Site Loader

Содержание

Как найти реактивную мощность формула

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.


Поиск данных по Вашему запросу:

Как найти реактивную мощность формула

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:

  • Реактивная мощность
  • Методики расчёта составляющих мощности при синусоидальных и несинусоидальных режимах
  • Активная мощность цепи переменного тока
  • Реактивная мощность конденсатора
  • Расчет реактивной мощности предназначенной к компенсации коэффициента мощности
  • Реактивная мощность. Реактивная мощность
  • Активная, реактивная, неактивная и полная мощность электрического тока
  • Активная, реактивная и полная (кажущаяся) мощности
  • Потребители реактивной мощности, формулы расчета, методы расчета.
    Реактивная мощность расчет

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Активная, реактивная и полная мощность. Что это такое, на примере наглядной аналогии.

Реактивная мощность


Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 19 октября , печатный экземпляр отправим 23 октября. Автор : Файфер Лилия Андреевна. Дата публикации : Статья просмотрена: раз. Файфер Л. Особое внимание уделяется обеспечению качества электроэнергии, которая должна соблюдать определённые требования. Несоблюдение требований ведёт к повреждению электрического оборудования, к росту потерь электроэнергии. Ввиду постоянного роста количества электрических приёмников возникают высшие гармоники.

А составляющие гармоник тока и напряжения ведут к возникновению проблем качества электрической энергии. На потребителей это сказывается в виде повышения стоимости электрической энергии. Под качеством электрической энергии принято понимать взаимосоответствие характеристик электроэнергии и показателей качества электроэнергии.

Основными параметрами качества согласно ГОСТ — [1] являются колебания напряжения, отклонение частоты, несинусоидальность и несимметрия напряжения. Поэтому правильное определение параметров режима, таких как активная и реактивная мощность, а также действующие значения токов и напряжений имеет важное значение при исследовании показателей качества электроэнергии.

Определение активной, реактивной и полной мощности. Одним из важных параметров в электроэнергетических системах является активная мощность, которой уделяется большое внимание.

Активной мощностью P называется мощность, потребляемая электроприёмниками и преобразующаяся в другие виды энергии. Она имеет конкретное определение. Поэтому способы определения активной мощности никем не опровергались.

Иначе можно говорить о неактивной мощности или реактивной мощности, так как стойкого определения нет. Под ней понимают всю мощность, исключая активную. Это связано с тем, что описать процессы при несинусоидальных режимах реактивной мощностью нельзя. Реактивной мощностью называют мощность, преобразующуюся в энергию магнитных и электрических полей. Электрические поля будут создаваться в электрооборудовании, которое характеризуется ёмкостным сопротивлением. Реактивная мощность в конденсаторах, кабелях представлена выражением.

А магнитные поля характеризуются индуктивным сопротивлением. В таких видах электрооборудования как, трансформаторы, двигатели реактивная мощность определяется выражением. Полная мощность определяется общепризнанной формулой в случае синусоидальной нагрузки:.

Под полной мощностью понимают мощность, необходимую для обеспечения работы нагрузки, в случае неиспользования всей мощности при совершении полезной работы. Именно она определяет выбор электрооборудования подстанций. Способов определения реактивной мощности существует много.

Именно вопросы определения реактивной мощности являются предметом споров и обсуждений учёных.

Внимание к этим вопросам связано с увеличением несинусоидальных нагрузок. Соответственно, если гармоники были невелики, то погрешность расчётов реактивной мощности была не большой. Рост высших гармоник связан с внедрением различных устройств.

Источниками высших гармоник являются такие устройства, как сварочные аппараты, статические преобразователи, электродуговые печи. Так же фактором влияния является прогресс компьютерной техники. Что значительно сокращает время и упрощает расчёты. Ранее компьютерная и измерительная техника не позволяла производить сложные расчёты реактивной мощности.

Ранее в ГОСТах никак не застрагивались несинусоидальные режимы. Поэтому проблемы определения реактивной мощности при несинусоидальных режимах являются актуальными. Международная электротехническая комиссия МЭК в г. Методы определения реактивной мощности при синусоидальных режимах можно разделить на две группы: методы, использующие мгновенные значения токов и напряжений и методы, использующие действующие значения токов и напряжений.

Первая группа методов, основанная на использовании мгновенных значений токов и напряжений, использует формулу, встречающуюся практически в каждом учебнике по ТОЭ. Демирчян в [2] приводит формулу, которая справедлива лишь для синусоидального режима:. Также существует ещё один способ определения мощности для синусоидального режима, используя вольтамперную характеристику. Маевский в [3] предпринял попытку использования интегрального выражения. Интеграл берётся от произведения тока на функцию перпендикулярную напряжению или напротив произведения напряжения на функцию перпендикулярную тока.

Мощность Маевского представлена формулой. В связи с отсутствием точной формулировки реактивной мощности при несинусоидальных режимах у учёных наблюдаются большие разногласия. Наиболее известная формула расчёта реактивной мощности ввёл Штайнмец которую используют как для расчёта режимов с синусоидальной нагрузкой, так и с несинусоидальной:. Далее Иловичем были предложены формула. Заметим, что учёные по-разному обозначают мощность искажения.

Буденау считал целесообразным выделение двух составляющих Q и D, это являлось причиной превышения полной мощности над активной мощностью в несинусоидальном режиме. На рисунке 1 представлено геометрическое понимание мощности.

Одна выражалась в сдвиге по фазе, а другая в искажении формы. Мощность искажения представлена формулой. Шклярский Я. Тогда мощность искажения представлена выражением. В диссертации С. Чижмы [5] имеется рисунок 2, на котором наглядно истолкованы понятия активной и реактивной мощности рисунок 2. В индуктивных элементах происходит отставание тока от напряжения по фазе, в случае, когда ток и напряжение имеют разные знаки.

Энергия, запасаемая в индуктивных элементах, совершает колебательные движения. Такую мощность называют реактивной. Истолкование понятий активной и реактивной мощности. Одним из важных параметров в электроэнергетических системах является активная мощность, которая имеет конкретное определение. Комплекс мощности получится, если комплекс напряжения умножить на сопряженный комплекс тока : , где — комплекс мощности. Определить активную P и реактивную Q мощность.

Название способов определения мощности. Реактивная мощность. Основные термины генерируются автоматически : реактивная мощность , действующее значение токов , мощность , вар, частота Гц, Кастерсу-Мура, Мгновенная мощность , дискретное Одним из наиболее существенных параметров, определяющих качество электрической энергии , является искажение синусоидальной формы кривой напряжения. Локализация протекания реактивной составляющей полной мощности лежит в основе компенсации реактивной мощности.

Для определения допустимых колебаний напряжения в расчетной точке сети исходными данными являются графики работы резко переменной нагрузки. Электрическая мощность , вырабатываемая ВЭУ в зависимости от скорости ветра U, равна: , 1.

Номинальную мощность ВЭУ с горизонтальной осью вращения можно оценить по формуле [2, 3]. Опубликовать статью в журнале Методики расчёта составляющих мощности при синусоидальных и несинусоидальных режимах. Скачать электронную версию Скачать Часть 2 pdf.

