В чем физический смысл активной, реактивной и полной мощностей? Назовите единицы измерения?

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4 Активная мощность потребляется в активных сопротивлениях, и, в конечном итоге, за счет нее выполняется механическая работа или происходит нагревание резисторов. Реактивная мощность-эта та мощность, которая попросту «болтается в проводах». Она не потребляется активно цепью, но системы передачи оказываются ею загруженными. Пусть приемник электро­энергии присоединен к источнику синусоидального напряжения u(t) = Usin(ωt) и потребляет синусоидальный ток i(t) = I sin (ωt -φ), сдви­нутый по фазе относительно напряжения на угол φ. U и I – действующие значения. Значение мгновенной мощности на зажимах приемника определяется выражением p(t) = u(t) ∙i(t) = 2UI sin(ωt) sin (ωt -φ) = UI cos φ — UI cos (2ωt -φ) (5.1) и является суммой двух величин, одна из которых постоянна во времени, а другая пульсирует с двойной частотой. Среднее значение p(t) за период Т называется активной мощностью и полностью определяется первым слагаемым уравнения (5.1): Активная мощность ха­рактеризует энергию, расходуемую необратимо источником в единицу времени на производство полезной работы потребителем. Активная энергия, потребляемая электроприёмниками, преобразуется в другие виды энергии: механическую, тепловую, энергию сжатого воздуха и газа и т. п. Среднее значение от второго слагаемого мгновенной мощности (1.1) (пульсирует с двойной частотой) за время Т равно нулю, т. е. на ее создание не требуется каких-либо материальных затрат и поэтому она не может совершать полезной ра­боты. Однако ее присутствие указывает, что между источником и приемником происходит обратимый процесс обмена энергией. Это возможно, если имеются элементы, способные накапливать и отдавать электромагнитную энергию – емкость и индуктивность. Эта составляющая характеризует реактивную мощность. Полную мощность на зажимах приемника в комп­лексной форме можно представить следующим образом: . (5.2) Единица измерения полной мощности S = UI – ВА. Реактивная мощность – величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями (обменом) энергии между источником и приемником. Для синусоидального тока она равна произведению действующих значений тока I и напряжения U на синус угла сдвига фаз между ними: Q = UI sinφ. Единица измерения – В∙Ар. Реактивная мощность не связана с полезной работой ЭП и расходуется только на создание переменных электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах, аппаратах, линиях и т. д. Для реактивной мощности приняты такие понятия, как генерация, потребление, передача, потери, баланс. Считается, что если ток отстает по фазе от напряжения (индуктивный характер нагрузки), то реактивная мощ­ность потребляется и имеет положительный знак, а если ток опережает напряжение (емкостный характер нагрузки), то реактивная мощность ге­нерируется и имеет отрицательное значение. Основными потребителями реактивной мощности на промышленных предприятиях являются асинхронные двигатели (60–65 % общего потреб­ления), трансформаторы (20–25 %), вентильные преобразователи, реакторы, воздушные электрические сети и прочие приемники (10 %). Передача реактивной мощности загружает электрические сети и установленное в ней оборудование, уменьшая их пропускную способность. Реактивная мощность генерируется синхронными генераторами электростанций, синхронными компенса­торами, синхронными двигателями (регулирование током возбуждения), батареями конденсаторов (БК) и линиями электропередачи. Реактивная мощность, вырабатываемая емкостью сетей, имеет следующий порядок величин: воздушная линия 20 кВ генерирует 1 кВ∙Ар на 1 км трехфазной линии; подземный кабель 20 кВ – 20 кВ∙Ар/км; воздушная линия 220 кВ – 150 кВ∙Ар/км; подземный кабель 220 кВ – 3 МВ∙Ар/км. Коэффициент мощности и коэффициент реактивной мощности.Векторное представление величин, характеризующих состояние сети, приводит к представлению реактивной мощности Q вектором, перпендикулярным вектору активной мощности Р (рис. 5.2 ). Их векторная сумма дает полную мощность S. Рис. 5.1. Треугольник мощностей Согласно рис. 5.1 и (5.2) следует, что S2 = Р2 + Q2; tgφ = Q/P; cosφ = P/S. Основным нормативным показателем, характе­ризующим реактивную мощность, ранее был коэффициент мощности cosφ. На вводах, питающих промышленное предприятие, средневзвешенное значение этого коэффициента должно было находиться в пределах 0,92–0,95. Однако выбор соотношения P/S в качестве нормативного не дает четкого представления о динамике изменения реального значения реактивной мощности. Например, при изменении коэффициента мощности от 0,95 до 0,94 реактивная мощность изменяется на 10 %, а при изменении этого же коэффициента от 0,99 до 0,98 приращение реактивной мощности составляет уже 42 %. При расчетах удобнее оперировать соотношением tgφ = Q/P, которое называют коэффициентом реактивной мощности. Предприятиям, у которых присоединенная мощность более 150 кВт (за исключением «бытовых» потребителей), определены предельные значения коэффициента реактивной мощности, потребляемой в часы больших суточных нагрузок электрической сети – с 7 до 23 часов (Приказ Министерства промышленности и энергетики РФ от 22. 02.2007 г. № 49 «О порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств потребителей электрической энергии, применяемых для определения обязательств сторон в договорах об оказании услуг по передаче электрической энергии»). Контрольные вопросы лаб. работы № 2 Законы Кирхгофа. Для формулировки законов Кирхгофа, в электрической цепи выделяются узлы — точки соединения трёх и более проводников и контуры — замкнутые пути из проводников. При этом каждый проводник может входить в несколько контуров. В этом случае законы формулируются следующим образом. Первый закон гласит, что суммарный ток, втекающий в любой узел цепи, равен нулю. Иными словами, сколько тока втекает в узел, столько из него и вытекает. Данный закон следует из закона сохранения заряда. Если цепь содержит p узлов, то она описывается p − 1 уравнениями токов. Второй закон гласит, что суммарное напряжение по любому замкнутому контуру цепи, равно сумме ЭДС, которые в нём находятся. Если в контуре нет ЭДС, то суммарное напряжение равно нулю. Иными словами, при обходе цепи по контуру, потенциал, изменяясь, возвращается к исходному значению. Если цепь содержит m ветвей, то она описывается m − (p − 1) уравнениями напряжений. Законы Кирхгофа –правила, которые показывают, как соотносятся токи и напряжения в электрических цепях. Эти правила были сформулированы Густавом Кирхгофом в 1845 году. В литературе часто называют законами Кирхгофа, но это не верно, так как они не являются законами природы, а были выведены из третьего уравнения Максвелла при неизменном магнитном поле. Но все же, первое более привычное для них название, поэтому и мы будет их называть, как это принято в литературе – законы Кирхгофа. Первый закон Кирхгофа – сумма токов сходящихся в узле равна нулю. Давайте разбираться. Узел это точка, соединяющая ветви. Ветвью называется участок цепи между узлами. На рисунке видно, что ток i входит в узел, а из узла выходят токи i1 и i2. Составляем выражение по первому закона Кирхгофа, учитывая, что токи, входящие в узел имеют знак плюс, а токи, исходящие из узла имеют знак минус i-i1-i2=0. Ток i как бы растекается на два тока поменьше и равен сумме токов i 1 и i2 i=i1+i2. Но если бы, например, ток i2 входил в узел, тогда бы ток I определялся как i=i1-i2. Важно учитывать знаки при составлении уравнения. Первый закон Кирхгофа это следствие закона сохранения электричества: заряд, приходящий к узлу за некоторый промежуток времени, равен заряду, уходящему за этот же интервал времени от узла, т.е. электрический заряд в узле не накапливается и не исчезает. Второй закон Кирхгофа – алгебраическая сумма ЭДС, действующая в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме падений напряжения в этом контуре. Напряжение выражено как произведение тока на сопротивление (по закону Ома).   В этом законе тоже существуют свои правила по применению. Для начала нужно задать стрелкой направление обхода контура. Затем просуммировать ЭДС и напряжения соответственно, беря со знаком плюс, если величина совпадает с направлением обхода и минус, если не совпадает. Составим уравнение по второму закону Кирхгофа, для нашей схемы. Смотрим на нашу стрелку, E2 и Е3 совпадают с ней по направлению, значит знак плюс, а Е1 направлено в противоположную сторону, значит знак минус. Теперь смотрим на напряжения, ток I1 совпадает по направлению со стрелкой, а токи I2 и I3 направлены противоположно. Следовательно: -E1+E2+E3=I1R1-I2R2-I3R3 На основании законов Кирхгофа составлены методы анализа цепей переменного синусоидального тока. Метод контурных токов – метод основанный на применении второго закона Кирхгофа и метод узловых потенциалов основанный на применении первого закона Кирхгофа. ⇐ Предыдущая1234 Читайте также:

Особенности единиц измерения кВТ и кВА

Что такое кВАр?

Основной единицей измерения мощности применительно к электрооборудованию является кВт (киловатт). Но существует и другая единица мощности, о которой знают далеко не все – кВАр.

кВАр (киловар) – единица измерения реактивной мощности (вольт-ампер реактивный – вар, киловольт-ампер реактивный – кВАр). В соответствии с требованиями Международного стандарта единиц систем измерения СИ, единица измерения реактивной мощности записывается “вар” (и, соответственно, “квар”). Однако широкораспространенным является обозначение “кВАр”. Такое обозначение обусловленно тем, что единицей измерения полной мощности по СИ является ВА. В зарубежной литературе общепринятым обозначением единицы измерения реактивной мощности является “kvar“. Единица измерения реактивной мощности приравнивается к внесистемным единицам, допустимым к применению наравне с единицами СИ.

Приемники энергии переменного тока потребляют как активную, так и реактивную мощность. Соотношение мощностей цепи переменного тока можно представить в виде треугольника мощностей.

На треугольнике мощностей буквами P, Q и S обозначены активная, реактивная и полная мощности соответственно, φ – сдвиг фаз между током (I) и напряжением (U).

Значение реактивной мощности Q (кВАр) используется для определения полной мощности установки S (кВА), что на практике требуется, например, при расчете полной мощности трансформатора, питающего оборудование. Если более подробно рассмотреть треугольник мощностей, то очевидно, что компенсировав реактивную мощность, мы снизим и потребление полной мощности.

Потреблять реактивную мощность из снабжающей сети предприятиям крайне не выгодно, так как это требует увеличения сечений подводящих кабелей, повышения мощности генераторов и трансформаторов. Есть способы позволяющие получать (генерировать) её непосредственно у потребителя. Самым распространенным и эффективным способом является использование конденсаторных установок. Поскольку основной функцией, выполняемой конденсаторными установками является компенсация реактивной мощности, то и общепринятой единицей их мощности является кВАр, а не кВт как для всего остального электротехнического оборудования.

В зависимости от характера нагрузки на предприятиях могут применяться как не регулируемые конденсаторные установки, так и установки с автоматическим регулированием. В сетях с резко переменной нагрузкой используются установки с тиристорным управлением, которые позволяют подключать и отключать конденсаторы практически мгновенно.

Рабочим элементом любой конденсаторной установки является фазовый (косинусный) конденсатор. Основной характеристикой таких конденсаторов является мощность (кВАр), а не емкость(мкФ), как для остальных типов конденсаторов. Однако в основу функционирования как косинусных, так и обычных конденсаторов, заложены одни и те же физические принципы. Поэтому мощность косинусных конденсаторов, выраженную в кВАр, можно пересчитать в емкость, и наоборот, по таблицам соответствия или формулам пересчета. Мощность в кВАр прямо пропорциональна емкости конденсатора (мкФ), частоте (Гц) и квадрату напряжения (В) питающей сети. Стандартный ряд номиналов мощности конденсаторов для класса 0,4 кВ составляет от 1,5 до 50 кВАр, а для класса 6-10 кВ от 50 до 600 кВАр.

Важным показателем эффективности энергопотребления является экономический эквивалент реактивной мощности к_э (кВт/кВАр). Он определяется как снижение потерь активной мощности к уменьшению потребления реактивной мощности.

Значения экономического эквивалента реактивной мощности

Характеристика трансформаторов и системы электроснабжения	При максимальной нагрузке системы (кВт/кВАр)	При минимальной нагрузке системы (кВт/кВАр)
Трансформаторы, питающиеся непосредственно от шин станций на генераторном напряжении	0,02	0,02
Сетевые трансформаторы, питающиеся от электростанции на генераторном напряжении (например, трансформаторы промышленных предприятий, питающиеся от заводских или городских электростанций)	0,07	0,04
Понижающие трансформаторы 110-35 кВ, питающиеся от районных сетей	0,1	0,06
Понижающие трансформаторы 6-10 кВ, питающиеся от районных сетей	0,15	0,1
Понижающие трансформаторы, питающиеся от районных сетей, реактивная нагрузка которых покрывается синхронными компенсаторами	0,05	0,03

Существуют и более «крупные» единицы измерения реактивной мощности, например мегавар (Мвар). 1 Мвар равен 1000 кВАр. В мегаварах как правило измеряется мощность специальных высоковольтных систем компенсации реактивной мощности – батарей статических конденсаторов (БСК).

Особенности единиц измерения кВТ и кВА

Многие люди, интересующиеся электроникой и гальванистикой, спрашивают, как перевести ква в квт, чем отличаются эти величины друг от друга, и какого их соотношение. Об этом далее.

Что такое кВТ и кВА

Электрическая мощность является величиной, характеризующей скорость передачи с потреблением либо генерацией электроэнергии за временную единицу. Чем больше сила, тем больше работы может выполнить электрическое оборудование за временную единицу. Бывает она полной, реактивной и активной.

кВт — полная электрическая сила, а кВА — активная согласно понятию, представленному Джейсом Уаттом. В соответствии с этим в первом случае одна единица равняется 1000 Ватт. Одним Вт является мощность, при которой за одну секунду может совершаться работа в один джоуль. Часть полной силы, передающейся в нагрузку за конкретный период тока, это активная мощность. Она подсчитывается в качестве произведения действующих значений тока с напряжением на угловой косинус со сдвигом фаз около них.

Киловатт ампер является полной мощностью, которая потребляется любым электрическим оборудованием, а киловатт считается активной энергией, которая тратится на выполнение полезной работы. Полная сила это сумма активных и реактивных показателей.

Обратите внимание! Все электрические приборы, имеющие статус потребителей, делятся на несколько категорий:

• активные,
• реактивные.

К первым относятся лампы накаливания с обогревателями и электрическими плитами. Ко вторым относятся кондиционеры с телевизорами, дрелями и люминесцентными лампами.

Объект измерения

В ваттах на данный момент можно измерить любую силу, не только электрическую. К примеру, чтобы измерить двигательную автомобильную силу, применяются ватты. Но зачастую используются не сами они, а их производные. Аналогично с метрами и километрами, граммами и килограммами, 1 кВТ=1000 Вт. Поэтому все электроприборы, как правило, имеют выраженную силу.