Библиографическое описание: Файфер Л. Методы определения реактивной мощности при синусоидальных режимах. Также часто встречается способ определения реактивной мощности по формуле. Формула имеет место и для расчёта несинусоидальных режимов. Методы определения реактивной мощности при несинусоидальных режимах. Геометрическое понимание мощностей Шклярский Я. Истолкование понятий активной и реактивной мощности Вывод. Литература: ГОСТ — Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения [Текст].

Совместимость технических средств электромагнитная. Демирчян, К. Теоретические основы электротехники [Текст]: в 3 т. Демирчян, Л. Нейман, Н. Коровкин, В. Маевский О. Энергетические показатели вентильных преобразователей [Текст].

Сулейманов, А. Неактивная мощность и её составляющие в элеткроэнергетических системах [Текст]: дис Чижма, С. Шклярский, Я.


Методики расчёта составляющих мощности при синусоидальных и несинусоидальных режимах

Исходя из выше описанного, становится ясно то, что реактивная мощность оказывает негативное влияние на электрическую сеть в целом. Поэтому ее стараются скомпенсировать. Но об этом мы поговорим чуть позже. Существуют потребители электрической энергии, которые создают чисто активную нагрузку. К ним можно отнести различные нагревательные элементы, тэны, лампы накаливания и т. Эти потребители не способны генерировать значительных электромагнитных полей.

В отличии от цепей постоянного тока в сетях переменного тока существует три вида мощности — активная, реактивная и полная.

Активная мощность цепи переменного тока

Нередко возникает вопрос ток, с какими характеристиками необходим для обеспечения полноценной работы электроприборов? Какую мощность должна иметь электросеть, чтобы тот или иной прибор работал? Для ответа на эти вопросы необходимо разобраться в понятиях полной, активной и реактивной мощности. В жизни и быту всем людям приходиться сталкиваться с такими понятиями как активная и реактивная мощность. Эти обозначения относятся непосредственно к электроприборам, какими бы они не били. Что же представляют собой эти виды мощностей? В первую очередь необходимо отметить что, любой электроприбор имеет свою полную мощность, которая равна мощности потребления электроэнергии прибором в единицу времени. Как раз в это понятие входят активная и реактивная мощности как составляющие.

Реактивная мощность конденсатора

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. Реактивная мощность вызывает ненужный нагрев проводов, перегружаются электроподстанции.

Эта величина отображает необходимую для компенсации реактивную мощность. Рекомендуется обеспечить силовым трансформаторам компенсацию коэффициента мощности и в ночное время, когда они работают практически без нагрузки, на холостом ходу.

Расчет реактивной мощности предназначенной к компенсации коэффициента мощности

Как заземляют неметаллические трубы? Для компенсации реактивной мощности в электрических сетях используют конденсаторные установки. Основным параметром конденсаторной установки является реактивная мощность конденсаторов необходимая компенсации. В этой статье я расскажу, как рассчитывается мощность конденсаторной установки, а также представлю вашему вниманию свою программу для расчета реактивной мощности конденсаторной установки. После того, как мы подключили все электроприемники, у нас уже есть расчетная мощность, реактивная мощность и коэффициент мощность электроустановки.

Реактивная мощность. Реактивная мощность

На нашем сайте собрано более бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике. Не можете решить контрольную?! Мы поможем! Более 20 авторов выполнят вашу работу от руб! Средняя мощность переменного электрического тока , выражаемая через действующие значения силы тока I и напряжение U равна:. Коэффициент мощности используют для характеристики потребителя переменного тока как реактивную составляющую нагрузки.

Активная и реактивная мощность — потребители электрической энергии на то и курса физики формуле, перемножив ток нагрузки на напряжение в сети. .. представленной векторной картиной, можно найти отношение сторон.

Активная, реактивная, неактивная и полная мощность электрического тока

Как найти реактивную мощность формула

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие.

Активная, реактивная и полная (кажущаяся) мощности

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Коэффициент мощности «косинус фи»

Мощность в цепи переменного тока также есть переменной величиной. Среднее ее значение. В цепи, где есть реактивное сопротивление возьмем для примера индуктивное значение мгновенной мощности равно:. Данное выражение показывает, что реактивная энергия содержит только переменную часть, которая изменяется с двойной частотой, а ее среднее значение равно нулю.

Значения общей активной и общей реактивной мощностей трехфазной цепи равны соответственно суммам активных и реактивных мощностей для каждой из трех фаз A, B и C. Это утверждение иллюстрируют следующие формулы:.

Потребители реактивной мощности, формулы расчета, методы расчета. Реактивная мощность расчет

Под активной мощностью Р понимают среднее значение мгновенной мощности Если ток напряжение на участке цепи 3. Действительно, произведение Следовательно, Единица активной мощности — Под реактивной мощностью Q понимают произведение напряжения U на участке цепи на ток I по этому участку и на синус угла Ф между напряжением U и током Единица реактивной мощности — вольт-ампер реактивный Если то если то. Рассмотрим, что физически представляет собой реактивная мощность. С этой целью возьмем участок цепи с последовательно соединенными R, L и С. Пусть по нему протекает ток Запишем выражение для мгновенного значения суммы энергий магнитного и электрического полей цепи: Из полученного выражения видно, что имеет постоянную составляющую неизменную во времени, и переменную составляющую изменяющуюся с двойной угловой частотой: где. На создание постоянной составляющей была затрачена энергия в процессе становления данного периодического режима. В дальнейшем при периодическом процессе энергия остается неизменной и, следовательно, от источника питания не требуется энергии на ее создание.

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 19 октября , печатный экземпляр отправим 23 октября. Автор : Файфер Лилия Андреевна. Дата публикации :


Как найти мощность — формулы для расчета

Работа электрической цепи определяется многими параметрами, в том числе и мощностью, играющей важную роль наряду с силой тока и напряжением. Данный показатель служит одной из характеристик электрических устройств и оборудования. Поэтому довольно часто возникает вопрос, как найти электрическую мощность того или иного прибора. Это необходимо для того, чтобы знать его энергопотребление и возможности совершения полезной работы.

Содержание

Понятие мощности электрического тока

Понятие мощности тесно связано с количеством работы, которую может выполнить электрический ток в течение установленного периода времени. Работа тока заключается в преобразовании электричества в другие виды энергии – механическую, кинетическую, тепловую и другие. Следовательно, мощность, по своей сути, представляет собой скорость всех этих превращений.

Показатели – мощность и напряжение встречаются постоянно в повседневной жизни в тех областях, где используются электрические устройства. Все они потребляют определенное количество электротока, поэтому перед началом эксплуатации должны учитываться их потенциальные возможности, параметры и технические характеристики.

Значение мощности используемых приборов требуется для того, чтобы рассчитать сечения кабелей и проводов, номиналов автоматических выключателей и другой защитной аппаратуры. Кроме того, становится возможным заранее подсчитать, за какой срок может быть выполнена та или иная работа.

Для выполнения расчетов используется формула, представляющая собой P = A/t, где А является работой, а t – установленным отрезком времени. Существует два вида мощности – активная и реактивная.

Активная и реактивная мощность

Понятие активной мощности заключается в непосредственном преобразовании электрического тока в механическую, тепловую и другие виды энергии. Этот процесс носит необратимый характер и не может быть выполнен в обратном направлении. Для измерения активной мощности существует специальная единица – ватт (Вт). Формула определяет 1 Вт = 1 вольт х 1 ампер. В быту и на производстве применяются более высокие величины – киловатты и мегаватты.