Что касается амперной величины, самыми популярными приборами, измеряемыми в ней, являются источники бесперебойного питания и различные промышленные и строительные генераторы питания.

Отличия

Измерение активной силы происходит в киловаттах, а полной или номинальной — в киловольт амперах. Вольт ампер с киловольт ампером, будучи мощностной единицей тока, подсчитывается как произведение токовых амперных значений в электрической цепи и вольтовое напряжение на ее окончаниях. Ватт на киловатт является энергией, совершаемой за секунду, и равной одному джоулю. Измерение осуществляется при помощи силы постоянно действующей энергии при вольтовом напряжении.

Обратите внимание! Только часть от мощности устройства участвует в момент совершения рабочей деятельности. Остальная же выходит наружу.

Соотношение кВА и кВТ

Любая электрическая установка характеризуется несколькими показателями, а именно полной и активной мощностью, а также угловым косинусом по отношению сдвига энергии к току. Соотношение значений можно выразить формулой S = A / Сos φ.

Перевод кВА в кВТ и наоборот

Если говорить обычным языком, отличие квт от ква в том, что кВт является полезной, а кВА полной мощностью. Согласно следующему примеру перевода значений кВА-20%=кВт и 1=0,8 кВт. Для перевода ампера в квт необходимо от первого значения вычесть двадцать процентов. В итоге выйдет показатель, имеющий малую погрешность. Например, если бытовой стабилизатор обладает мощностью 15, то чтобы вычислить киловатты, необходимо это значение перемножить на 0,8 или же отнять от него 20%. Потом можно все пересчитать, используя онлайн-конвертеры. В итоге необходимо действовать по простой формуле:

P=S * Сosf, где P является активной мощностью, S-полной силой, Сos f мощностным коэффициентом.

Для обратного действия и вычисления киловольт, к примеру, на портативном генераторе 10 киловатт необходимо поделить это значение на 0,8, согласно приведенной ниже формуле:

S=P/ Сos f, где S считается полной мощностью, P активной силой, а Сos f мощностным коэффициентом. Более подробная справочная информация дана в любом физическом учебном пособии, в том числе и ответ на вопрос, как мощность трансформатора 1000 ква перевести в кВт.

Стоит отметить, что наиболее часто встречающимися расшифровками мощностного коэффициента являются следующие значения: 1 является оптимальным значением, 0,95 хорошим, 0,90 — удовлетворительным, 0,80 средним, 0,70 низким и 0,60 плохим. Поэтому силу трансформатора 1000 ква перевести в киловатты не составит труда.

Отвечая на вопрос, какая у киловатт и киловольт разница, можно сказать, что это две разные величины. В первом случае это единица измерения полной мощности, а во втором только активной. Разница их проявляется в работе электрического оборудования, несмотря на возможную схожесть в написании величин.

Как перевести кВА в кВт и кВт в кВА

Мощность задана в кВА, а на сайте ugm-arenda.com сортировка электростанций (генераторов) в кВт. Как перевести кВА в кВт и подобрать нужный дизель генератор?

Характеристики генераторов (электростанций) содержат обе единицы измерения мощности ― и кВт и кВа для удобства подбора техники в аренду нашими клиентами.

Приближенный перевод кВа в кВт

кВт ― полезная мощность, а кВА ― полная мощность.

кВА ― 20% = кВт или 1кВА = 0,8 кВт.

Следует от кВа отнять 20% и получится кВт с малой погрешностью, которую можно не учитывать.

Например, дана мощность 200 кВА перевести в кВт, необходимо 200 кВА х 0,8 = 160 кВт или 200 кВА ― 20% = 160 кВт.

Приближенный перевод кВт в кВА

1 кВт = 1.25 кВА или кВт = кВА / 0,8

Например, на генераторе указана мощность 80 кВт, а вам требуется перевести данные показаний в кВА, следует 80кВт / 0,8=100кВА

Точный перевод формула перевода кВА в кВт

P-активная мощность (кВт), S-полная мощность (кВА), Сos f- коэффициент мощности.

Точный перевод формула перевода кВт в кВА

S-полная мощность (кВА),

P-активная мощность (кВт),

Сos f- коэффициент мощности

Пояснения к формулам перевода кВА в кВт / кВт в кВА

Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения мощности является ватт, равный одному джоулю в секунду.

Мощность бывает полная, реактивная и активная.

S – полная мощность измеряется в кВА (килоВольтАмперах)

A – активная мощность измеряется в кВт (килоВаттах)

P – реактивная мощность измеряется в кВар (килоВарах)

Cos “фи” ― это коэффициент мощности, который представляет собой отношение активной мощности к полной мощности, совокупный показатель, говорящий о присутствии в электросети линейных и нелинейных искажений, появляющиеся при подключении нагрузки.

Максимально возможное значение ― единица. 0,9/0,95 ― хороший показатель, 0,8 ― средний (например, электродвигатели), 0,7 ― низкий, 0,6 ― плохой показатель.

S – это геометрическая сумма активной и реактивной мощности, находимая из соотношения: S=P/cos(ф) или S=Q/sin(ф). кВА характеризует полную электрическую мощность.

P – это геометрическая разность полной и реактивной мощности, находимая из соотношения: P=S*cos(ф). кВт характеризует активную потребляемую электрическую мощность.

Киловатт (кВт) — единица измерения мощности, кратная производной единице измерения мощности в системе СИ ватту.

Ватт определяется как мощность, при которой за одну секунду совершается работа или расходуется энергия в один джоуль.

Ватт можно определить также как скорость выполнения работы, при которой поддерживается постоянная скорость тела один метр в секунду, если при этом необходимо преодолевать силу в один ньютон, действующую в направлении, противоположном направлению движения тела. В электромагнетизме один ватт определяется как скорость выполнения работы или преобразования электрической энергии, если ток в один ампер проходит через участок электрической цепи с разностью потенциалов один вольт.

Киловольт-ампер (кВА, кВ·А) — единица измерения полной мощности, кратная вольт-амперу — единице измерения полной электрической мощности в системе СИ и равная произведению действующих значений напряжения и тока.

Вольт-амперы используются только в тех случаях, когда необходимо оценить мощность в цепях переменного тока, в которых вольт-амперы и ватты имеют разное значение. В цепях постоянного тока мощность, выраженная в вольт-амперах, равна активной мощности в ваттах. В этом конвертере выполняется преобразование для цепей постоянного тока.

Для некоторых устройств, в частности, для блоков бесперебойного питания (UPS), максимальная мощность указывается как в ваттах, так и в вольт-амперах.

Чем отличаются кВа и кВт?

Вольт-ампер (ВА или VA) – единица, используемая для обозначения полной мощности переменного тока, определяемая как произведение силы тока действующей в цепи (измеряется в амперах, сокращенно A) и напряжения на зажимах цепи (измеряется в вольтах, сокращенно B).

Ватт (Вт или W) – единица , применяемая для измерения мощности. Своим названием данная единица обязана шотландско-ирландскому изобретателю Джеймсу Уатту. 1 ватт – мощность, при которой за время равное 1с. совершается работа в 1Дж. Ватт является единицей активной мощности, значит, 1 ватт – мощность постоянного электрического тока силой 1A при напряжении равном 1B.

! Выбирая дизельный генератор нужно помнить о том, что полная мощность, потребляемая прибором, измеряется в кВА, а активная мощность, затрачиваемая на то, чтобы совершить полезную работу измеряется в кВт. Полная мощность рассчитывается как сумма двух слагаемых реактивной мощности и активной мощности. Весьма часто отношение полной и активной мощностей имеет различные значения для разных потребителей, поэтому, для того, чтобы найти суммарную мощность всего потребляющего оборудования требуется провести суммирование полных, а не активных мощностей оборудования.

Мощность большинства промышленных электроприборов определяется в ваттах, это активная мощность, выделяющаяся на резистивной нагрузке (лампочка, нагревательные приборы, холодильник и т. п.).

Обычно под потребляемой мощностью понимают именно активную мощность, полностью идущую на полезную работу. В случае, если речь идет об активном потребителе (чайник, лампа накаливания), то на нем, как правило, написаны номинальное напряжение и номинальная мощность в Вт, этой информации достаточно, чтобы вычислить косинус “фи”.

Угол “фи” – это угол между напряжением и током. Для активных потребителей угол “фи” равен 0, а, как известно, cos(0) = 1. Для того, чтобы вычислить активную мощность (обозначается P) нужно найти произведение трех множителей: тока через потребитель, напряжения на потребителе, косинуса “фи”, то есть провести расчёты по формуле

Рассмотрим пример для ТЭНа. Так как это активный потребитель, то cos(0) = 1. Полная мощность (обозначаемая S) будет равна 10кВА. Следовательно, P=10&#215 cos(0)=10 кВт – активная мощность.

Если же речь идет о потребителях, имеющих не только активное, но и реактивное сопротивление, то на них, как правило, указывается P в Вт (активная мощность) и величина косинуса “фи”.

Приведем пример для двигателя, на бирке которого написано: P=5 кВт, сos(&#966)=0.8, отсюда следует, что этот двигатель, работая в номинальном режиме будет потреблять S = P/сos(&#966)=5/0,8= 6,25 кВа – полная (активная) мощность и Q = (U&#215I)/sin(&#966) – реактивная мощность.

Чтобы найти номинальный ток двигателя необходимо разделить его полную мощность S на рабочее напряжение равное 220 B.

Однако номинальный ток можно также прочитать на бирке.

Чтобы увидеть разницу между кВА и кВт на практике, изучите товары в разделе Дизельные генераторы >>

Почему мощность на генераторах указывается в ВА?

Ответ следующий: пусть мощность стабилизатора напряжения, указанная на бирке равна 10000 ВА, если к этому трансформатору подключить некоторое количество ТЭНов, то отдаваемая трансформатором мощность (трансформатор работает в номинальном режиме) не превысит 10000 Вт.

В данном примере все сходится. Однако, если же подключить к стабилизатору напряжения катушку индуктивности (много катушек) или электродвигатель со значением сos(&#966)=0. 8. В итоге мощность отдаваемая стабилизатором будет равна 8000 Вт. Если же для электродвигателя сos(ф)=0.85, то отдаваемая мощность будет равна 8500 Вт. Отсюда следует, что надпись 10000Ва на бирке трансформатора не будет соответствовать действительности. Именно поэтому, мощность генераторов (стабилизаторов и трансформаторов напряжения) определяется в полной мощности (для рассмотренного примера 1000 кВА).

Коэффициент мощности рассчитывается как соотношение средней мощности переменного тока и произведения действующих в цепи значений тока и напряжения. Максимальное значение,которое может принимать коэффициент мощности равно 1.

При рассмотрении синусоидального переменного тока, для определения коэффициента мощности используется формула:

r и Z – соответственно активное и полное сопротивления цепи, а угол &#966– это разность фаз напряжения и тока. Отметим, что коэффициент мощности может принимать значения меньшие 1, даже в цепях с только активным сопротивлением, если в них присутствуют нелинейные участки, так как происходит изменение формы кривых тока и напряжения.

Коэффициент мощности равен также косинусу угла фаз между основаниями кривых тока и напряжения. Коэффициент мощности – отношение активной мощности к полной мощности: сos(&#966) = активная мощность/полная мощность = P/S (Вт/ВА). Коэффициент мощности – это комплексная характеристика нелинейных и линейных искажений, которые вносятся в сеть нагрузкой.

Значения, принимаемые коэффициентом мощности:

• 1.00 – очень хороший показатель;
• 0.95 – хорошее значение;
• 0.90 – удовлетворительное значение;
• 0.80 – среднее значение;
• 0.70 – низкое значение;
• 0.60 – плохое значение.

Для того, чтобы увидеть отличия кВА и кВт на конкретном примере, перейдите в раздел Стабилизаторы напряжения >>

Перевод кВт в кВА и наоборот

В быту электроприборы получили самое широкое распространение. Обычно различия между моделями по их мощности — это основа нашего выбора при их покупке. Для большинства из них отличие в большую сторону в ваттах дает преимущество. Например, выбирая лампу накаливания для теплицы, очевидно, что лампочка в 160 ватт даст намного меньше света и тепла по сравнению с 630-ваттной лампой. Также несложно представить, сколько тепла даст тот или иной электрообогреватель благодаря своим киловаттам.

Для нас наиболее привычный показатель результативности электроприбора — это ватт. А также кратный 1 тысяче Ватт кВт (киловатт). Однако в промышленности совсем другие масштабы электрической энергии. Поэтому она почти всегда измеряется не только в мегаваттах (МВт). Для некоторых электрических машин, особенно на электростанциях, мощность может быть в десятки и даже сотни раз больше. Но не всегда электрооборудование характеризует единица измерения киловатт и ей кратные значения. Любой электрик скажет, что для электрооборудования применяются, в основном, киловатты и киловольт-амперы (кВт и кВА).

Наверняка и многие наши читатели знают, в чем разница между кВт и кВА. Однако те из читателей, которые не могут правильно ответить на вопросы, чем определяется соотношение кВА и кВт, после прочтения этой статьи станут намного лучше разбираться во всем этом.

Особенности перевода величин

Итак, что необходимо в первую очередь вспомнить, если ставится задача сделать перевод кВт в кВА, так же, как и перевод кВА в кВт. А вспомнить надо школьный курс физики. Все изучали системы измерения СИ (метрическая) и СГС (гауссова), решали задачи, выражали, например, длину в СИ или другой системе измерения. Ведь до сих пор в США, Великобритании и еще некоторых странах используется английская система мер. Но обратите внимание на то, что связывает результаты перевода между системами. Связь в том, что, несмотря на название единиц измерения, все они соответствуют одному и тому же: фут и метр — длине, фунт и килограмм — весу, баррель и литр — объему.

Теперь освежим в памяти, что такое мощность кВА. Это, безусловно, результат умножения величины тока на величину напряжения. Но суть в том, какого тока и какого напряжения. Напряжение в основном определяет ток в электрической цепи. Если оно постоянное, в цепи будет постоянный ток. Но не всегда. Его может не быть вовсе. Например, в электрической цепи с конденсатором при постоянном напряжении. Постоянный ток определяет нагрузка, ее свойства. Так же как и при переменном токе, но при нем все значительно сложнее, чем при постоянном токе.

Почему существуют разные мощности

Любая электрическая цепь обладает сопротивлением, индуктивностью и емкостью. При воздействии на эту цепь постоянного напряжения индуктивность и емкость сказываются лишь в течение некоторого времени после включения и выключения. При так называемых переходных процессах. В установившемся режиме только величина сопротивления оказывает влияние на силу тока. На переменном напряжении эта же электрическая цепь работает совершенно иначе. Безусловно, сопротивление и в этом случае, так же как и при постоянном токе, определяет выделение тепла.

Но кроме него из-за индуктивности появляется электромагнитное поле, а из-за емкости — электрическое. И тепло, и поля потребляют электрическую энергию. Однако с явной пользой расходуется только энергия, связанная с сопротивлением и создающая тепло. По этой причине появились следующие составляющие.

• Активная компонента, которая зависит от сопротивления и проявляется в виде тепла и механической работы. Такой может быть, например, польза от тепла, выделение которого прямо пропорционально количеству кВт мощности электронагревателя.
• Реактивная компонента, которая проявляется в виде полей и не приносит прямой пользы.

А поскольку обе эти мощности характерны для одной и той же электрической цепи, было введено понятие полной мощности как для этой электрической цепи с нагревателем, так и любой другой.

Причем, не только сопротивление, индуктивность и емкость своими величинами определяют мощность на переменном напряжении и токе. Ведь мощность по своему определению привязана ко времени. По этой причине важно знать, как изменяются за установленное время напряжение и ток. Их для наглядности изображают в виде векторов. При этом получается угол между ними, обозначаемый как φ (угол «фи», буква греческого алфавита). От индуктивности и емкости как раз и зависит, чему этот угол равен.

Переводим или вычисляем?

Следовательно, если речь идет об электрической мощности переменного тока I с напряжением U, возможны три ее варианта:

• Активная мощность, определяемая сопротивлением и для которой основная единица — это ватт, Вт. И когда речь идет о ее больших величинах, то используется кВт, МВт и т.д., и т.п. Обозначается как P, вычисляется по формуле

Как видно из формул, мощность кВА — это мощность кВт плюс мощность квар. Следовательно, задача, как перевести кВА в кВт или, наоборот, кВт в кВА всегда сводится к вычислениям по формуле пункта 3, показанной выше. При этом нужно либо иметь, либо получить два значения из трех — P, Q, S. Иначе решения не будет. А перевести, например, 10 кВА или 100 кВА в кВт так же легко, как 10$ или 100$ в рубли, невозможно. Для курсовой разницы существует курс валют. А это — коэффициент для умножения или деления. А величина 10 кВА может состоять из множества значений квар и кВт, которые по формуле пункта 3 будут равны одному и тому же значению — 10 кВА.

• Только при полном отсутствии реактивной мощности перевод кВА в кВт корректен и выполняется по формуле

Статья уже дала ответы на первые три вопроса, изложенные в ее начале. Остался последний вопрос о машинах. Но ответ на него очевиден. Мощность всех электромашин будет состоять из активной и реактивной составляющей. Работа почти всех электрических машин основана на взаимодействии электромагнитных полей. Поэтому раз есть эти поля, значит, есть и реактивная мощность. Но все эти машины нагреваются при подключении к сети, и особенно при выполнении механической работы или под нагрузкой, как трансформаторы. А это свидетельствует об активной мощности.

Но часто особенно для бытовых машин указывается только мощность Вт или кВт. Это делается либо потому, что реактивная составляющая этого устройства пренебрежимо мала, либо потому, что домашний счетчик все равно считает только кВт.

Перевести кВА и кВт: онлайн-калькулятор определения мощности ДГУ

При покупке дизельной электростанции первое, с чем сталкивается потребитель, – это выбор мощности ДГУ. В характеристиках производители всегда указывают две единицы измерения мощности.

кВА – полная мощность оборудования;

кВт – активная мощность оборудования;

Выбирая генератор или стабилизатор напряжения необходимо отличать полную потребляемую мощность (кВА) от активной мощности (кВт), которая затрачивается на совершение полезной работы.

Онлайн калькулятор перевода кВА в кВт:

Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

Мощность бывает полная, реактивная и активная:

• S – полная мощность измеряется в кВА (килоВольтАмперах)

Характеризует полную электрическую мощность переменного тока. Для получения полной мощности значения реактивной и активной мощностей суммируются. При этом соотношение полной и активной мощностей у разных потребителей электроэнергии может отличаться. Таким образом, для определения совокупной мощности потребителей следует суммировать их полные, а не активные мощности.

кВА характеризует полную электрическую мощность, имеющую принятое буквенное обозначение по системе СИ – S: это геометрическая сумма активной и реактивной мощности, находимая из соотношения: S=P/cos(ф) или S=Q/sin(ф).

• Q – реактивная мощность измеряется в кВар (килоВарах)

Реактивная мощность, потребляемая в электрических сетях, вызывает дополнительные активные потери (на покрытие которых расходуется энергия на электростанциях) и потери напряжения (ухудшающие условия регулирования напряжения).

• Р – активная мощность измеряется в кВт (килоВаттах)

Это физическая и техническая величина, характеризующая полезную электрическую мощность. При произвольной нагрузке в цепи переменного тока действует активная составляющая тока. Эта часть полной мощности, которая определяется коэффициентом мощности и является полезной (используемой).

Единый коэффициент мощности обозначается Сos φ.

Это коэффициент мощности, который показывает соотношение (потерь) кВт к кВА при подключении индуктивных нагрузок.

Распространенные коэффициенты мощности и их расшифровка(cos φ):

1 – наилучшее значение

0,95 – отличный показатель

0,90 – удовлетворительные значение

0,80 – средний наиболее распространенный показатель

0,70 – плохой показатель

0,60 – очень низкое значение

кВт характеризует активную потребляемую электрическую мощность, имеющую принятое буквенное обозначение P: это геометрическая разность полной и реактивной мощности, находимая из соотношения: P=S*cos(ф).

Говоря языком потребителя: кВт – нетто (полезная мощность), а кВа брутто (полная мощность).

Как перевести мощность кВА в кВт?

Чтобы быстро перевести кВА в кВт нужно из кВА вычесть 20% и получится кВт с небольшой погрешностью, которой можно пренебречь. Или воспользоваться формулой для перевода кВА в кВт:

P=S * Сos f

Где P-активная мощность (кВт), S-полная мощность (кВА), Сos f- коэффициент мощности.

К примеру, чтобы мощность 400кВА перевести в кВт, необходимо 400кВА*0,8=320кВт или 400кВа-20%=320кВт.

Как перевести мощность кВт в кВА?

Для перевода кВт в кВА применима формула:

Где S-полная мощность (кВА), P-активная мощность (кВт), Сos f- коэффициент мощности.

Например, чтобы мощность 1000 кВт перевести в кВА, следует 1000 кВт / 0,8= 1250кВА.

• ООО «Техэкспо»
• ИНН 7840490040
• КПП 780501001
• ОГРН 1137847211886

Мощность в цепях переменного тока — Студопедия

Поделись  

В цепях переменного тока различают три вида мощностей: активную Р, реактивную Q и полную S.

Активная мощность вычисляется по формуле:

(2.20)

Активную мощность потребляет резистивный элемент. Единица измерения активной мощности называется Ватт (Вт), производная единица – килоВатт (кВт), равная 10³ Вт.

Реактивная мощность вычисляется по формуле:

(2. 21)

Реактивная мощность потребляется идеальным индуктивным и

емкостным элементами. Единица измерения реактивной мощности называется Вольт-Ампер реактивный (Вар), производная единица – килоВАр (кВАр), равная 10³ ВАр.

Полная мощность потребляется полным сопротивлением и обозначается буквой S:

S= (2.22)

Единица измерения полной мощности называется ВА (Вольт-Ампер), производная единица – килоВольт-Ампер (кВА), равная 10³ ВА.

По сути, размерность у всех выше перечисленных единиц измерения одинакова – . Разные название этих единиц нужны, чтобы различать эти виды мощности.

Проявляются различные виды мощности по-разному. Активная мощность необратимо преобразуется в другие виды мощности (например, тепловую, механическую). Реактивная мощность обратимо циркулирует в электрических цепях: энергия электрического поля конденсатора преобразуется в энергию магнитного поля, и наоборот. «Извлечь» реактивную мощность с «пользой для дела» невозможно.

Из формул (2.19) – (2.21) следует, что между активной, реактивной и полной мощностью имеет место соотношение:

(2.23)

Соотношение между P, Q и S можно интерпретировать как соотношение сторон прямоугольного треугольника (вспомните треугольник сопротивлений, треугольник напряжений – все эти треугольники подобны).

 

Рис. 2.10

Из рис. 2.10 видно, что cosφ = (2.24)

Отсюда вытекает определение одной из основных характеристик цепей переменного тока – коэффициента мощности. Специального обозначения он не получил.

Коэффициент мощности показывает, какую долю полной мощности составляет активная мощность.

Желательно, чтобы коэффициент мощности цепи был как можно больше, т.е. приближался к 1. Реально предприятия электрических сетей устанавливают такое ограничение для промышленных предприятий : соs φ = (0,92-0,95). Достигать значений соs φ >0,95 рискованно, так как разность фаз φ при этом может скачком перейти от положительных значений к отрицательным, что вредно для электрооборудования. Если соsφ < 0,92, предприятия подвергаются штрафу.

Если коэффициент мощности оказывается мал, его необходимо повышать. График функции соs φ имеет вид монотонно убывающей функции в интервале от 0⁰ до 90⁰. Следовательно, увеличить соsφ – значит уменьшить разность фаз , то есть уменьшить (Х_L-Х_С).

Если влиять на (Х_L-Х_С), меняя С и L, то это приведет к увеличению тока в последовательной цепи и изменению режима работы оборудования, поэтому такой способ практически не применяется. В следующем разделе рассмотрен другой способ повышения коэффициента мощности.

Рассмотрим электрическую цепь с двумя параллельными ветвями (рис. 2.11). Полученные выводы распространим на цепь с любым количеством ветвей. К цепи, содержащей две параллельные ветви, включающие активные, индуктивные и емкостные элементы (R₁, L₁, C₁ и R₂, L₂, C₂ cоответственно), подводится переменное напряжение U частоты f.

Прямая задача: Заданы все Обратная задача: Заданы свойства входящие в цепь элементы. цепи. Найти неизвестные элементы Найти все токи и разности цепи (эта задача решена в лаборафаз. торной работе Ц-5)

Решим прямую задачу, то есть найдем токи I_1, I₂ и общий ток I .

 

Рис. 2.11. Электрическая цепь с двумя параллельными ветвями

Из второго закона Кирхгофа следует, что напряжения на параллельных участках цепи одинаковы:

U₁ = U₂ = U (2.25)

На основании закона Ома найдем токи I₁ и I₂ :

; (2.26)

Найдем также разности фаз тока и напряжения для каждой ветви:

(2.27)

На основании первого закона Кирхгофа применительно к узлу А можно записать:

_{= +} (2.28)

Таким образом, для определения тока I необходимо векторно сложить токи I₁ и I₂. В качестве опорного вектора удобно выбрать вектор напряжения .

Предположим, что при расчете разностей фаз тока и напряжения в ветвях цепи оказалось, что φ₁>0, а φ₂ под углом φ₁ к вектору , и вектор под углом φ₂ к вектору . Графически складываем эти векторы (см. рис.2.12). Величина тока определяется длиной полученного вектора с учетом выбранного масштаба. Разность фаз неразветвленного участка цепи определяется углом между векторами и

 

Рис. 2.12



Как измерить реактивную мощность

В повседневной жизни практически каждый сталкивается с понятием «электрическая мощность», «потребляемая мощность» или «сколько эта штука «кушает» электричества». В данной подборке мы раскроем понятие электрической мощности переменного тока для технически подкованных специалистов и покажем на картинке электрическую мощность в виде «сколько эта штука кушает электричества» для людей с гуманитарным складом ума Мы раскрываем наиболее практичное и применимое понятие электрической мощности и намеренно уходим от описания дифференциальных выражений электрической мощности. В цепях переменного тока формула для мощности постоянного тока может быть применена лишь для расчёта мгновенной мощности, которая сильно изменяется во времени и для практических расчётов бесполезна. Прямой расчёт среднего значения мощности требует интегрирования по времени. Для вычисления мощности в цепях, где напряжение и ток изменяются периодически, среднюю мощность можно вычислить, интегрируя мгновенную мощность в течение периода.

Поиск данных по Вашему запросу:

Как измерить реактивную мощность

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Активная, реактивная и полная (кажущаяся) мощности
• Измерение реактивной мощности в трехфазных цепях
• Активная мощность. Единица измерения — ватт (w, Вт). Реактивная мощность в чем измеряется
• Измерение реактивной мощности
• Измерение реактивной мощности в трехфазной цепи.
• Реактивная мощность для чайников
• 26) Измерение реактивной мощности.
• Электрическая мощность
• Реактивная мощность

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Лекция о компенсации реактивной мощности

Активная, реактивная и полная (кажущаяся) мощности

Измерение реактивной мощности осуществляется с помощью специального прибора варметра, также можно определить косвенным методом с помощью ряда приборов вольтметра, амперметра, фазометра. Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электрооборудование изменениями энергии электромагнитного поля в цепях переменного тока:. Единица измерения реактивной мощности — вольт-ампер реактивный вар.. Реактивная мощность в электрических сетях вызывает дополнительные активные потери и падение напряжения.

В электра установках специального назначения индукционные печи реактивная мощность значительно больше активной. Это приводит к увеличению реактивной составляющей тока и вызывает перегрузку источников электроснабжения.

Для устранения перегрузок и повышения мощности коэффициента электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности. Применяют счетчики электрической энергии. Счетчик электрической энергии по принципу своего действия аналогичен ваттметру.

Однако в отличие от ваттметров вместо спиральной пружины, создающей противодействующий момент, в счетчиках предусматривают устройство, подобное электромагнитному демпферу, создающее тормозящее усилие, пропорциональное частоте вращения подвижной системы. Поэтому при включении прибора в электрическую цепь возникающий вращающий момент будет вызывать не отклонение подвижной системы на некоторый угол, а вращение ее с определенной частотой.

Наибольшее распространение получили ферродинамические и индукционные счетчики; первые применяют в цепях постоянного тока, вторые — в цепях переменного тока. Счетчики электрической энергии включают в электрические цепи постоянного и переменного тока так же, как и ваттметры. Сдвиг по фазе меж двумя ист.

Если на обе пары отклоняющих пластин осциллографа, не применяя развертки, подать переменные синусоидальные напряжения с одинаковыми частотами рис. Рис 1. Схема измерения частоты и сдвига фаз осциллографом Если два напряжения совпадает пo фазе, тo перемещения луча по горизонтали и вертикали происходят одновременно и пропорционально, поэтому след на экране получается в виде прямой, имеющей наклон вверх слева направо.

Если же они не совпадают по фазе, то на экране появляетcя эллипс рис 2. Рис 2. Изображение на экране осциллографа при различных фазовых сдвигах между напряжениями на горизонтальных и вертикальных пластинах При совпадении или противоположности фаз получаются прямые линии, при других значениях фаз — эллипсы.