В отличие от активной, реактивная мощность создается за счет нагрузки, возникающей в емкостных или индуктивных устройствах. Когда используется переменный ток для определения этого показателя существует формула Q = U x I x sin φ. В этом случае sin φ представляет собой сдвиг фаз, который образует сниженное напряжение и рабочий ток. Сам угол имеет значение в диапазоне 0-90 градусов или от 0 до минус 90 градусов. Для измерения реактивной мощности применяются вольт-амперы.

Индуктивные и емкостные элементы способствуют возвращению электроэнергии обратно в сеть. В результате смещений по параметрам напряжения и тока, в электрической сети могут возникнуть некоторые перегрузки и другие негативные явления. Особенно ярко это проявляется у конденсаторов, отдающих обратно весь накопленный заряд. В такие моменты происходит обратное перемещение напряжения и тока, сдвинутых относительно друг друга.

Энергия емкости и индуктивности, смещенных по фазе относительно собственных характеристик сети как раз и представляет собой реактивную мощность. Она компенсируется за счет обратного эффекта, предотвращая потери в эффективности подачи электроэнергии.

Как вычислить электрическую мощность

Составляя проект любой электрической цепи, сначала надо найти мощность и уже по ее результатам определять значение допустимой нагрузки. Для постоянного тока используется всем известная формула P = U x I, выведенная по закону Ома.

Гораздо сложнее узнать мощность если используется переменный ток. Это связано с потреблением реактивной энергии все используемой аппаратурой. Следовательно, формула, приведенная выше, соответствует полному количеству энергии, потребляемой данным устройством. Ее активная составляющая определяется с помощью cosφ, зная которую можно установить, какова часть активной энергии заключена во всей полной мощности.

Это будет выглядеть следующим образом: Ракт = Робщ х cosφ = U x I x cosφ. Следовательно, полная мощность электроприбора определяется Робщ = Ракт/cosφ. Ее показатели будут всегда выше, нежели у активной мощности.

Примерно такая же схема расчетов используется и для трехфазных сетей, каждая из которых условно состоит из трех однофазных. Разница между ними заключается в фазном и линейном напряжении. Первое применяется в однофазном варианте и замеряется между фазой и нулем. Линейное напряжение при трех фазах измеряется между каждым линейным проводом.

Таким образом, зная, что Uлин = Uфаз х √3, найдём активную нагрузку, как P = U x I x √3. Мощность агрегата, например, электродвигателя, инженеры нашли в виде формулы P = U x I x √3 x cosφ. Как правило, мощность того или иного устройства известна заранее, а в большинстве случаев требуется вычислить ток. В этом случае сила тока определяется: I = P/(U x √3 x cosφ).

Калькулятор мощности переменного тока • Электротехнические и радиотехнические калькуляторы • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Функциональность этого сайта будет ограничена, так как в Вашем браузере отключена поддержка JavaScript!

Random converter

  • Калькуляторы
  • Электротехнические и радиотехнические калькуляторы

Калькулятор мощности переменного тока

Этот калькулятор определяет активную, реактивную, полную и комплексную мощность, потребляемую устройством, подключенным к источнику переменного тока, по известным напряжению, току и коэффициенту мощности или фазовому сдвигу, а также характеру нагрузки (емкостная или индуктивная). Для расчетов, связанных с трехфазными системами, пользуйтесь нашим Калькулятором мощности трехфазного тока.

Пример: Рассчитать активную, реактивную, полную и комплексную мощность, потребляемую устройством, включенным в сеть переменного тока, если известно, что эффективные значения тока и напряжения Urms = 3 V, Irms = 2 A и коэффициент мощности PF = 0.5 или φ = –60° (емкостная нагрузка).

Входные данные

Действующее значение напряжения

Urmsвольт (В)киловольт (кВ)мегавольт (МВ)

Действующее значение тока

Irmsампер (А)килоампер (кА)

Нагрузка

Коэффициент мощности

PF

Или

Фазовый сдвиг

φ °

Тип нагрузки

ИндуктивнаяЕмкостная

Поделиться

Поделиться ссылкой на этот калькулятор, включая входные параметры

Twitter Facebook Google+ VK

Закрыть

Выходные данные

Пиковое значение напряжения

Up В

Пиковое значение тока

Ip А

Активная мощность

P Вт

Реактивная мощность

Q Вар

Полная мощность

|S| ГВ·А

Комплексная мощность

S ГВ·А

Для расчета всех четырех видов мощности введите действующие значения напряжения и тока, коэффициент мощности или фазовый сдвиг и тип нагрузки, и нажмите кнопку Рассчитать.

Нажмите на ссылки ниже, чтобы посмотреть как работает калькулятор в различных режимах:

  • Чисто резистивная нагрузки
  • Чисто емкостная нагрузка
  • Чисто индуктивная нагрузка
  • Активно-емкостная нагрузка с коэффициентом мощности 0,6
  • Активно-индуктивная нагрузка с коэффициентом мощности 0,85

По этим трехфазным высоковольтным линиям электропередачи передается электроэнергия, выработанная на АЭС Пикеринг, расположенной на оз. Онтарио в 13 км от Торонто. Высокое напряжение используется для повышения эффективности передачи электроэнергии в результате уменьшения тепловых потерь в проводах.

Определения и формулы

Переменный ток

Напряжение

Мощность

Активная и реактивная мощность

Комплексная и полная мощность

Коэффициент мощности

Определения и формулы

Этот калькулятор используется для расчета мощности переменного тока и все, о чем говорится ниже, относится к переменному току. Если вы хотите рассчитать мощность по постоянному току, воспользуйтесь нашим Калькулятором мощности постоянного тока. В описании этого калькулятора вы найдете информацию о фундаментальных понятиях электротехники: заряде, силе тока, напряжении и мощности, а также о единицах их измерения. Здесь мы рассмотрим расчет электрической мощности в однофазной сети переменного тока.

В отличие от постоянного тока, который течет только в одном направлении, переменный ток периодически изменяет направление и амплитуду с течением времени. Следовательно, этот калькулятор, который считает мощность переменного тока, значительно сложнее калькулятора мощности постоянного тока. Вместо просто мощности постоянного тока в схемах постоянного тока, здесь мы будем говорить сразу о четырех видах мощности: активной мощности, P, реактивной мощности, Q, комплексной мощности, S, and полной мощности, |S|. Похоже, что четыре мощности вместо одной — слишком сложно? Ничего, мы попробуем разобраться.

Переменный ток

Установленный на столбе в жилой зоне в Канаде однофазный распределительный трансформатор, подающий потребителю ток напряжением 120 V.

Переменный ток может быть не только синусоидальной формы, как в сетевых розетках. Он может иметь любую форму, в том числе и не периодическую. Примером такой сложной формы может быть звук гитарной струны, в которой одновременно возникают колебания нескольких собственных частот струны. В результате кажется, что одновременно слышен звук нескольких частот. Однако, в описании этого калькулятора мы будем говорить только о синусоидальных колебаниях.

Для уменьшения тепловых потерь в проводах линий электропередачи, которые переносят энергию от электростанции потребителям, используется высокое напряжение до сотен киловольт. Это высокое напряжение преобразуется в более безопасное напряжение 110 или 220 В. Использовать высокое напряжение без понижения было бы очень неудобно и опасно.