Если напряжения подобраны таким образом, что максимальные отклонения на обеих осях одинаковы, то при разности фаз 90″ получатся окружности. Однако прямые линии и окружности — это частные случаи общей эллиптической кривой. Для оценки частоты напряжения его прикладывают к одной паре пластин, а к другой паре — эталонное напряжение рис. Рис 3. Фигура на экране осциллографа при кратном соотношении частот на пластинах Х и Y. Выбор метода измерений зависит от ожидаемого значения измеряемого сопротивления и требуемой точности.

Наиболее универсальным из косвенных методов является метод амперметра-вольтметра. Метод амперметра-вольтметра. Основан на измерении тока, протекающего через измеряемое сопротивление и падения напряжения на нем. Применяют две схемы измерения: измерение больших сопротивлений рис.

По результатам измерения тока и напряжения определяют искомое сопротивление. Для схемы рис. Из определения относительных методических погрешностей следует, что измерение по схеме рис.

Используемые при измерении приборы должны иметь класс точности не более 0,2. Вольтметр подключают непосредственно к измеряемому сопротивлению.

Ток при измерении должен быть таким, чтобы показания отсчитывались по второй половине шкалы. В соответствии с этим выбирается и шунт, применяемый для возможности измерения тока прибором класса 0,2. Схема измерения больших а и малых б сопротивлений методом амперметра-вольтметра. Рекомендуется проводить 3 — 5 измерений при различных значениях тока. За результат, в данном случае, принимается среднее значение измеренных сопротивлений. При измерениях сопротивления в цепях, обладающих большой индуктивностью, вольтметр следует подключать после того как ток в цепи установится, а отключать до разрыва цепи тока.

Это необходимо делать для того, чтобы исключить возможность повреждения вольтметра от ЭДС самоиндукции цепи измерения. Метод непосредственной оценки. Предполагает измерение сопротивления постоянному току с помощью омметра. Измерения омметром дают существенные неточности. По этой причине данный метод используют для приближенных предварительных измерений сопротивлений и для проверки цепей коммутации.

Мостовой метод. Применяют две схемы измерения — схема одинарного моста и схема двойного моста. Файловый архив студентов. Логин: Пароль: Забыли пароль?

Email: Логин: Пароль: Принимаю пользовательское соглашение. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Добавил: Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам. Скачиваний: Понятие измерения, физической величины, метода измерения, погрешности и точности измерения, сходимости и достоверности. Воспроизведение величины заданного замера, сравнение, измерительное преобразование, масштабирование. Эталон и рабочие средства измерений.

Принцип действи, достоинства, недостатки, область применения. Принцип действия, достоинства, недостатки, область применения. Для этого из исследуемого напряжения подается напряжение на вход Y а другое на X. При этом на экране осциллографа наблюдается прямая линия с углом наклона горизонтальной оси. Значения X и Y определяются в т. Схемы измерительных мостов.

Измерение реактивной мощности в трехфазных цепях

Электрическая мощность — это сейчас для нас все. Мы живем на электричестве, мы его пьем, едим, им греемся, на нем ездим. Через него смотрим на целый мир, им общаемся, и уж как-то им начинаем и думать. Но мощность электрическая имеет некоторое лукавое измерение, с помощью которого способна от нас утекать. Мощность бывает активная, а бывает полная. Спрашивается, полная чем?

Для измерения реактивной мощности токовые концы ваттметра включают в рассечку любой фазы, а концы обмотки напряжения — на две другие фазы.

Активная мощность. Единица измерения — ватт (w, Вт). Реактивная мощность в чем измеряется

Другими словами активную мощность можно назвать: фактическая, настоящая, полезная, реальная мощность. В цепи постоянного тока мощность, питающая нагрузку постоянного тока, определяется как простое произведение напряжения на нагрузке и протекающего тока, то есть. Другими словами, в цепи постоянного тока нет никакого коэффициента мощности. Но при синусоидальных сигналах, то есть в цепях переменного тока, ситуация сложнее из-за наличия разности фаз между током и напряжением. Поэтому среднее значение мощности активная мощность , которая в действительности питает нагрузку, определяется как:. Мощность, которая постоянно перетекает туда и обратно между источником и нагрузкой, известна как реактивная Q. Реактивной называется мощность, которая потребляется и затем возвращается нагрузкой из-за её реактивных свойств. Энергия реактивной мощности сначала накапливается, а затем высвобождается в виде магнитного поля или электрического поля в случае, соответственно, индуктивности или конденсатора.

Измерение реактивной мощности

Довольно часто возникает необходимость измерять мощность, потребляемую из сети, или же генерируемую в сеть. Это необходимо для учета потребляемой или генерируемой энергии, а также для обеспечения нормальной работы энергосистемы избежание перегрузок. Измерять мощность можно несколькими способами — прямым и косвенным. При прямом измерении применяют ваттметр, а при косвенном амперметр и вольтметр. Из-за отсутствия реактивной и активной составляющей в цепях постоянного тока для измерения мощности ваттметр применяют очень редко.

Реактивная мощность связана с полной мощностьюS и активной мощностью Р соотношением:. Коэффициент мощности — безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей.

Измерение реактивной мощности в трехфазной цепи.

Активная и реактивная мощность — потребители электрической энергии на то и потребители, чтобы эту энергию потреблять. Потребителя интересует та энергия, потребление которой идет ему на пользу, эту энергию можно назвать полезной, но в электротехнике ее принято называть активной. Это энергия, которая идет на нагрев помещений, готовку пищи, выработку холода, и превращаемая в механическую энергию работа электродрелей, перфораторов, электронасосов и пр. Кроме активной электроэнергии существует еще и реактивная. Это та часть полной энергии, которая не расходуется на полезную работу.

Реактивная мощность для чайников

Измерение мощности в четырехпроводных цепях. Реактивную мощность в трехфазных четырехпроводных цепях можно измерить одним трехэлементным ваттметром активной мощности или тремя одноэлементными. Мощность, измеряемая одноэлементным ваттметром активной мощности, определяется током I в его последовательной цепи, напряжением U, приложенным к его параллельной цепи, и косинусом угла сдвига фаз между током I и напряжением U. В трехфазных цепях при симметричной нагрузке рис. Поэтому при включении последовательной цепи ваттметра на ток I А и подведении к параллельной цепи его напряжения U ВС ваттметр измерит мощность , то есть в раз большую реактивной мощности фазы А. Появление множителя объясняется тем, что приложенное к параллельной цепи ваттметра линейное напряжение U ВС больше фазного U А в раз. Если второй и третий ваттметры или элементы трехфазного ваттметра будут включены аналогичным образом рис.

Еще раз про мощность: активную, реактивную, полную Активная мощность : обозначение P, единица измерения: Ватт; Реактивная.

26) Измерение реактивной мощности.

Как измерить реактивную мощность

Тензор электромагнитного поля Тензор энергии-импульса 4-потенциал 4-ток. Единицей измерения в Международной системе единиц СИ является ватт русское обозначение: Вт , международное: W. Мгновенной мощностью называется произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-либо участке электрической цепи. Другими словами, при движении единичного заряда по участку электрической цепи он совершит работу, численно равную электрическому напряжению, действующему на участке цепи.

Электрическая мощность

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Коэффициент мощности «косинус фи»

Измерение активной и реактивной мощностей в цепях трехфазного тока. Для измерения мощности трехфазного приемника применяют различные схемы включения ваттметров. При симметричной нагрузке активную мощность Р можно измерить одним ваттметром, включенным по схемам рис. При несимметричной нагрузке мощность трехфазного приемника можно измерить тремя ваттметрами рис. Общая мощность приемника в этом случае. В трехпроводных системах трехфазного тока при симметричной и несимметричной нагрузках и любом способе соединения приемников широко распространена схема измерения мощности двумя ваттметрами рис.

Измерение мощности в четырехпроводных цепях.

Реактивная мощность

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! Активная и реактивная мощность — потребители электрической энергии на то и потребители, чтобы эту энергию потреблять. Потребителя интересует та энергия, потребление которой идет ему на пользу, эту энергию можно назвать полезной, но в электротехнике ее принято называть активной. Это энергия, которая идет на нагрев помещений, готовку пищи, выработку холода, и превращаемая в механическую энергию работа электродрелей, перфораторов, электронасосов и пр. Кроме активной электроэнергии существует еще и реактивная. Это та часть полной энергии, которая не расходуется на полезную работу. Как понятно из вышесказанного, полная мощность — это активная и реактивная мощность в целом.

Главная цель при передаче электроэнергии — повышение эффективности работы сетей. Следовательно, необходимо уменьшение потерь. Основной причиной потерь является реактивная мощность, компенсация которой значительно повышает качество электроэнергии.

единица измерения, как определить, формула

Что это такое

Полная мощность (ВА, кВА) характеризуется потребляемой нагрузкой (например, ИБП) двух составляющих, а также отклонением формы электрического тока и напряжения от гармонической. С мощностью электротока человеку приходится сталкиваться и в быту и на производстве, где применяются электрические приборы. Каждый из них потребляет электроток, поэтому при их использовании всегда необходимо учитывать возможности этих приборов, в том числе заложенные в них технические характеристики.

Значение полной мощности — вычисление формулы

Чтобы определить работу мощности за одну секунду, на практике применяется формула для производительности постоянного тока. Следует отметить, что данная физическая величина меняется во времени и для выполнения практического расчета совершенно бесполезна. Для вычисления среднего значения производительности требуется интегрирование по времени.

Обратите внимание! С целью определения данного показателя в электрической цепи, где периодически происходит смена напряжения и тока, средняя ёмкость вычисляется по передаче мгновенной мощности в течение определённого времени.

Как вычисляется ёмкость по другой формуле

Есть определенная категория людей, которая интересуется вопросом, какая бывает мощность. Активная производительность делится на следующие категории: фактическую, настоящую, полезную, реальную.

Ёмкость, преобладающая в электрических цепях постоянного тока, которая при этом получает нагрузку постоянного тока, определяется простым произведением напряжения по показателям нагрузки и потребляемого тока. Данная величина вычисляется по формуле: P = U х I. Данный результат показывает, что фазовый угол между током и напряжением отсутствует в электрических цепях постоянного тока. То есть отсутствует коэффициент производительности.

Синусоидальный сигнал намного усложняет процесс. Так как фазовый угол между током и напряжением может значительно отличаться друг от друга. Поэтому среднее значение определяется по следующей формуле:

P = U I Cosθ

Важно! Если в соединениях переменного тока фиксируется активная (резистивная) производительность, тогда для вычисления данного показателя применяется формула следующего характера: P = U х I.

Мощность трёхфазной цепи

Практическое применение и коррекция

Если к розетке с синусоидальным напряжением 50 Гц и 230 В подсоединить нагрузку с опережением или отставанием тока от напряжения на какую-то угловую величину, то на активной внутренней катушке будет создаваться увеличенная мощность. Это значит, что при работе в таких условиях выделяется много тепла, и электростанция отводит его в увеличенном количестве, по сравнению с применением активной нагрузки.

Коэффициенты полезного действия и мощности отличаются друг от друга. Мощностной показатель не влияет на потребление приемника, подключенного к сети, но изменяет энергетические потери в подводных проводах и местах выработки энергии или ее преобразования. В доме электросчетчик не реагирует на проявление мощности, так как оплачивается только та энергия, за счет которой работают приборы.

КПД влияет на потребляемую активную нагрузку. Например, энергосберегающая лампа потребляет в полтора раза больше электричества, чем аналогичный прибор накаливания. Это говорит о высоком коэффициенте полезного действия у первой лампы. Но показатель нагрузки может быть низким и высоким в обоих вариантах.

Коррекция заключается в приведении потребления прибора с низким мощностным коэффициентом к стандартным показателям при питании от силовой цепи переменного тока. Технически это осуществляется применением действенной схемы на входном устройстве, которая помогает равномерно использовать фазную мощность и исключает перегрузку нулевого провода. При этом снижаются всплески потребительского тока на верхушке синусоиды питающего вольтажа.

Реактивная нагрузка корректируется при включении в магистраль элемента с обратным действием. Например, в двигателе переменного тока для компенсации действия ставится конденсатор параллельно питающей линии. Применяется система активного или пассивного корректора при изменении используемого тока во время колебательного периода подпитывающего напряжения для преобразования коэффициента. Простым примером является последовательное подключение дросселя. При этом конечные приборы потребляют ток непропорционально гармоничным искажениям. Катушка сглаживает волновые импульсы.

Источник

Чему равна полная мощность

Теория комплексных чисел позволит тщательно разобраться в понятии полных, активных, реактивных мощностей. Соответственно, можно легко определить коэффициент. Данная теория представляет собой целый треугольник мощностей активная, реактивная и полная.

Вычисление активной производительности трёхфазной цепи

Активная производительность

Единица измерения активной мощности электрической трёхфазной цепи — ватт (русское обозначение: Вт, киловатт — кВт; международное: ватт -W, киловатт — kW).

Вам это будет интересно Основы электроники для начинающих

Важно! Средняя мгновенная производительность, которая обозначается буквой Т — это активная мощность.

Там, где преобладает несинусоидальный ток, равенство электрической ёмкости соответствует средним мощностям отдельных элементов. Активная величина — это прежде всего скорость необратимого преобразования электрической энергии в другие виды энергии. К ним относится тепловая и электромагнитная. Как правило, активная производительность выражается через силу тока, напряжение и активную составляющую сопротивления цепи r или её проводимость g.

Определяя любую электрическую цепь (синусоидальный или несинусоидальный ток) активная отдача всей цепи будет равна сумме активных мощностей отдельных элементов. Важно отметить, что для трёхфазных цепей электрическая производительность определяется как сумма производительности отдельных фаз. С полной ёмкостью S, активная связана соотношением полной и активной отдачи.

К сожалению, потребителю электроэнергии приходится платить не за активную (полезную) мощность, а за полную мощность. Разница в мощности на входе и на выходе системы бесперебойного питания составила 58 кВА! Необходимо учесть, что тариф за потребление электроэнергии с низким cosj (Pf) существенно выше. Таким образом, применение системы бесперебойного питания позволило не только защитить оборудование от исчезновения и провалов напряжения, но и получить существенную экономию электроэнергии.

Рассматривая длинные линии (анализ электромагнитных процессов в линии передачи, длина которой сравнима с длиной электромагнитной волны) полным аналогом активной мощности является проходящая производительность, которая определяется как разность между падающей и отраженной пропускной способностью.

Определение реактивной величины на примере

Реактивная емкость

Часто возникает вопрос о том, что такое реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузку, которая создаётся в электросистемах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи, где преобладает синусоидальный переменный ток.

Реактивная ёмкость представляет собой энергию, которая переносится от источника на реактивные элементы прибора. К ним можно отнести: индуктивность, конденсатор, обмотки двигателей. После чего данная емкость вместе с элементами перемещается в источник в течение одного периода колебаний.