Исторически сложилось так, что частота электросетей в разных странах различная, причем чаще всего встречаются частоты 50 и 60 Гц. В морской, авиационной и космической технике используется частота 400 Гц, так как она позволяет уменьшить вес оборудования, такого как трансформаторы и электродвигатели, а также увеличить скорость работы электродвигателей. Однако такая высокая частота неудобна для передачи на большие расстояния, так как в результате значительно увеличивается импеданс линий электропередачи из-за их индуктивности.

Подробнее об электрическом токе — в нашем Конвертере электрического тока.

Напряжение

Мгновенное напряжение u(t) представляется функций времени:

где Up — пиковое значение напряжения (максимальная амплитуда) в вольтах, ω — угловая частота в радианах в секунду и f — частота в герцах. Для описания напряжения используется также величина размаха напряжения или двойная амплитуда (англ. peak-to-peak amplitude) Upp = 2Up. Здесь мы используем для обозначения напряжения нижний регистр u(t), чтобы показать, что это выражение для изменения мгновенного напряжения в зависимости от времени t.

Величиной размаха напряжения удобно пользоваться, например, при оценке максимального пробивного напряжения изоляции и конденсаторов. В то же время, размахом напряжения пользоваться неудобно, если нужно оценить мощность переменного тока. В этом случае удобно использовать действующее (среднеквадратичное, англ. root mean square, RMS) значение напряжения, так как такое напряжение нагревает чисто резистивную нагрузку точно так же, как это делает постоянный ток с тем же напряжением. Например, если действующее значение напряжения 220 В приложено к идеальному резистору, на нем выделится столько же тепла, сколько выделилось бы если бы к нему было приложено постоянное напряжение 220 В. Новые микропроцессорные мультиметры обычно измеряют действительное среднеквадратичное значение напряжение сигнала любой формы, так как они оцифровывают сигнал, то есть, преобразуют его в набор дискретных выборок, а затем рассчитывают среднеквадратичное значение напряжения.

Соотношение между действующим (RMS) и амплитудным значением (А) для часто используемых периодических функций хорошо известно и получено в результате интегрирования одного периода этих функций по времени:

  • синусоидальные колебания:

  • прямоугольные импульсы (меандр) со скважностью (отношение периода к длительности импульса) 50%:

  • прямоугольные импульсы со скважностью D:

  • треугольные импульсы:

Подробную информацию о напряжении можно найти в нашем Конвертере электрического потенциала и напряжения

Мощность

В типичной цепи переменного тока энергия передается по линии электропередачи от источника, например, электростанции или портативного генератора, к нагрузке, например, к лампе или телевизору. Поскольку соединительные провода имеют небольшое сопротивление, часть энергии расходуется на нагрев этих проводов и затем на нагрев окружающей среды. Бóльшая часть энергии передается в нагрузку. Если нагрузка резистивная, энергия преобразуется в тепловую и нагревает окружающую среду. Если нагрузка резистивно-индуктивная, например, электродвигатель, то электрическая энергия вначале преобразуется в механическую плюс тепловую (двигатель нагревается) и в дальнейшем вся она преобразуется в тепловую и опять же нагревает окружающую среду.

Электрическая мощность P представляет собой скорость передачи энергии в нагрузку или ее преобразования:

Здесь U — напряжение в вольтах, I — ток в амперах. В Европейских странах для обозначения напряжения обычно используют букву U. В Северной Америке для обозначения напряжения обычно используют V, потому что V — сокращение для вольта. Конечно, это неудобно, но все привыкли, так же как к фунтам, футам и дюймам. Сравните: V = 1 V и U = 1 V. Что удобнее?

Из закона Ома мы знаем, что

Поэтому мощность на резистивной нагрузке можно выразить как

где R — сопротивление в омах. В нашем Конвертере единиц мощности, описано, что мощность измеряется в ваттах (Вт). Процесс преобразования электрической энергии в тепловую обычно называется джоулевым нагревом.

Для установившегося синусоидального сигнала мгновенное напряжение u с фазовым углом φu и мгновенный ток i с фазовым углом φi можно выразить в виде

Для удобства мы предположим, что φi = 0, когда ток проходит положительный максимум. Тогда разность фаз между током и напряжением становится равной просто φu. Теперь можно преобразования функции для тока и напряжения к виду

Мгновенная мощность определяется произведением тока и напряжения

Преобразуем эту формулу, используя тригонометрическое тождество для произведения двух косинусов:

Теперь воспользуемся тригонометрическим тождеством для косинуса суммы двух аргументов:

Мгновенное напряжение, ток и мощность чистого синусоидального процесса в индуктивной нагрузке. Ток в индуктивной нагрузке отстает от напряжения (φu = 60°) и, следовательно, в данном случае мы имеем «отстающий» коэффициент мощности или cos φ = 0,5. Отрицательная часть красной синусоиды функции мощности под горизонтальной осью показывает часть мощности, которая возвращается в систему

На рисунке выше показано соотношение между мгновенными значениями напряжения, тока и мощности в индуктивной нагрузке в предположении, что фазовый сдвиг φu = 60°.

Для чисто резистивной нагрузки мощность определяется так:

или

Среднеквадратичное значение называют также эффективным значением синусоидального тока или напряжения.

Активная и реактивная мощность

Мы можем переписать формулу для мгновенной мощности в виде

или

где величина

называется активной, P. Это часть полной мощности, которая преобразуется в нагрузке в тепло и другие виды энергии и измеряется в ваттах (Вт). Величина

называется реактивной мощностью, Q. Это часть полной мощности, которая в течение каждого цикла возвращается к источнику энергии и измеряется в реактивных вольт-амперах (вар). Эту единицу можно использовать с десятичными приставками для образования дольных и кратных единиц, например, мвар, квар, Мвар (мегавар), ТВА (теравар), ГВА (гигавар) и т. д.

Можно преобразовать выражение для активной и реактивной мощности с использованием среднеквадратичных значений напряжения и тока:

Мгновенное значение напряжения и тока в емкостной нагрузке; ток опережает напряжение; фазовый угол отрицательный. Щелкните для просмотра этого примера в калькуляторе.

Конечно, в реальной жизни все нагрузки не только резистивные, но также емкостные или индуктивные. Даже электронагреватель имеет определенные емкость и индуктивность (спираль — катушка индуктивности, а отдельные витки образуют конденсаторы). Трансформаторы и электродвигатели являются примерами индуктивных нагрузок. Конденсаторы и катушки индуктивности запасают энергию во время протекания в них переменного тока, в результате чего направление передачи энергии в цепи периодически изменяется. В цепи переменного тока с чисто резистивной нагрузкой синусоидальные ток и напряжение изменяют полярность одновременно, поэтому направление передачи энергии не изменяется и передается только активная энергия.

Если нагрузка чисто реактивная (индуктивная или емкостная), то разность фаз между напряжением и током равна 90° (подробнее об этом поведении RLC цепей). В этом случае энергия в нагрузку вообще не передается. В то же время, электроэнергия течет от источника в нагрузку и возвращается назад по линиям электропередачи, которые в результате нагреваются и нагревают окружающую среду. В связи с тем, что реальные нагрузки всегда имеют некоторую индуктивность и емкость, в них всегда имеется активная и реактивная составляющие мощности.

Комплексная и полная мощность

Возможно для того чтобы всё усложнить, а может быть, наоборот, чтобы упростить, инженеры придумали еще два вида мощности: комплексную мощность, S, измеряемую в вольт-амперах (ВА) и полную мощность, |S|, которая является векторной суммой активной и реактивной мощностей и также измеряется в вольт-амперах. Эту единицу можно использовать с десятичными приставками для образования дольных и кратных единиц, например, мВА, кВА, МВА (мегавольт-ампер), ТВА (теравольт-ампер), ГВА (гигавольт-ампер) и т. д.

Комплексная мощность, S — комплексная сумма активной и реактивной мощностей:

Мы увидим, что комплексная мощность объединяет активную и реактивную мощности, а также коэффициент мощности.

Полная мощность, |S| — модуль (абсолютная величина) комплексной мощности:

Треугольник мощностей показывает комплексную мощность, которая является векторной суммой активной P и реактивной Q мощностей; полная мощность |S| является абсолютной величиной (модулем) комплексной мощности.

Из треугольника мощностей имеем:

Используя тригонометрическое тождество, являющееся следствием теоремы Пифагора и приведенные выше формулы для P и Q, можно записать:

То есть, полная мощность |S| является произведением действительных значений напряжения и тока.

Комплексная мощность учитывается при разработке и эксплуатации энергетических систем, потому что линии электропередач, трансформаторы и генераторы должны быть рассчитаны на полную мощность, а не только на мощность, которая выполняет полезную работу. Если реактивной мощности недостаточно, это может привести к понижению напряжения и даже, в свою очередь, к большой аварии в электросистеме (блэкауту), например, такой, как авария в энергосистеме США и Канады в 2003 году, в результате которой 55 миллионов человек на северо-западе США и в канадской провинции Онтарио остались без электроэнергии.

Электродвигателя являются примерами индуктивных промышленных нагрузок

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности определяется как отношения реальной (активной) мощности, поглощенной нагрузкой P к полной мощности |S| в системе. В русскоязычной литературе коэффициент мощности обычно обозначается λ (в процентах) или cos φ, где φ — угол сдвига фаз между током и напряжением. В этой статье, поскольку она является переводом с английского без изменения формул, он обозначается PF от англ. power factor.

Коэффициент мощности представляет собой безразмерное число в интервале –1 ≤ PF ≤ 1 и часто выражается в процентах. Отрицательный коэффициент мощности указывает, что «нагрузка» в действительности таковой не является (поэтому в кавычках) и реально представляет собой генератор, вырабатывающий электроэнергию, которая отправляется назад в систему. Одним из примеров такой энергии является энергия, получаемая от установленных на крыше жилого дома солнечных батарей. Блок управления солнечными батареями измеряет напряжение, частоту и фазу в сети, синхронизирует свою работу с сетью и выдает в нее лишнюю энергию. В таких случаях современные цифровые электросчетчики показывают отрицательную величину коэффициента мощности.

Если нагрузка чисто резистивная, то напряжение и ток находятся в фазе, коэффициент мощности равен единице и реактивная мощность, которая может быть опережающей или отстающей, равна нулю. Если нагрузка имеет активно-емкостной характер, коэффициент мощности называется опережающим, так как ток опережает напряжение. Если же нагрузка имеет активно-индуктивный характер, то коэффициент мощности называют отстающим, так как ток отстает от напряжения.

Из приведенных выше формул для P и S следует, что для чисто синусоидального напряжения, PF = cos ϕu:

Здесь φu — сдвиг фаз между током и напряжением. Коэффициент мощности уменьшается, если активная мощность уменьшается с увеличением сдвига фаз между напряжением источника питания и током. Коэффициент мощности чисто активной (резистивной) нагрузки равен единице.

Отрицательный сдвиг фаз указывает, что нагрузка емкостная, в которой ток опережает напряжение. Такая нагрузка «отдает» реактивную мощность в систему. Положительный сдвиг фаз показывает, что нагрузка имеет индуктивный характер, ток отстает от напряжения и нагрузка «потребляет» реактивную мощность.

В промышленности коэффициент мощности имеет очень важное значение, так как энергосбытовые компании повышают цены на электроэнергию, если коэффициент мощности падает ниже определенного предела. Работу ведь выполняет активная мощность, а реактивная просто движется туда-сюда между нагрузкой и источником энергии. Образующиеся при этом большие токи повышают потери энергии при передаче. В результате требуется более мощное оборудование для ее получения, а также более толстые провода для передачи, в которых энергия бесполезно нагревает окружающую среду.

Если вам интересно как реальные нелинейные нагрузки искажают форму тока и как описанный выше классический треугольник мощностей превращается в объемную фигуру, откройте наш калькулятор для пересчета вольт-амперов в ватты.

В 50-х и в начале 60-х гг. прошлого века в Европе родители могли подарить на Рождество своему чаду набор для сборки лампового радиоприемника с питанием от сети 220 В…

Не по теме. Когда я писал эту статью, мне попалось мнемоника, которую преподаватели часто используют для облегчения запоминания материала по электротехнике: УЛИЦА (U на L, I на C). Что это за чушь? Зачем вообще бедным студентам зазубривать кто кого опережает? Меня всегда удивляло множество мнемоник, предлагаемых преподавателями студентам для зазубривания вещей, которые студенты должны понимать, а не помнить. На мой взгляд, студенты должны каждый раз думать, когда они отвечают на вопрос, например, о фазовых соотношениях между током и напряжением в емкостной или индуктивной цепи — кто кого опережает: ток опережает напряжение или напряжение опережает ток.

Зазубрить, конечно, проще, да и преподавателю проще проверить зубрежку, чем вникать в тонкости и тому, и другому. Студентам легче, потому что не нужно понимать проблему, достаточно зазубрить простое мнемоническое правило. Преподавателям намного быстрее и, главное, дешевле для самого университета просто проверить ответы на вопросы с несколькими вариантами ответов вместо того, чтобы оценить как студенты поняли материал во время разговора на экзамене.

Не знаю кто как, а я никогда не помнил кто кого опережает и если нужно об этом сказать, то я вспоминаю стрелку мультиметра в режиме измерения сопротивления, которая, если подключить конденсатор достаточно большой емкости, резко отклоняется вправо и потом медленно возвращается назад. Все понятно: ток опережает напряжение — ток уже большой, а напряжение постепенно нарастает. Не нужна мнемоника! Не нужно зубрить электротехнику! Её нужно понимать! Нужно взять аналоговый тестер или цифровой мультиметр с качественным эмулятором стрелочной шкалы, пощупать и всё станет понятно. Можно даже языком пощупать, если напряжение меньше 10 В. Я в детстве щупал и до сих пор живой. Если же студент не хочет брать мультиметр, чтобы понять то, что он изучает, то, как мне кажется, ему лучше вместо электроники изучать историю или иностранные языки. Короче, окончить университет по специальности «умею читать и писать».

Интересно, что в 50-х и в начале 60-х гг. прошлого века в Европе родители могли подарить на Рождество своему чаду набор для сборки радиоприемника на двух лампах с питанием от сети 220 В и никто не боялся, что ребенок получит травму. Может быть потому, что в 50-х и начале 60-х еще были живы воспоминания об ужасной войне и по сравнению с бомбардировками (я хорошо помню мамины рассказы об этом) опасность розетки на 220 вольт не казалась достаточно серьезной? Я в девять лет собрал двухламповый приемник и хорошо помню, что делал это один, без присмотра взрослых. Правда, сам я приемник запустить не смог, так как схемы читать еще не научился и собирал по монтажной схеме, в которой была ошибка. Отец помог его наладить.