Важно подчеркнуть, что показатель sin φ для значения φ от 0 до плюс 90° представляет собой положительную величину. Данное значение, которое обозначается как sin φ для φ от 0 до минус 90° является — это отрицательная величина. Учитывая формулу, по которой происходит определение реактивной производительности, можно получить как положительную величину (при нагрузке с активно-индуктивным характером), так и отрицательную (при нагрузке с активно-ёмкостным характером). Всё это характеризуется тем, что реактивная отдача не происходит когда поступает электрический ток.

Некоторые электросистемы обладают положительной реактивной емкостью. Здесь уже говорится о том, что происходит нагрузка активно-индуктивного характера. Когда определяется отрицательная производительность то здесь производится нагрузка с активно-ёмкостным характером. Этот фактор характеризуется тем, что многие электропотребляющие устройства, подключение которых происходит при помощи трансформатора, являются активно-индуктивными.

Вам это будет интересно Все об скважности сигнала

Электрические станции оснащены синхронными генераторами. Они могут потреблять и производить реактивную ёмкость. Кроме того происходит определение величины электрического тока возбуждения, который поступает в обмотки ротора генератора. Благодаря отличительным особенностям синхронной электрической машины можно свободно регулировать заданный уровень напряжения сети. Чтобы снизить нагрузки, а также повысить коэффициент производительности электросистем, специалисты производят компенсацию реактивной ёмкости.

Обратите внимание! Если использовать современные электрические измерительные преобразователи на микропроцессорной технике, тогда производится точная оценка показателя энергии от индуктивной и нагрузки ёмкости в источник переменного напряжения.

Определение полной производительности

Полная емкость

Для того чтобы определить какие системы обладают полной производительностью, необходимо изучить особенности данной величины. Полная мощность — это физическая величина, равная произведению действующих элементов периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на её зажимах. Для определения соотношения полной отдачи с активной и реактивной емкостями нужно расшифровать значения, которые вычисляются по формуле. Например, соотношение производительности, где P — активная, Q — представляет собой реактивную пропускную способность (если нагрузка индуктивного характера Q»0, а при ёмкостной обозначается — Q»0).

Важно! Полная производительность описывает нагрузку, налагается на элементы подводящей электросети (проводам, распределительным щитам, трансформаторам, линиям электропередач). Ведь вся эта нагрузка зависит от потребляемой энергии, а не от расходующей пользователем энергии. Исходя из этих результатов полная мощность трансформатора или распределительного щита измеряют в вольт-амперах, а не в ваттах.

По какой единице измеряется ёмкость

Характеристики

Переменный ток течет по цепи и меняет свое направление с величиной. Создает магнитное поле. Поэтому его нередко называют периодическим синусоидальным переменным электротоком. Согласно закону кривой линии, величина его меняется через конкретный промежуток времени. Поэтому он называется синусоидным. Имеет свои параметры. Из важных стоит указать период с частотой, амплитудой и мгновенным значением.

Период — это то время, на протяжении которого происходит изменение электротока, а затем оно повторяется вновь. Частота — период течение за секунду. Измеряется в герцах, килогерцах и миллигерцах.

Амплитуда — токовое максимальное значение с напряжением и эффективностью протекания на протяжении полного периода. Мгновенное значение — переменный ток или напряжение, возникающее за конкретное время.

Характеристики переменного тока

Единица измерения мощностей

Единица измерения производительности — это Джоули, деленные на секунду (Вольты, умноженные на Амперы), или Ватты. Последнее название дали в честь инженера Джеймса Уатта, создавшего паровую машину. Именно Ватт является единицей ёмкости в системе СИ.

Для электроприборов, а также на промышленных предприятиях зачастую используют более крупные единицы — киловатты, мегаватты и др. Они получаются добавлением стандартных десятичных приставок. Соответственно, 1 кВт = 1000 Вт, 1 МВт = 1 000 000 Вт.

Расчёт полной мощности

Содержание

• 1 Мгновенная электрическая мощность 1.1 Дифференциальные выражения для электрической мощности

2 Мощность постоянного тока

3 Мощность переменного тока

3.1 Активная мощность

3.2 Реактивная мощность

3.3 Полная мощность

3. 4 Комплексная мощность

4 Измерения

5 Потребление мощности некоторыми электроприборами

6 Выходная мощность

7 См. также

8 Примечания

9 Литература

10 Ссылки

Как правильно рассчитать

Активная мощность, как сделать правильный расчет?

Мощность электрического тока влияет на то, как быстро прибор сможет выполнить работу. К примеру, дорогой обогреватель, имеющий в 2 раза большую мощность, обогреет помещение быстрее, чем два дешевых, с меньшей в 2 раза мощностью. Получается, что выгоднее купить агрегат, имеющий большую мощность, чтобы быстрее обогреть холодное помещение. Но, в то же время, такой агрегат будет тратить существенно больше энергии, чем его более дешевый аналог.

Потребляемая мощность всех приборов в доме учитывается и при подборе проводки для прокладки в доме. Если не учитывать этого и в последующем включить в сеть слишком много приборов, то это вызовет перегрузку сети. Проводка не сможет выдержать мощность электрического тока всех приборов, что приведет к плавлению изоляции, замыканию и самовоспламенению проводки. В результате может начаться пожар, который может привести к непоправимым последствиям.

Вам это будет интересно Особенности кабеля Frls

Однофазный синусоидальный ток в электрических цепях вычисляется по формуле Р = U x I x cos φ, где υ и Ι. Их обозначение шифруется следующим образом: среднеквадратичное значение напряжение и тока, а φ — фазный угол фаз между ними.

Для цепей несинусоидального тока электрическая ёмкость равна корню квадратному из суммы квадратов активной и реактивной производительности. Активная производительность характеризуется скоростью, которая имеет необратимый процесс преобразования электрической энергии в другие виды энергии. Данная ёмкость может вычисляться через силу тока, напряжение и активную составляющую сопротивления цепи r или её проводимость g по формуле P = I(2) x r = U(2) x g.

Реактивная мощность (Reactive Power)

Следует заметить, что:

• резистор потребляет активную мощность и отдаёт её в форме тепла и света.
• индуктивность потребляет реактивную мощность и отдаёт её в форме магнитного поля.
• конденсатор потребляет реактивную мощность и отдаёт её в форме электрического поля.

В любой электрической цепи как синусоидального, так и несинусоидального тока активная способность всей цепи равна сумме активных мощностей отдельных частей цепи, для трёхфазных цепей электрическая емкость определяется как сумма пропускной способности отдельных фаз. С полной производительностью S, активная связана соотношением P = S x cos φ.

В теории длинных линий (анализ электромагнитных процессов в линии передачи, длина которой сравнима с длиной электромагнитной волны) полным аналогом активной мощности является проходящая мощность, которая определяется как разность между падающей мощностью и отраженной производительностью.

Как найти реактивную полную мощность через активную? Данная производительность, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока, равна произведению среднеквадратичных значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними: Q = U x I x sin φ (если ток отстаёт от напряжения, сдвиг фаз считается положительным, если опережает — отрицательным).

Обозначение реактивной величины

Цепь переменного тока с параллельным соединением ветвей.

Рассмотрим электрическую цепь с двумя параллельными ветвями (рис. 2.11). Полученные выводы распространим на цепь с любым количеством ветвей. К цепи, содержащей две параллельные ветви, включающие активные, индуктивные и емкостные элементы (R1, L1, C1 и R2, L2, C2 cоответственно), подводится переменное напряжение U частоты f.

Прямая задача: Заданы все Обратная задача: Заданы свойства входящие в цепь элементы. цепи. Найти неизвестные элементы Найти все токи и разности цепи (эта задача решена в лаборафаз. торной работе Ц-5)

Решим прямую задачу, то есть найдем токи I1, I2 и общий ток I .

Рис. 2.11. Электрическая цепь с двумя параллельными ветвями

Из второго закона Кирхгофа следует, что напряжения на параллельных участках цепи одинаковы:

На основании закона Ома найдем токи I1 и I2 :

Найдем также разности фаз тока и напряжения для каждой ветви:

На основании первого закона Кирхгофа применительно к узлу А можно записать:

Таким образом, для определения тока I необходимо векторно сложить токи I1 и I2. В качестве опорного вектора удобно выбрать вектор напряжения .

Предположим, что при расчете разностей фаз тока и напряжения в ветвях цепи оказалось, что φ1>0, а φ2 под углом φ1 к вектору , и вектор под углом φ2 к вектору . Графически складываем эти векторы (см. рис.2.12). Величина тока определяется длиной полученного вектора с учетом выбранного масштаба. Разность фаз неразветвленного участка цепи определяется углом между векторами и

Источник

Как обозначается мощность

Р — мощность электрического тока обозначается (Вт).

В завершение следует отметить, что полная мощность имеет практическое значение, как величина, описывающая нагрузки, фактически налагаемые потребителем на элементы подводящей электросети (провода, кабели, распределительные щиты, трансформаторы, линии электропередачи), так как эти нагрузки зависят от потребляемого тока, а не от фактически использованной потребителем энергии. Именно поэтому данная величина трансформаторов и распределительных щитов измеряется в вольт-амперах, а не в ваттах.

Работа в различных условиях

Модуль комплексного показателя интенсивности передвижения равняется показателю полной нагрузки. Действительная составляющая часть приравнивается к активной силе, а мнимая считается реактивным видом. Имеет место положительный или отрицательный знак, что зависит от интенсивности загруженности цепи. Комплексная мощность должна соответствовать сопряженному электрическому сопротивлению. Положительная нагрузка характеризуется соотношением Р > 0, а знак минус проявляется в случае Р

Ссылки

• Преобразование энергии в электрической цепи
• Для чего нужна компенсация реактивной мощности
• Расчет мощности по току и напряжению // asutpp.ru

Для улучшения этой статьи желательно: Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии. Добавить иллюстрации. Пожалуйста, после исправления проблемы исключите её из списка параметров. После устранения всех недостатков этот шаблон может быть удалён любым участником.

В этой статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из-за отсутствия сносок . Утверждения, не подкреплённые источниками, могут быть поставлены под сомнение и удалены. Вы можете улучшить статью, внеся более точные указания на источники.

Примечания

1. ↑ 1 2 3Деньгуб В. М., Смирнов В. Г.
   Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 26—27. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.
2. ↑ 12
   Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации Архивная копия от 2 ноября 2013 на Wayback Machine Утверждено Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. N 879.
3. Сена Л. А.
   Единицы физических величин и их размерности. — М.: Наука, 1977. — С. 213.

Мощность в цепях переменного тока

Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 9Следующая ⇒ В цепях переменного тока различают три вида мощностей: активную Р, реактивную Q и полную S. Активная мощность вычисляется по формуле: (2.20)   Активную мощность потребляет резистивный элемент. Единица измерения активной мощности называется Ватт (Вт), производная единица – килоВатт (кВт), равная 103 Вт.   Реактивная мощностьвычисляется по формуле: (2.21) Реактивная мощность потребляется идеальным индуктивным и емкостным элементами. Единица измерения реактивной мощности называется Вольт-Ампер реактивный (Вар), производная единица – килоВАр (кВАр), равная 103 ВАр. Полная мощность потребляется полным сопротивлением и обозначается буквой S: S= (2.22)   Единица измерения полной мощности называется ВА (Вольт-Ампер), производная единица – килоВольт-Ампер (кВА), равная 103 ВА. По сути, размерность у всех выше перечисленных единиц измерения одинакова – . Разные название этих единиц нужны, чтобы различать эти виды мощности. Проявляются различные виды мощности по-разному. Активная мощность необратимо преобразуется в другие виды мощности (например, тепловую, механическую). Реактивная мощность обратимо циркулирует в электрических цепях: энергия электрического поля конденсатора преобразуется в энергию магнитного поля, и наоборот. «Извлечь» реактивную мощность с «пользой для дела» невозможно. Из формул (2.19) – (2.21) следует, что между активной, реактивной и полной мощностью имеет место соотношение: (2.23) Соотношение между P, Q и S можно интерпретировать как соотношение сторон прямоугольного треугольника (вспомните треугольник сопротивлений, треугольник напряжений – все эти треугольники подобны).   Рис. 2.10   Из рис. 2.10 видно, что cosφ = (2. 24) Отсюда вытекает определение одной из основных характеристик цепей переменного тока – коэффициента мощности.Специального обозначения он не получил. Коэффициент мощности показывает, какую долю полной мощности составляет активная мощность. Желательно, чтобы коэффициент мощности цепи был как можно больше, т.е. приближался к 1. Реально предприятия электрических сетей устанавливают такое ограничение для промышленных предприятий : соs φ = (0,92…..0,95). Достигать значений соs φ >0,95 рискованно, так как разность фаз φ при этом может скачком перейти от положительных значений к отрицательным, что вредно для электрооборудования. Если соsφ < 0,92, предприятия подвергаются штрафу. Если коэффициент мощности оказывается мал, его необходимо повышать. График функции соs φ имеет вид монотонно убывающей функции в интервале от 00 до 900. Следовательно, увеличить соsφ – значит уменьшить разность фаз , то есть уменьшить (ХL-ХС). Если влиять на (ХL-ХС), меняя С и L, то это приведет к увеличению тока в последовательной цепи и изменению режима работы оборудования, поэтому такой способ практически не применяется. В следующем разделе рассмотрен другой способ повышения коэффициента мощности.   ЛЕКЦИЯ 4.   2.6 Цепь переменного тока с параллельным соединением ветвей.   Рассмотрим электрическую цепь с двумя параллельными ветвями (рис. 2.11). Полученные выводы распространим на цепь с любым количеством ветвей. К цепи, содержащей две параллельные ветви, включающие активные, индуктивные и емкостные элементы (R1, L1, C1 и R2, L2, C2 cоответственно), подводится переменное напряжение U частоты f.   Прямая задача: Заданы все Обратная задача: Заданы свойства входящие в цепь элементы. цепи. Найти неизвестные элементы Найти все токи и разности цепи (эта задача решена в лабора- фаз. торной работе Ц-5) Решим прямую задачу, то есть найдем токи I1, I2 и общий ток I .     Рис. 2.11.Электрическая цепь с двумя параллельными ветвями   Из второго закона Кирхгофа следует, что напряжения на параллельных участках цепи одинаковы : U1 = U2 = U (2.25) На основании закона Ома найдем токи I1 и I2 :   ; (2.26)   Найдем также разности фаз тока и напряжения для каждой ветви:   (2.27) На основании первого закона Кирхгофа применительно к узлу А можно записать: = + (2.28) Таким образом, для определения тока I необходимо векторно сложить токи I1 и I2. В качестве опорного вектора удобно выбрать вектор напряжения . Предположим, что при расчете разностей фаз тока и напряжения в ветвях цепи оказалось, что φ1>0, а φ2 <0. Строим вектор под углом φ1 к вектору , и вектор под углом φ2 к вектору . Графически складываем эти векторы (см. рис.2.12). Величина тока определяется длиной полученного вектора с учетом выбранного масштаба. Разность фаз неразветвленного участка цепи определяется углом между векторами и     Рис. 2.12     ⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒ Читайте также:  Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Рынок недвижимости. Сущность недвижимости Решение задач с использованием генеалогического метода История происхождения и развития детской игры 

Последнее изменение этой страницы: 2017-02-07; просмотров: 2293; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia. su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь — 161.97.168.212 (0.012 с.)