Автор статьи: Анатолий Золотков

Вас могут заинтересовать и другие калькуляторы из группы «Электротехнические и радиотехнические калькуляторы»:

Калькулятор резистивно-емкостной цепи

Калькулятор параллельных сопротивлений

Калькулятор параллельных индуктивностей

Калькулятор емкости последовательного соединения конденсаторов

Калькулятор импеданса конденсатора

Калькулятор импеданса катушки индуктивности

Калькулятор взаимной индукции

Калькулятор взаимоиндукции параллельных индуктивностей

Калькулятор взаимной индукции — последовательное соединение индуктивностей

Калькулятор импеданса параллельной RC-цепи

Калькулятор импеданса параллельной LC-цепи

Калькулятор импеданса параллельной RL-цепи

Калькулятор импеданса параллельной RLC-цепи

Калькулятор импеданса последовательной RC-цепи

Калькулятор импеданса последовательной LC-цепи

Калькулятор импеданса последовательной RL-цепи

Калькулятор импеданса последовательной RLC-цепи

Калькулятор аккумуляторных батарей

Калькулятор литий-полимерных аккумуляторов для дронов

Калькулятор индуктивности однослойной катушки

Калькулятор индуктивности плоской спиральной катушки для устройств радиочастотной идентификации (RFID) и ближней бесконтактной связи (NFC)

Калькулятор расчета параметров коаксиальных кабелей

Калькулятор светодиодов. Расчет ограничительных резисторов для одиночных светодиодов и светодиодных массивов

Калькулятор цветовой маркировки резисторов

Калькулятор максимальной дальности действия РЛС

Калькулятор зависимости диапазона однозначного определения дальности РЛС от периода следования импульсов

Калькулятор радиогоризонта и дальности прямой радиовидимости РЛС

Калькулятор радиогоризонта

Калькулятор эффективной площади антенны

Симметричный вибратор

Калькулятор частоты паразитных субгармоник (алиасинга) при дискретизации

Калькулятор мощности постоянного тока

Калькулятор пересчета ВА в ватты

Калькулятор мощности трехфазного переменного тока

Калькулятор преобразования алгебраической формы комплексного числа в тригонометрическую

Калькулятор коэффициента гармонических искажений

Калькулятор законов Ома и Джоуля — Ленца

Калькулятор времени передачи данных

Калькулятор внутреннего сопротивления элемента питания батареи или аккумулятора

Калькуляторы Электротехнические и радиотехнические калькуляторы

особенности оплаты, как найти формулу мощностей

Разбираясь в основных принципах электрики, важно понимать, что представляет собой активная и реактивная нагрузка. Первый тип энергии считается полезным и идет непосредственно на нужды потребителя, например, на обогрев здания, приготовление еды и работу электрических приборов. Вторая разновидность, реактивная, определяет ту часть энергии, которая не применяется для выполнения полезной работы.

  • Активная и реактивная мощность
  • Емкостные нагрузки
  • Реальные потребители
  • Оплата электричества
  • Полезные советы

Активная и реактивная мощность

Понятия активной и полной мощности могут иметь ряд противоречивых интересов со стороны клиентов и поставщиков. Потребитель пытается сэкономить на электроэнергии, оплачивая счета за расходуемые ресурсы, а поставщик ищет выгодные пути для получения полной суммы за оба типа энергии. Но есть ли способы совмещения таких требований? Да, ведь если свести объемы реактивной мощности к нулю, то это позволит приблизиться к максимальной экономии денежных средств.

Не секрет, что у некоторых потребителей электричества показатели полной и активной мощности сопоставимы. Связано это с тем, что они используют специальные приборы, нагрузка которых осуществляется с помощью резисторов. В их числе:

  1. Лампы накаливания.
  2. Электрические плиты.
  3. Жарочные шкафы и духовки.
  4. Обогревательное оборудование.
  5. Утюги.
  6. Паяльники.

Для определения мощности нагрузок можно использовать знакомую со школьных времен формулу, умножив ток нагрузки на сетевое напряжение. В таком случае будут задействованы следующие единицы измерения:

  1. Амперы (А) — указывают на силу тока.
  2. Вольты (В) — характеризуют текущее напряжение.
  3. Ватты (Вт) — указывают на показатель мощности.

В последнее время все чаще можно замечать такую картину, что на застекленных балконах расположена тонкая блестящая пленка. Ее создают из бракованных конденсаторов, которые раньше использовались на распределительных подстанциях. Как известно, конденсаторы являются главными потребителями реактивной нагрузки, которые состоят из диэлектрика, не проводящего электрический ток (в качестве главного элемента задействуется полимерная пленка или бумага, обработанная маслом).

Для сравнения, у потребителей активной мощности роль главного элемента выполняет проводящий ток материал, такой как вольфрамовый проводник, нихромовая спираль и другие.

Емкостные нагрузки

Пытаясь понять, как найти реактивную мощность, необходимо разбираться в особенностях и принципе действия конденсаторов. Блестящие поверхности, которые расположены на балконе, являются обкладками конденсаторов из токопроводящего материала. Они отличаются способностью накапливать электроэнергию, а затем передавать ее для потребительских нужд. По сути, конденсаторы используются в качестве своеобразной аккумуляторной батареи.

А если присоединить конструкцию к источнику постоянного тока, это позволит зарядить ее кратковременным импульсом электротока, который со временем потеряет свою мощность. Для возвращения прежнего состояния конденсатора, достаточно отключить его от источника напряжения и подключить к обкладкам нагрузку. В течение какого-либо времени через нагрузку будет подаваться ток. В идеале, конденсатор должен отдать столько энергии, сколько он получил вначале.

Если подключить его к лампочке, это позволит ей на короткое время вспыхнуть, при этом неосторожный человек может даже получить незначительный удар током, если коснется к открытым контактам. Более того, если показатели напряжения довольно высокие, это может привести к фатальному исходу — смерти.

При присоединении конденсаторов к переменному току ситуация выглядит немного иначе. Так как источник переменного напряжения характеризуется свойством постоянно менять полярность, конденсаторный элемент будет постоянно разряжаться и заряжаться, пропуская переменный ток. Однако его значения не будут совпадать с напряжением источника, а составят на четверть периода больше.

Конечные показатели будут выглядеть следующим образом: примерно половину периода конденсатор будет получать электроэнергию от источника, а другую половину — отдавать потребителю. Это значит, что суммарный показатель активной мощности составит нулевое значение. Однако из-за того, что через конденсатор постоянно протекает значительный ток, для измерения которого используется амперметр, его относят к потребителям реактивных мощностей. Формула реактивной мощности вычисляется как произведение тока на напряжение, но в этом случае единицей измерения становится вольт-ампер реактивный (ВАр), а не Вт.

Реальные потребители

Разбираясь, как найти активную мощность, люди задумываются, что будет, если попытаться подключить емкостную и индуктивную нагрузку одновременно и параллельно. В таком случае реакция будет осуществляться противоположным образом, а конечные значения начнут компенсировать себя.

При определенных обстоятельствах можно достичь идеальной компенсации, но выглядит это парадоксально: подключенные амперметры отреагируют на значительные токи, а также их полное отсутствие. Но важно понимать, что идеальных конденсаторов не существует (то же самое касается катушек индуктивности), поэтому идеализация — это условная картина для расширенного понимания процессов.