Служба активной мощности | Active Power

Пожалуйста, свяжитесь с нашим отделом обслуживания для всех ваших потребностей в обслуживании и поддержке продукта.

Телефон: 800-288-5081 / 512-836-6464  

или электронная почта: [email protected]  

Защита ваших инвестиций

Регулярное техническое обслуживание и ремонт предотвращают превращение потенциальных небольших проблем в проблемы, которые могут привести к дорогостоящим простоям. Компания Active Power разработала наши продукты ИБП с учетом простоты обслуживания, чтобы обеспечить максимальную надежность вашей критически важной энергетической инфраструктуры. В отличие от аккумуляторных систем, которые иногда требуют ежемесячных или ежеквартальных проверок для обеспечения надежности, ИБП CLEANSOURCE ® требует простого, неинвазивного ежегодного обслуживания и очень простой периодической замены подшипников. Такой упрощенный график технического обслуживания восстанавливает ИБП до состояния, близкого к заводскому, и сокращает время простоя в течение всего срока службы, повышая доступность критически важных операций.

Active Power предлагает гибкие планы обслуживания, разработанные для удовлетворения индивидуальных потребностей клиентов в течение всего срока службы системы. Выберите план, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям, и будьте уверены, что обо всем позаботится наша квалифицированная команда обслуживания Active Power.

Положитесь на наших технических специалистов, инженеров и руководителей проектов в вопросах экспертной оценки, внедрения, обслуживания и поддержки на каждом этапе развертывания и эксплуатации критически важной инфраструктуры. Независимо от того, ищете ли вы автономный ИБП или готовое решение, мы можем помочь от начала до конца.

Оценка
Обследование площадки
Проверка площадки
Проектирование системы

Внедрение
Запуск и ввод в эксплуатацию
Управление проектом
Установка «под ключ»

Поддержка
Программы технического обслуживания PowerService
Обучение на месте эксплуатации установки
Услуги технической поддержки

Active Power разработала программу услуг по установке, которые помогают снизить потенциальные риски с самого начала.

Запуск

Конфигурация и оптимизация вашей системы бесперебойного питания сервисным инженером Active Power, включая проверку работы электрика, калибровку системы, проверку перед подачей питания и включение.

Поддержка при установке

Техническая помощь на месте, руководство и подробные инструкции от сервисного инженера Active Power обеспечивают правильную установку и удостоверяют, что устройство готово к запуску.

Поддержка при вводе в эксплуатацию

Подтверждение того, что все системы и компоненты системы ИБП спроектированы, установлены, испытаны и эксплуатируются в соответствии с вашими эксплуатационными требованиями.

Гарантия

Ограниченная гарантия Active Power гарантирует бесплатный ремонт работ и запчастей в течение 12 месяцев после установки системы. Также доступны дополнительные варианты расширенной гарантии.

PowerService Maintenance

Active Power предлагает гибкие планы, разработанные для обеспечения бесперебойной работы вашего ИБП на протяжении всего его жизненного цикла. Выберите программу, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям, и будьте уверены, что обо всем позаботится сертифицированная служба технической поддержки Active Power. инженер.

Планы PowerService предоставляют ряд преимуществ помимо качественной технической поддержки, в том числе:

• Более низкие и предсказуемые затраты
• Гибкие варианты оплаты
• Приоритетное планирование и ответ

Обеспечьте бесперебойную работу ваших инвестиций

Active Power предлагает комплексную программу технического обслуживания, которая помогает обеспечить бесперебойную и безотказную работу вашей системы ИБП на протяжении всего жизненного цикла.

Профилактическое обслуживание

Сохранение и восстановление надежности системы до того, как она выйдет из строя, включая замену минерального масла, необходимого для правильной работы маховика.

Замена подшипника

Замена подшипника для обеспечения оптимальной надежности маховика.

Замена конденсатора постоянного тока

Замена конденсаторов до истечения ожидаемого срока службы позволяет максимально увеличить время безотказной работы ИБП.

Active Power предлагает настраиваемые учебные курсы по нашим продуктам ИБП. Обучение, проводимое в штаб-квартире Active Power в Остине, штат Техас, охватывает базовую конструкцию ИБП и дает слушателям необходимые знания для выполнения рутинных операций и распознавания нештатных состояний системы.

Характеристики	ПауэрСервис
Запасные части	✓
Ремонтные работы	✓
Профилактическое обслуживание	✓
Замена подшипника	✓
Служба поддержки на месте	Следующий рабочий день

В чем разница между кВт и кВА?

кВт — единиц активной мощности , который потребляется нагрузкой для выполнения реальной работы. Реальная мощность, потребляемая системой, также известна как активная мощность или средняя мощность. кВА – это полная мощность, потребляемая от источника питания для функционирования электрооборудования. Электрическое оборудование потребляет реактивную мощность для удовлетворения потребности в токе намагничивания.

Чтобы понять концепцию полной мощности, давайте сначала разберемся с концепцией реактивной мощности. Оборудование, работающее на магнитном принципе, всегда потребляет реактивную мощность, известную как кВАр. КВАр – это мощность, которая не потребляется оборудованием, а запасается в системе.

 

Реактивные элементы, такие как катушки индуктивности, конденсаторы и нелинейные нагрузки, такие как диоды, транзисторы с биполярным переходом, МОП-транзисторы, БТИЗ и т. д., потребляют реактивный ток от источника питания. Эти электрические компоненты потребляют реактивную мощность (кВАр), но они не потребляют реальную мощность, за исключением незначительной активной мощности. Таким образом, индуктор, конденсатор и нелинейные нагрузки получают реактивную мощность (кВАр) от источника питания.

 

Когда дроссель подключен к источнику переменного тока, он потребляет ток, который отстает от напряжения на 90 градусов. Активная мощность, потребляемая индуктором, равна нулю, индуктор потребляет только реактивную мощность (кВАр), за исключением очень незначительной активной мощности в виде тепловых потерь.

Подобно катушке индуктивности, когда конденсатор подключен к источнику переменного тока, он потребляет ток, который опережает напряжение на 90 градусов. Активная мощность, потребляемая конденсатором, равна нулю, конденсатор потребляет только реактивную мощность (кВАр), за исключением очень незначительной активной мощность в виде тепловых потерь.

Катушка индуктивности и конденсатор реактивных компонентов не потребляют никакой активной или активной мощности из системы, но эти компоненты цепи потребляют ток из системы для удовлетворения требований к реактивной мощности (кВАр). Таким образом, общий ток, потребляемый от источника питания, представляет собой векторную сумму активного и реактивного тока. Концепция всех трех типов активной мощности (кВт), реактивной мощности (кВАр) и полной мощности (кВА) может быть хорошо понята с помощью диаграммы треугольника мощности.

Из приведенного выше треугольника мощности,

Соотношение между кВт, кВАр и кВА следующее.

KVA ^⃗ = KW ^⃗ + KVAR ^⃗

KVA ² = KW ² + KVAR ² 99 2 + KVAR ² 99 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 9000 + KVAR ^{2 2} . Где

кВА    – Полная мощность
кВт     – Активная мощность
кВАр  – Реактивная мощность

Если потребляемый реактивный ток равен нулю, полная мощность равна реальной или активной мощности. В случае резистивных нагрузок реактивный ток равен нулю, а активная мощность и полная мощность равны.

В случае индуктивных и емкостных нагрузок полная мощность (кВА) всегда больше активной мощности. Полная мощность увеличивается с увеличением реактивной мощности при той же активной мощности. Коэффициент мощности снижается с увеличением реактивной мощности.

Соотношение между кВА и кВт

Соотношение между кВА и кВт для однофазной и трехфазной цепи переменного тока приведено ниже.

Однофазная цепь – кВА и кВт

Соотношение между полной мощностью и активной мощностью приведено ниже.

кВт = кВА CosΦ

Где
CosΦ — коэффициент мощности.

кВА = кВт/CosΦ

Коэффициент мощности равен единице для резистивных нагрузок и, таким образом, кВА равен кВт.

Ток дросселя и конденсатора отстает и опережает напряжение на 90 градусов соответственно. Для однофазной цепи активная мощность, потребляемая катушкой индуктивности, равна;

P = KVA COSφ
φ = 90 ^∘
P = KVA X COS90
P = KVA X 0 [COS90 = 0]
P = 0

Таким образом Для однофазной цепи реактивная мощность, потребляемая катушкой индуктивности, составляет;

Q= кВА SinΦ

Q = кВА x Sin90  
Q = кВА  x 1     [ Sin90 =1] 

Q = кВА

4 . Аналогичный случай с конденсатором. Конденсатор также потребляет нулевую активную мощность, он потребляет только реактивную мощность.

Трехфазная цепь – кВт и кВА

Для трехфазной цепи фазное напряжение составляет около 58 % напряжения сети.

В _LL  = √3 В _LN
В _{LN =}  В _LL  /√3

Активная мощность (P) в трехфазной цепи равна;

P = √3 В I CosΦ

Где,
В = Линейное напряжение
I   = Линейный ток

Реактивная мощность (Q) в трехфазной цепи равна;

Q = √3 V I SinΦ

Полная мощность (S) в трехфазной цепи равна;

KVA = √ (KW ² + KVAR ² )

S = √ [(√3 V I COSφ) ² + (√3 V SINφ) ² ]

9019 S = √3 v = √3 v = √3 v = √3 v = √3 v = √3 v = В = √3 v = В = √3 v = √3 v I = В = √3 v I = √3 v I = √3 v I = √3 v = √3 v I = √3 v = √3 v I = √3 v = √3 v i sind ² ] + (√3 v i sinφ) ] .

Где
S — полная мощность.

Электрооборудование всегда потребляет реактивную мощность для своей работы и активную мощность для выполнения полезной работы. Некоторые характеристики электрооборудования указаны в полной мощности (кВА)

Производитель указывает мощность трансформатора и генератора переменного тока в кВА, поскольку он не знает, при каком коэффициенте мощности пользователь будет эксплуатировать оборудование.

кВт до KVA Расчеты

кВт в KVA.

PF – Коэффициент мощности

Расчет кВА в кВт

Формула преобразования кВт в кВА:

КВА = кВт/PF

Где,

• кВт- Реальная мощность или Активная мощность
• кВА — полная мощность
• PF – Коэффициент мощности

Решенные задачи на кВт и кВА

Сбалансированная трехфазная нагрузка потребляет мощность 100 кВт при коэффициенте мощности 0,90. Межфазное напряжение системы составляет 440 вольт (среднеквадратичное значение). Какова кажущаяся мощность, потребляемая нагрузкой.

Полная мощность

 kVA = KW/CosΦ

 kVA = 100/0.9

 kVA = 111.11 

 

Line current  I _L

 I _L = kVA/ √3 V

I _L = 111,11/(1,732 x 0,440)

I _L = 145,79 Ампер.

 

Если коэффициент мощности системы улучшится до 0,995, каковы будут кВА и линейный ток?

 

кВА = кВт/CosΦ

kVA = 100/0.95

kVA = 105.26

 

Line current  I _L

 I _L = kVA/ √3 V

I _L = 105,26/(1,732 x 0,440)

I _L = 138,12 Ампер.

Таким образом, кВА и линейный ток снижаются с улучшением коэффициента мощности.

Таким образом, кВА и кВт зависят от коэффициента мощности нагрузки.

 

Похожие сообщения

• Что такое активная, реактивная и полная мощность?
• Что такое треугольник власти? Активная, реактивная и полная мощность

 

Похожие посты:

Подпишитесь на нас и поставьте лайк:

Решения для электроэнергетики: блоки PFC

Блоки активной коррекции коэффициента мощности (PFC)

Crane предлагает превосходную продукцию для приложений, требующих высокого качества электроэнергии, основанную как на пассивных, так и на активных решениях. Предпочтительны активные (импульсное преобразование) подходы либо там, где требуется регулировка, либо частота источника составляет 50/60 Гц, либо и то, и другое. Наши продукты для трехфазной активной коррекции коэффициента мощности доступны с уровнями мощности от 1 до 15 кВт в виде отдельных преобразователей и > 60 кВт при параллельном подключении в качестве подсистемы.

Изолированное активное трехфазное преобразование с коррекцией коэффициента мощности в высоковольтное питание постоянного тока

•    Входное напряжение: 208 В перем. тока или 440/480 В перем. тока
•    Выходное напряжение: 400 В пост. тока или 800 В пост. кВт или 25 кВт

Позвольте нам помочь определить лучший продукт для вашего применения. Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию или связаться с нами для готового или индивидуального решения по питанию.

Запрос на электроэнергию

Перечислите критерии, которые вы ищете, и нажмите кнопку «Отправить». Мы свяжемся с вами, чтобы обсудить ваши требования к продукту.

Контакты

Тип продукта — Выберите -TRUATRURTRUATUAC-DCDC-DCLVPSHVPSTWT PS

Сведения о продукте (TRU) Входное напряжение

Входное напряжение — Нет -115 В~235 В~Другое — укажите

Введите другое…

Входная частота

Входная частота — Нет -400 Гц360-800 ГцДругое — указать

Введите другое…

Выходной ток

Выходной ток — Нет -50 A100 A150 A250 A300 A350 A400 AДругое — укажите

Введите другое…

Выходное напряжение

Выходное напряжение — Нет -28 В пост. тока 270 В пост. тока Другое — укажите

Введите другое…

Регулирование

Регламент — Нет —<10% сверх строки и нагрузки<5% сверх строки и нагрузкиДругие - укажите

Введите другое…

Качество электроэнергии — Нет —< 12%< 7%< 5%< 3%

Охлаждение

Охлаждение — Нет -Естественная конвекцияПринудительная вентиляцияВнутренний вентиляторЖидкостьДругое — укажите

Введите другое…

Монтаж

Крепление — Нет -FlangeARINC 600Другое — укажите

Введите другое…

Максимальный вес (фунты)

Максимальный размер (дюймы)

Сведения о продукте (АТРУ) Входное напряжение

Входное напряжение — Нет -115 В~235 В~Другое — укажите

Введите другое…

Входная частота

Входная частота — Нет -400 Гц360-800 ГцДругое — укажите

Введите другое…

Выходная мощность

Выходная мощность — Нет -2 кВт5 кВт10 кВт15 кВт20 кВт30 кВт50 кВт100 кВт>100 кВтДругое — указать

Введите другое…

Выходное напряжение

Выходное напряжение — Нет -+/- 135 В пост. тока +/- 270 В пост. тока Другое — укажите

Введите другое…

Регулирование

Регламент — Нет —<10% сверх строки и нагрузки<5% сверх строки и нагрузкиДругое - указать

Введите другое…

Качество электроэнергии — Нет —< 12%< 7%< 5%< 3%

Охлаждение

Охлаждение — Нет -Кондукция к охлаждающей плитеЕстественная конвекцияПринудительная вентиляцияВнутренний вентиляторЖидкостьДругое — укажите

Введите другое…

Монтаж

Крепление — Нет -FlangeARINC 600Другое — укажите

Введите другое…

Максимальный вес (фунты)

Максимальный размер (дюймы)

Сведения о продукте (РТРУ) Входное напряжение

Входное напряжение — Нет -115 В~235 В~Другое — укажите

Введите другое…

Входная частота

Входная частота — Нет -400 Гц360-800 ГцДругое — укажите

Введите другое…

Выходной ток

Выходной ток — Нет -50 A100 A150 A250 A300 A350 A400 AДругое — укажите

Введите другое…

Выходное напряжение

Выходное напряжение — Нет -28 В пост. тока 270 В пост. тока Другое — указать

Введите другое…

Регулирование

Регламент — Нет —<10% сверх строки и нагрузки<2% сверх строки и нагрузкиДругие - укажите

Введите другое…

Качество электроэнергии — Нет —< 12%< 7%< 5%< 3%

Охлаждение

Охлаждение — Нет -Естественная конвекцияПринудительная вентиляцияВнутренний вентиляторЖидкостьДругое — укажите

Введите другое…

Монтаж

Крепление — Нет -FlangeARINC 600Другое — указать

Введите другое…

Максимальный вес (фунты)

Максимальный размер (дюймы)

Сведения о продукте (АТП) Входное напряжение

Входное напряжение — Нет -115 В~235 В~Другое — укажите

Введите другое…

Входная частота

Входная частота — Нет -400 Гц360-800 ГцДругое — укажите

Введите другое…

Выходная мощность

Выходная мощность — Нет -5 кВА20 кВА50 кВА75 кВА100 кВА>100 кВАДругое — указать

Введите другое…

Выходное напряжение

Выходное напряжение — Нет -115 В~235 В~Другое — укажите

Введите другое…

Регулирование

Регламент — Нет —<10% сверх строки и нагрузки<5% сверх строки и нагрузкиДругие - укажите

Введите другое…

Качество электроэнергии — Нет —< 12%< 7%< 5%< 3%

Охлаждение

Охлаждение — Нет -Естественная конвекцияПринудительная вентиляцияВнутренний вентиляторЖидкостьДругое — указать

Введите другое…

Монтаж

Крепление — Нет -FlangeARINC 600Другое — укажите

Введите другое…

Максимальный вес (фунты)

Максимальный размер (дюймы)

Сведения о продукте (переменный ток-постоянный ток) Входное напряжение

Входное напряжение — Нет -208 В~440/480 В~Другое — укажите

Введите другое…

Входная частота

Входная частота — Нет -50/60 Гц400 Гц360-800 ГцДругое — указать

Введите другое…

Выходная мощность

Выходная мощность — Нет -5 кВт10 кВт15 кВт20 кВт25 кВт50 кВт>100 кВтДругое — укажите

Введите другое…

Регулирование

Регламент — Нет —<10% сверх строки и нагрузки<2% сверх строки и нагрузкиДругие - укажите

Введите другое…

Качество электроэнергии — Нет —< 12%< 7%< 5%< 3%

Охлаждение

Охлаждение — Нет -Естественная конвекцияПринудительная вентиляцияВнутренний вентиляторЖидкостьДругое — указать

Введите другое…

Монтаж

Крепление — Нет -FlangeARINC 600Другое — укажите

Введите другое…

Максимальный вес (фунты)

Максимальный размер (дюймы)

Сведения о продукте (DC-DC) Входное напряжение

Входное напряжение — Нет -28 В пост. тока 270 В пост. тока 540 В пост. тока 600 В пост. тока 1000 В пост. тока Другое — укажите

Введите другое…

Выходная мощность

Выходная мощность — Нет -2 кВт4 кВт10 кВт15 кВт20 кВт30 кВт50 кВт100 кВт>100 кВтДругое — указать

Введите другое…

Выходное напряжение

Выходное напряжение — Нет -28 В пост. тока 270 В пост. тока 540 В пост. тока 600 В пост. тока 1000 В пост. тока Другое — укажите

Введите другое…

Охлаждение

Охлаждение — Нет -Кондукция к охлаждающей плитеЕстественная конвекцияПринудительная вентиляцияВнутренний вентиляторЖидкостьДругое — укажите

Введите другое…

Монтаж

Крепление — Нет -FlangeARINC 600Другое — укажите

Введите другое…

Максимальный вес (фунты)

Максимальный размер (дюймы)

Сведения о продукте (LVPS) Входное напряжение

Входное напряжение — Нет -28 В пост. тока 270 В пост. тока 540 В пост. тока 115 В пост.

Входная частота

Входная частота — Нет -NA (DC)400 Гц360-800 ГцДругое — укажите

Введите другое…

Выходная мощность

Выходная мощность — Нет -500 Вт1 кВт2 кВт3 кВтДругое — укажите

Введите другое…

Количество выходов — Нет -12345>5

Выходное напряжение

Указать для каждого выхода

	Операции
— Нет -1 kVdc5 kVdc10 kVdc30 kVdcДругое — укажите Введите другое…

Охлаждение

Охлаждение — Нет -Вывод на холодную плитуЕстественная конвекцияПринудительная вентиляцияВнутренний вентиляторЖидкостьДругое — указать

Введите другое…

Монтаж

Крепление — Нет -FlangeCircuit cardДругое — указать

Введите другое…

Максимальный вес (фунты)

Максимальный размер (дюймы)

Сведения о продукте (HVPS) Входное напряжение

Входное напряжение — Нет -28 В пост. тока 270 В пост. тока 540 В пост. тока 115 В пост.

Входная частота

Входная частота — Нет -NA (DC)400 Гц360-800 ГцДругое — указать

Введите другое…

Выходная мощность

Выходная мощность — Нет -2 кВт5 кВт10 кВт15 кВт20 кВт30 кВт50 кВт100 кВт>100 кВтДругое — указать

Введите другое…

Количество выходов — Нет -12345>5

Выходное напряжение

Указать для каждого выхода

	Операции
— Нет -1 кВпост.тока5 кВпост.тока10 кВпост.тока30 кВпост.тока Другое — указать Введите другое…

Монтаж

Крепление — Нет -FlangeOther — укажите

Введите другое…

Максимальный вес (фунты)

Максимальный размер (дюймы)

Сведения о продукте (TWT PS) Входное напряжение

Входное напряжение — Нет -28 В пост. тока 270 В пост. тока 540 В пост. тока 115 В пост.

Входная частота

Входная частота — Нет -400 Гц360-800 ГцДругое — укажите

Введите другое…

Выходная мощность

Выходная мощность — Нет -1 кВт5 кВт12 кВтДругое — укажите

Введите другое…

Количество выходов — Нет -12345>5

Выходное напряжение

Указать для каждого выхода

	Операции
— Нет -1 кВпост.тока5 кВпост.тока10 кВпост.тока35 кВпост.токаДругое — указать Введите другое…

Охлаждение

Охлаждение — Нет -Forced airLiquidOther — укажите

Введите другое…

Монтаж

Крепление — Нет -FlangeOther — укажите

Введите другое…

Максимальный вес (фунты)

Максимальный размер (дюймы)

Дополнительные сведения о продукте Входные фазы

Входные фазы — Нет -3-фазный1-фазныйNA — DCOДругое — указать

Введите другое…

Выходная частота

Выходная частота — Нет -NA — DCOДругое — укажите

Введите другое…

Выходные фазы

Выходные фазы — Нет -NA — DCOДругое — укажите

Введите другое…

Изоляция Двунаправленный

Детали запроса

CAPTCHA Этот вопрос предназначен для проверки того, являетесь ли вы человеком или нет, и для предотвращения автоматической рассылки спама.

Что такое реактивная мощность и почему это важно?

читать | Делиться:

Реактивная мощность имеет решающее значение для поддержания уровня напряжения в системе передачи.

Но что именно?

Используя аналогию с муниципальной системой водоснабжения, думайте о напряжении как об эквиваленте «давления» в системе водоснабжения — без него вода просто застаивается в трубах, а при избытке трубы взрываются. Таким образом, жизненно важно, чтобы давление воды было постоянным и постоянным.

Напряжение играет аналогичную роль в электрической системе, обеспечивая стабильность потоков энергии. Однако последствия отсутствия поддержания напряжения в электрической системе гораздо более ужасны, поскольку падение напряжения может серьезно повредить генерирующее, передающее и распределительное оборудование и привести к массовым каскадным отключениям электроэнергии.

Реактивная мощность либо генерируется, либо поглощается электрическими генераторами (или, в некоторых случаях, устройствами, известными как «конденсаторы») для поддержания постоянного уровня напряжения, что обычно называют «поддержкой напряжения». Генераторы, обеспечивающие поддержку напряжения, часто страдают от тепловых потерь, что приводит к снижению способности генерировать «реальную» мощность. Нам всем больше знакома настоящая энергия: она зажигает лампочки, крутит моторы и заряжает айфоны. Критически важно, что реальная мощность — это то, что компенсируется на оптовых рынках электроэнергии RTO. Таким образом, когда системные операторы заказывают генераторам генерировать или поглощать реактивную мощность для поддержания напряжения, они жертвуют своей способностью генерировать реальную мощность и получать рыночные доходы RTO. Рассчитанная маржа по этим упущенным рыночным доходам выплачивается производителям, обеспечивающим поддержку напряжения посредством внерыночных платежей.

Основная проблема использования реактивной мощности для управления напряжением заключается в том, что реактивная мощность не распространяется так далеко, как реальная мощность в электрической системе. Во многих случаях самые дешевые источники реальной электроэнергии расположены на удалении от центров нагрузки, и системные операторы должны контролировать уровни напряжения в центрах нагрузки, чтобы поддерживать постоянный уровень напряжения. Если уровни напряжения становятся слишком высокими или слишком низкими, генераторы в центре нагрузки работают для стабилизации уровней напряжения, вырабатывая или потребляя реактивную мощность.

Проблема реактивной мощности вышла на первый план на территории PJM Interconnection. По мере того, как зона присутствия PJM расширялась, а более дешевая удаленная генерация для обслуживания центров нагрузки стала более распространенной, PJM расширила свои возможности мониторинга напряжения за счет внедрения интерфейсов передачи. Такие интерфейсы измеряют потоки мощности по выбранным высоковольтным линиям электропередачи в удаленные центры нагрузки, чтобы указать, когда требуется дополнительная локальная генерация (в пределах центра нагрузки) для поддержания уровней напряжения.

Еще несколько лет назад способность генерировать реактивную мощность считалась в PJM само собой разумеющейся. Поддержка напряжения обычно обеспечивалась устаревшими генерирующими станциями базовой нагрузки, которые уже давно оплатили капитальные затраты на оборудование, необходимое для предоставления этой услуги, либо посредством исторической регулируемой тарифной базы, либо тарифных положений PJM, которые позволяют возмещать такие затраты.

Две тенденции изменили статус-кво. Во-первых, поскольку цены на природный газ снизились, объекты базовой нагрузки, которые исторически обеспечивали поддержку напряжения (например, угольные электростанции), больше не работают так последовательно и экономично. В некоторых случаях они были запущены и работают в убыток, чтобы обеспечить реактивную мощность. Во-вторых, из-за экономических проблем и предстоящих экологических норм многие из тех же генерирующих объектов базовой нагрузки теперь требуют вывода из эксплуатации. Эти тенденции привели к значительным внерыночным платежам этим генераторам базовой нагрузки, поскольку они были отправлены исключительно для обеспечения поддержки напряжения. В некоторых случаях контракты Reliability Must Run использовались для поддержания генерирующих мощностей в рабочем состоянии для обеспечения реактивной мощностью, включая некоторые угольные блоки в Пенсильвании.

Итак, что все это означает для наших клиентов в будущем?

По мере того, как внерыночные платежи за поддержку напряжения и заявки на выбытие накапливаются, PJM провела модернизацию системы передачи, чтобы смягчить основные проблемы с напряжением, расходы на которые ложатся на налогоплательщиков. Ожидается, что разработка таких обновлений будет продолжена.

В настоящее время PJM начинает обсуждение модели потребностей в реактивной мощности на своих рынках на сутки вперед и в режиме реального времени, что означает, что рыночные цены могут начать отражать реактивную мощность. Кроме того, с увеличением распределенных ресурсов все больше внимания уделяется обеспечению адекватной реактивной мощности, особенно с учетом того, что высокое проникновение солнечной энергии требует большей реактивной мощности. Это может привести к необходимости возмещения капитальных затрат за счет рынков или тарифных сеток PJM. Поскольку FERC фокусируется на ценообразовании, что в некотором смысле является кодом для поиска дополнительных доходов для производителей в эпоху низких цен на природный газ, существует вероятность того, что реактивная мощность станет более явным продуктом, требующим дополнительной компенсации.

Следите за новостями в бизнес-блоге Direct Energy, чтобы узнать о дальнейших изменениях в политике и регулировании. Прочтите о том, как законопроект 380 Сената Калифорнии может потенциально повлиять на цены на природный газ в Южной Калифорнии.

Опубликовано: 23 мая 2016 г.

В чем разница между пассивными и активными корректорами коэффициента мощности?

Эта статья является частью серии статей об управлении питанием: в чем разница между ваттами, среднеквадратичными значениями и другими параметрами?

Скачать эту статью в формате .PDF
С каждым днем ​​увеличивается количество электронных устройств, использующих импульсные источники питания. В результате коррекция коэффициента мощности стала очень важной проблемой, что привело к созданию нормативных стандартов. Благодаря этим стандартам инженеры-конструкторы и специалисты по применению используют новейшие технологии в пассивных и активных компонентах и ​​интегральных схемах контроллеров (ИС) для создания широкого спектра корректоров коэффициента мощности.

Коэффициент мощности 1. Треугольник коэффициента мощности связывает активную мощность, реактивную мощность и полную мощность. (Предоставлено Vector Group)

Начнем с понятия коэффициента мощности (PF). При идеальной линейной нагрузке с идеальной синусоидальной мощностью коэффициент мощности электрической энергосистемы представляет собой отношение реальной мощности (кВт) к полной мощности (кВА) ( рис. 1 ).