Что касается реальной ситуации, то в бытовых условиях потребители расходуют чисто активную мощность, а также смешанную активно-индуктивную. В последнем случае основными потребителями являются такие приборы:

  1. Электрические дрели.
  2. Перфораторы.
  3. Электрические двигатели.
  4. Холодильники.
  5. Стиральные машины.
  6. Другая бытовая техника.

К тому же, к таким потребителям относятся электрические трансформаторы источников питания бытового оборудования и стабилизаторов напряжения. При смешанной нагрузке, кроме полезной, потребляется еще и реактивная, при этом ее значения могут превышать показатели активной мощности. В качестве единицы измерения полной мощности используется вольт-ампер.

В электротехнике присутствует такое понятие, как «косинус фи» или коэффициент мощности. Оно указывает на отношение активной мощности к реактивной. При использовании активных нагрузок, сопоставимых с реактивными, показатель cos φ равен 1. При совмещении емкостных и индуктивных нагрузок с нулевой активной мощностью значение «косинуса фи» будет составлять нулевое значение. Если речь идет о смешанных нагрузках, то коэффициент мощности будет варьироваться от 0 до 1.

Оплата электричества

Разобравшись, как найти активную и реактивную мощность, в чем может измеряться такое значение и как описать его простым языком, остается задать логичный вопрос, за что платит реальный потребитель, пользуясь электричеством. Оплачивать полную (реактивную) энергию нет смысла. Однако в этом вопросе существует множество подводных камней, которые кроются в незначительных деталях.

Как известно, смешанная нагрузка способствует повышению тока в электросети, в результате чего могут возникать разные трудности на электростанциях, где происходит выработка электричества синхронными генераторами. Дело в том, что индуктивные нагрузки вызывают «развозбуждение» генератора, а чтобы вернуть его в начальное состояние, придется потратить реальную активную энергию, то есть переплатить массу денежных средств. Есть смысл сделать реактивную мощность платной, так как это заставит клиента компенсировать полную составляющую нагрузок.

Если возникает необходимость оплачивать оба типа мощностей по отдельности, то потребитель может рассмотреть вариант монтажа специальных батарей конденсаторов, которые будут запускаться только по графику при достижении определенного уровня потребления электроэнергии. К тому же, есть возможность выполнить монтаж профессионального оборудования в виде компенсаторов реактивной энергии, которые подключают конденсаторы при росте количества потребляемой мощности. Они эффективно поднимают «косинус фи» с 0,6 до 0,97, то есть практически до отметки 1.

К тому же, согласно текущим нормам, если клиент использовал не больше 0,15 коэффициента мощности, то он освобождается от необходимости выполнять плату за полную нагрузку. Тем не менее, большинство индивидуальных потребителей используют совсем незначительный объем электричества, поэтому проводить разделение счетов на оплату двух типов энергии нецелесообразно.

К тому же, во многих зданиях установлены однофазные счетчики, которые не способны отслеживать расход реактивных электрических нагрузок, поэтому чек за электроэнергию выставляется с учетом израсходованной активной энергии.

Полезные советы

Заниматься компенсированием индуктивных нагрузок не совсем целесообразно, так как среднестатистический потребитель использует незначительное количество активной нагрузки. Да и обустройство приборов, разделяющих потоки, требует больших вложений и выглядит сложно в техническом плане.

Подключенные конденсаторы при отключении нагрузок бесполезно нагружают электропроводку. В некоторых случаях производители счетчиков оснащают их входы компенсационными конденсаторами с индуктивной нагрузкой. При правильной конфигурации такие элементы могут снизить энергопотери, а также немного поднять напряжение на приборе путем уменьшения падения напряжения на проводе подводки.

К тому же, компенсация реактивной энергии позволит снизить уровень токов по всей линии электропитания, что положительно скажется на экономии электричества и предотвратит чрезмерные энергопотери.

Мощность трехфазной цепи при несимметричной нагрузке кратко…

Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про мощность трехфазной цепи при несимметричной нагрузке, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое мощность трехфазной цепи при несимметричной нагрузке, мощность трехфазной цепи , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Электротехника, Схемотехника, Аналоговые устройства.

Трехфазная цепь это совокупность трех однофазных цепей, поэтому активная и реактивная мощности трехфазной цепи равны сумме отдельных фаз.

Активная мощность:

Рассчитываются активные мощности:

Реактивные мощности:

Модуль полной мощности трехфазной цепи:
, но модули полных мощностей суммировать нельзя

Полная мощность может быть определена только в комплексной форме.

При соединении треугольником получаем соответственно так же

Мощности трехфазной цепи


В трехфазных цепях, так же как и в однофазных, пользуются понятиями активной, реактивной и полной мощностей.


Соединение потребителей звездой


В общем случае несимметричной нагрузки активная мощность трехфазного приемника равна сумме активных мощностей отдельных фаз
P = Pa + Pb + Pc,
где
Pa = Ua Ia cos φa; Pb = Ub Ib cos φb; Pc = Uc Ic cos φc;
Ua, Ub, Uc; Ia, Ib, Ic – фазные напряжения и токи;
φa, φb, φc – углы сдвига фаз между напряжением и током.


Реактивная мощность соответственно равна алгебраической сумме реактивных мощностей отдельных фаз
Q = Qa + Qb + Qc,
где
Qa = Ua Ia sin φa;
Qb = Ub Ib sin φb;
Qc = Uc Ic sin φc.


Полная мощность отдельных фаз
Sa = Ua Ia; Sb = Ub Ib; Sc = Uc Ic.
Полная мощность трехфазного приемника
.


При симметричной системе напряжений (Ua = Ub = Uc = UФ) и симметричной нагрузке (Ia = Ib = Ic = IФ; φa = φb = φc = φ) фазные мощности равны Pa = Pb = Pc = PФ = UФ IФ cos φ;
Qa = Qb = Qc = QФ = UФ IФ sin φ.


Активная мощность симметричного трехфазного приемника


P = 3 PФ = 3 UФ IФ cos φ.

Аналогично выражается и реактивная мощность


Q = 3 QФ = 3 UФ IФ sin φ.

Полная мощность

S = 3 SФ = 3 UФ IФ.

Отсюда следует, что в трехфазной цепи при симметричной системе напряжений и симметричной нагрузке достаточно измерить мощность одной фазы и утроить результат.

Соединение потребителей треугольником


В общем случае несимметричной нагрузки активная мощность трехфазного приемника равна сумме активных мощностей отдельных фаз
P = Pab + Pbc + Pca,
где
Pab = Uab Iab cos φab;
Pbc = Ubc Ibc cos φbc;
Pca = Uca Ica cos φca;
Uab, Ubc, Uca; Iab, Ibc, Ica – фазные напряжения и токи;
φab, φbc, φca – углы сдвига фаз между напряжением и током.

Реактивная мощность соответственно равна алгебраической
сумме реактивных мощностей отдельных фаз
Q = Qab + Qbc + Qca,
где
Qab = Uab Iab sin φab;
Qbc = Ubc Ibc sin φbc;
Qca = Uca Ica sin φca.