Его также можно определить как косинус, представляющий фазовый угол между осциллограммами тока и напряжения. Значение коэффициента мощности может варьироваться от 0 до 1. Когда ток и напряжение совпадают по фазе, коэффициент мощности равен 1.

2. На фото идеальные синусоидальные волны с единичным коэффициентом мощности. (Любезно предоставлено Vicor)

Идеальные синусоидальные волны обычно возникают, когда нагрузки состоят из резистивных, емкостных и индуктивных элементов, которые являются линейными (инвариантными по отношению к току и напряжению). Этот тип коэффициента мощности обычно связан с промышленным оборудованием, таким как электродвигатели ( рис. 2 ).

В настоящее время очень часто можно найти коэффициент мощности, при котором потребляется ток несинусоидальной формы ( рис. 3 ) среди электронных устройств с нелинейными нагрузками. Такие электронные устройства используют преобразование энергии для лучшего контроля или для экономии энергии. Такое преобразование энергии достигается с помощью импульсных источников питания, которые обычно используются в ПК, аудиовизуальном оборудовании, флуоресцентном освещении, диммерах, копировальных машинах, зарядных устройствах и т. д.

3. Здесь мы видим несинусоидальные формы сигналов с сильное искажение текущей волны. (Предоставлено биржой стека электротехники)

Рисунок 3 показывает, что ток и напряжение точно совпадают по фазе, даже несмотря на сильное искажение волны тока. Применение «косинуса фазового угла» привело бы к неправильному выводу о том, что этот блок питания имеет коэффициент мощности 1,0. В этом случае коэффициент мощности следует анализировать с точки зрения ряда гармоник основной частоты линии электропередачи. Принимая во внимание абсолютные значения полных гармонических искажений (THD), коэффициент мощности для нелинейных нагрузок может быть определен, как показано в 9.0921 Рис. 4 .

4. На этом рисунке показана связь между коэффициентом мощности и суммарными гармоническими искажениями (THD).

Коэффициент мощности, отличный от единицы, может вызвать гармонические искажения. Такое искажение может мешать другим устройствам, получающим питание от того же источника. Глядя на рис. 4 , мы можем сказать, что для достижения коэффициента мощности 1,0 значение THD должно быть равно нулю. Гармонические искажения могут вызвать серьезные проблемы, такие как повреждение кабелей и другого оборудования в сетях, а также перегрев и опасность возгорания, высокие напряжения и блуждающие токи, неисправности оборудования и отказы компонентов и т. д.

Корректор коэффициента мощности

Коррекция коэффициента мощности (PFC) используется для предотвращения гармоник входного тока, тем самым сводя к минимуму помехи для других устройств, питающихся от того же источника. В Европе и Японии электрооборудование должно соответствовать стандарту IEC61000-3-2. Этот стандарт распространяется на большинство электроприборов с входной мощностью более 75 Вт (оборудование класса D). Он также определяет максимальную амплитуду гармоник сетевой частоты до 39 9019 включительно.6-я гармоника .

В Соединенных Штатах нет стандартов для ограничения эмиссии гармонического тока, излучаемого электрическим оборудованием, как в Европе (IEC6100-3-2). Однако инициатива под названием 80 PLUS пытается интегрировать более эффективные блоки питания, особенно для настольных компьютеров, серверов и ноутбуков.

80 PLUS подтверждает энергоэффективность более 80% при 20%, 50% и 100% номинальной нагрузки. Чтобы соответствовать сертификации 80 PLUS, блоки питания должны иметь PFC 0,9.или выше при 100% нагрузке. Это означает, что блоки питания, которые тратят 20% или меньше электроэнергии (в виде тепла при указанных уровнях нагрузки), приведут к снижению потребления электроэнергии и снижению счетов. Иногда скидки предоставляются производителям, которые используют блоки питания, сертифицированные по стандарту 80 PLUS.

Типы корректоров коэффициента мощности 5. Один фильтр Pi представляет собой пассивный корректор коэффициента мощности. (С любезного разрешения Википедии)

Два типа корректоров коэффициента мощности используются для уменьшения гармонических искажений: пассивный PFC и активный PFC.

Как следует из названия, пассивная коррекция коэффициента мощности использует пассивные компоненты для коррекции низкого коэффициента мощности (например, катушки индуктивности и конденсаторы). Пассивная коррекция коэффициента мощности корректирует коэффициент мощности до 0,7–0,85. Вот наиболее распространенные типы пассивных PFC:

1. Конденсаторный входной фильтр: Также называемый пи-фильтром, он удаляет нежелательные частоты из сигнала. Фильтр уменьшает содержание гармоник в текущей форме волны, гарантируя, что частота среза фильтра находится чуть выше основной частоты. В результате может быть достигнуто оптимальное затухание гармоник ( Рис. 5 ).

2. Корректор коэффициента мощности с заполнением долины: Этот корректор коэффициента мощности может использоваться в устройствах с низким энергопотреблением, где допустимы высокие эффективные пульсации напряжения на выходе постоянного тока. Он часто используется в электронных балластах. Схема содержит два конденсатора и три диода. Два конденсатора заряжаются последовательно вокруг пика линии до половины пикового напряжения линии. Когда линейное напряжение падает ниже напряжения одного конденсатора, диоды мостового выпрямителя смещаются в обратном направлении, что не позволяет току течь. Затем диоды Valley-fill проводят ток, а конденсаторы подключаются параллельно для питания нагрузки. На рис. 6 показана обычная схема с заполнением впадины.

6. Впадина – пассивный корректор коэффициента мощности. (С любезного разрешения П. Парто и К. Смедли, Калифорнийский университет)

В пассивных технологиях обычно используется простой LC-фильтр линейной частоты для увеличения угла проводимости тока и уменьшения THD входного тока диодно-конденсаторного выпрямителя. Благодаря своей простоте пассивный LC-фильтр является высокоэффективным и недорогим решением для коррекции коэффициента мощности, которое потенциально может соответствовать спецификациям класса D стандарта IEC 61000-3-2 в диапазоне малой мощности. Однако при более высоких уровнях мощности размер и вес пассивных компонентов становятся проблемой из-за наличия более тяжелых и громоздких катушек индуктивности фильтра. Пассивные методы имеют определенные преимущества, такие как простота, надежность и прочность, нечувствительность к шуму и перенапряжениям, отсутствие генерации высокочастотных электромагнитных помех (ЭМП) и отсутствие высокочастотных коммутационных потерь.

Активные PFC используют схемы активной электроники, которые содержат такие устройства, как MOSFET, BJT и IGBT. Существует широкий спектр топологий для активных ККМ, и разработчики электроники/источников питания могут создавать схемы с различными режимами работы и различными задачами по мере развития технологий. Вот два основных типа активных PFC:

1. Boost: Эта популярная реализация, которую также называют повышающим преобразователем, представляет собой преобразователь мощности с выходным постоянным напряжением, превышающим его входное постоянное напряжение. Этот класс импульсных источников питания (SMPS) содержит не менее двух полупроводниковых ключей и не менее одного элемента накопления энергии. Фильтры обычно добавляются к выходу преобразователя для уменьшения пульсаций выходного напряжения. Поскольку мощность должна быть сохранена, выходной ток ниже, чем входной ток.

Почти во всех повышающих коррекциях мощности используется стандартная микросхема контроллера для простоты проектирования, уменьшения сложности схемы и экономии средств ( Рис. 7 ).

7. Бустерная схема представляет собой активный корректор коэффициента мощности. (С любезного разрешения Л. Россетто, Г. Спиацци, П. Тенти, Университет Падуи)

Когда переключатель (S) замкнут, выход катушки индуктивности соединен с землей, и на нее подается напряжение (Vi). Ток индуктора увеличивается со скоростью, равной Vi/L. Однако при размыкании ключа напряжение на катушке индуктивности изменяется и становится равным VL-Vin. Ток, протекавший в индукторе, затухает со скоростью, равной (VL-Vi)/L.

8. Понижающая конструкция представляет собой активный корректор коэффициента мощности. (Любезно предоставлено Radio Electronics)

Дроссель фильтра на входе является основным преимуществом повышающих ККМ, поскольку он обеспечивает входные токи с малыми искажениями, что предотвращает снижение значения коэффициента мощности. Недостатком этого подхода является то, что выходное напряжение всегда больше, чем пиковое входное напряжение. Кроме того, отсутствует ограничение тока в условиях перегрузки и короткого замыкания из-за прямого соединения между линией и нагрузкой.

2. Понижающий преобразователь: Этот понижающий преобразователь напряжения и повышающий преобразователь тока работает по принципу накопления энергии в катушке индуктивности. Имеется переключающий элемент (мощный MOSFET или IGBT), который может быть открыт или закрыт (, рис. 8, ).

Когда переключатель находится в положении ON (т. е. полевой МОП-транзистор включен), бросок тока течет к нагрузке, и энергия накапливается как в катушке индуктивности (L), так и в конденсаторе (C), и ток отсутствует. течет через диод, так как он смещен в обратном направлении. Когда переключатель находится в положении OFF, энергия, накопленная в (L), высвобождается обратно в цепь, и ток течет через нагрузку и диод. В какой-то момент, когда напряжение нагрузки начинает падать, заряд, хранящийся в конденсаторе C, становится основным источником тока до тех пор, пока переключатель снова не включится.

Понижающие преобразователи могут быть очень эффективными (95% или выше для интегральных схем).

Заключение

Корректоры коэффициента мощности претерпели значительные изменения из-за повышенного интереса к соблюдению таких стандартов, как IEC61000-3-2 (снижение гармоник), ограничения по электромагнитным помехам и другим. Они улучшились и стали более экономичными благодаря более совершенным контроллерам на интегральных схемах.

Основное различие между пассивными и активными ККМ заключается просто в использовании пассивных компонентов по сравнению с использованием в основном активных компонентов с интегральными схемами контроллера. Оба могут обеспечить коррекцию коэффициента мощности на разных уровнях. В зависимости от эффективности конструкции, стоимости и топологии их можно использовать в самых разных приложениях. (См. таблицу.)

Узнайте больше из серии «Управление питанием: в чем разница между ваттами, среднеквадратичными значениями и другими параметрами?»

Загрузите эту статью в формате .PDF

Ссылки:

1. P. Parto, K. Smedley, «Passive PFC for Flyback Converters», Калифорнийский университет.
2. Л. Россетто, Г. Спиацци, П. Тенти, «Методы управления преобразователем коррекции коэффициента мощности», Университет Падуи, 1994.
3. О полупроводниках, «Справочник по коррекции коэффициента мощности (PFC)».
4. Artesyn, «Коррекция коэффициента мощности».
5. Vicor, «Активная коррекция коэффициента мощности для электронных блоков питания».
6. Fairchild Semiconductor, «Основы коррекции коэффициента мощности».
7. Infeon, «Руководство по выбору деталей для коррекции коэффициента мощности».

Коррекция коэффициента мощности – что это такое? Почему это необходимо? Как это достигается?

Проектирование и монтаж

время_доступа 4 года назад

Основы коэффициента мощности:

Качество электроэнергии имеет важное значение для эффективной работы оборудования, и этому способствует коэффициент мощности.

Коэффициент мощности — это показатель эффективности использования поступающей мощности в электроустановке. Это отношение активной мощности к полной, когда:

Активная мощность (P) = мощность, необходимая для полезной работы, такой как токарная обработка, освещение или откачка воды, выраженная в ваттах или киловаттах (кВт)

Реактивная мощность (Q) = мера накопленной энергии, отраженной источнику, который не совершает никакой полезной работы, выраженная в варах или киловарах (кВАр)

Полная мощность (S) = векторная сумма активной и реактивной мощности, выраженная в вольт-амперах или киловольт-амперах (кВА)

Треугольник мощности:

Плохой коэффициент мощности (например, менее 95%) при том же объеме работы требуется больший ток.

Коррекция коэффициента мощности

Коррекция коэффициента мощности (PFC) предназначена для улучшения коэффициента мощности и, следовательно, качества электроэнергии. Это снижает нагрузку на систему распределения электроэнергии, повышает энергоэффективность и снижает затраты на электроэнергию. Это также снижает вероятность нестабильности и отказа оборудования.

Коррекция коэффициента мощности достигается за счет подключения конденсаторов, которые производят реактивную энергию в противоположность энергии, поглощаемой нагрузками, такими как двигатели, расположенные локально рядом с нагрузкой. Это улучшает коэффициент мощности с точки подключения источника реактивной мощности, предотвращая ненужную циркуляцию тока в сети.

Определение требуемого ККМ

Выбор оборудования ККМ должен выполняться в соответствии со следующим четырехэтапным процессом лицами с соответствующими навыками:

Шаг 1: Расчет требуемой реактивной мощности

Цель состоит в том, чтобы определить требуемую реактивную мощность (Qc (кВАр)) для установки, чтобы улучшить коэффициент мощности (cos φ) и уменьшить полную мощность (С).

Qc можно определить по формуле Qc = P (tan φ – tan φ‘), которая выводится из диаграммы.

Qc = мощность конденсаторной батареи в кВАр

P = активная мощность нагрузки в кВт

tan φ = тангенс угла фазового сдвига до компенсации

тангенс φ’ = тангенс угла фазового сдвига после компенсации

Параметры φ и тангенс φ можно получить из расчетных данных или путем прямого измерения в установке.

Шаг 2: Выбор режима компенсации

Расположение низковольтных конденсаторов в установке может быть центральным (одно место для всей установки), посекционным (посекционным), на уровне нагрузки или комбинация последних двух.

В принципе, идеальная компенсация применяется в точке потребления и на уровне, требуемом в любой момент времени. На практике выбор определяется техническими и экономическими факторами.

Местоположение определяется:

общей целью (избежание штрафов за реактивную энергию, разгрузка трансформаторов или кабелей, недопущение падений и провалов напряжения)

режимом работы (стабильные или переменные нагрузки)

прогнозируемым влиянием конденсаторов на характеристики сети

стоимость установки

Этап 3: Выбор типа компенсации

Различные типы компенсации должны быть приняты в зависимости от требований к производительности и сложности управления:

Фиксированная, путем подключения батареи конденсаторов с фиксированной величиной

Автоматический, путем подключения различного количества ступеней, позволяющий регулировать реактивную энергию до требуемого значения

Динамический, для компенсации сильно меняющихся нагрузок

Шаг 4: Учет условий эксплуатации и гармоник

Условия эксплуатации сильно влияют на ожидаемый срок службы конденсаторов, поэтому необходимо учитывать следующие параметры:

Температура окружающей среды (°C)

Ожидаемый срок службы -ток, связанный с помехами напряжения, включая максимальное длительное перенапряжение

Максимальное количество переключений в год

Требуемый ожидаемый срок службы

Некоторые нагрузки (двигатели с регулируемой скоростью, статические преобразователи, сварочные аппараты, дуговые печи, люминесцентные лампы и т.