Полная мощность отдельных фаз
Sab = Uab Iab;
Sbc = Ubc Ibc;
Sca = Uca Ica.
Полная мощность трехфазного приемника
. Об этом говорит сайт https://intellect.icu .

При симметричной системе напряжений
Uab = Ubc = Uca = UФ
и симметричной нагрузке
Iab = Ibc = Ica = IФ; φab = φbc = φca = φ
фазные мощности равны
Pab = Pbc = Pca = PФ = UФ IФ cos φ;
Qab = Qbc = Qca = QФ = UФ IФ sin φ.

Активная приемника мощность симметричного трехфазного
P = 3 PФ = 3 UФ IФ cos φ.
Аналогично выражается и реактивная мощность
Q = 3 QФ = 3 UФ IФ sin φ.
Полная мощность
S = 3 SФ = 3 UФ IФ.

Так как за номинальные величины обычно принимают линейные напряжения и токи, то мощности удобней выражать через линейные величины UЛ и IЛ.
При соединении фаз симметричного приемника звездой
UФ = UЛ / , IФ = IЛ, при соединении треугольником
UФ = UЛ, IФ = IЛ / . Поэтому независимо от схемы соединения фаз приемника активная мощность при
симметричной нагрузке определяется одной и той же формулой

где UЛ и IЛ – линейное напряжение и ток; cos φ – фазный.

Обычно индексы «л» и «ф» не указывают и формула принимает вид
P = U I cos φ.
Соответственно реактивная мощность
Q = U I sin φ.
и полная мощность
S = U I.
При этом надо помнить, что угол φ является углом сдвига фаз между фазными напряжением и током, и, что при неизмененном линейном напряжении, переключая приемник со звезды в треугольник его мощность увеличивается в три раза:
Δ P = Υ 3P.

Измерение активной мощности в трехфазных цепях


Измерение активной мощности в трехфазных цепях производят с помощью трех, двух или одного ваттметров, используя различные схемы их включения. Схема включения ваттметров для измерения активной мощности определяется схемой сети (трехили четырехпроводная), схемой соединения фаз приемника
(звезда или треугольник), характером нагрузки (симметричная или несимметричная), доступностью нейтральной точки.

При несимметричной нагрузке в четырехпроводной цепи активную мощность измеряют тремя ваттметрами (рис. 19),
каждый из которых измеряет мощность одной фазы – фазную мощность.

Активная мощность приемника показаний трех ваттметров определяют по сумме

Измерение мощности тремя ваттметрами возможно при любых условиях.

При симметричном приемнике и доступной нейтральной точке активную мощность приемника определяют с помощью одного
ваттметра, измеряя активную мощность одной фазы PФ по схеме рис. 20. Активная мощность всего трехфазного приемника равна
при этом утроенному показанию ваттметра: P = 3 PФ.


На рис. 20 показано включение прибора непосредственно в одну из фаз приемника. В случае, если нейтральная точка приемника недоступна или зажимы фаз приемника, включенного треугольником не выведены, применяют схему рис. 21 с использованием искусственной нейтральной точки n’.

В этой схеме дополнительно в две фазы включают резисторы с сопротивлением R = RV. Измерение активной мощности симметричного приемника в
трехфазной цепи одним ваттметром применяют только при полной гарантии симметричности трехфазной системы.

См. также

мощность трехфазной цепи при симметричной нагрузке , смещение нейтрали ,

Тебе нравиться мощность трехфазной цепи при несимметричной нагрузке? или у тебя есть полезные советы и дополнения? Напиши другим читателям ниже. Надеюсь, что теперь ты понял что такое мощность трехфазной цепи при несимметричной нагрузке, мощность трехфазной цепи и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Электротехника, Схемотехника, Аналоговые устройства

Расчёт значения коэффициента мощности CosFi мотора холодильного компрессора БИТЦЕР

 

 Коэффицие́нт мо́щности — безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей. Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.

Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига.

Можно показать, что если источник синусоидального тока (например, розетка ~220 В, 50 Гц) нагрузить на нагрузку, в которой ток опережает или отстаёт по фазе на некоторый угол от напряжения, то на внутреннем активном сопротивлении источника выделяется повышенная мощность. На практике это означает, что при работе на нагрузку со сдвинутыми напряжением и током от электростанции требуется больше энергии; избыток передаваемой энергии выделяется в виде тепла в проводах и может быть довольно значительным.

На графиках: 

 

 

Синусоидальное напряжение (красная линия) и ток (зелёная линия) имеют фазовый сдвиг φ = 45о , т.о. Cosφ = 0,71  — нагрузка имеет и активную, и реактивную составляющие. Мгновенная мощность (синяя линия) и активная мощность (голубая линия) рассчитаны из переменного напряжения и тока с коэффициентом мощности, равным 0,71. Расположение синей линии (графика мгновенной мощности) под осью абсцисс показывает, что некоторая часть подводимой мощности всё же возвращается в сеть в течение части цикла, отмеченного φ.

 

Коэффициент мощности математически можно интерпретировать как косинус угла между векторами тока и напряжения. Поэтому в случае синусоидальных напряжения и тока величина коэффициента мощности совпадает с косинусом угла, на который отстают соответствующие фазы. Это можно представить в виде треугольника векторов.

где :

S — полная или «видимая» мощность , потребляемая из сети (kVA)

Q — реактивная или «неактивная» мощность (kvar)

P — активная или «реальная» мощность (kW)

 

Т. о. Cosφ равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности. Активная мощность расходуется на совершение работы. Полная мощность — геометрическая сумма активной и реактивной мощностей (в случае синусоидальных тока и напряжения). В общем случае полную мощность можно определить как произведение действующих (среднеквадратических) значений тока и напряжения в цепи. Полная мощность равна корню квадратному из суммы квадратов активной и неактивной мощностей. В качестве единицы измерения полной мощности принято использовать вольт-ампер (В∙А) вместо ватта (Вт).

 

Cosφ — коэффициент мощности каждого потребителя электроэнергии необходимо учитывать при проектировании электросетей. Низкий коэффициент мощности ведёт к увеличению доли потерь электроэнергии в электрической сети в общих потерях, что выражается в избыточном потреблении электроэнергии и снижении КПД электрооборудования, питающегося от данной сети.

 

При одной и той же активной мощности нагрузки мощность, бесполезно рассеиваемая на проводах, обратно пропорциональна квадрату коэффициента мощности. Таким образом, чем меньше коэффициент мощности, тем ниже качество потребления электроэнергии. 

 

Безусловно, холодильный компрессор, в состав которого входит асинхронный трёхфазный двигатель переменного тока, является таковым потребителем, и величина его коэффициента мощности существенно влияет на величину электропотребления всей холодильной установки.

Из теории электрических машин следует, что значение коэффициента мощности Cosφ является величиной переменной и зависит от величины нагрузки на электродвигатель. Т.е. чем ближе текущая нагрузка на валу асинхронного электродвигателя к наибольшей расчётной, тем выше значение Cosφ, тем оно ближе к 1.

Перекачиваемый холодильным компрессором газообразный хладагент  в зависимости от требуемых от холодильной установки холодо- или теплопроизводительности имеет различные рабочие температуры  to и  tc , а следовательно и величины рабочих давлений po и pc , которые могут варьироваться в довольно широком диапазоне (в пределах области допустимого применения разумеется). Т.о. и нагрузка на мотор холодильного компрессора может быть весьма различной — чем выше значения to и  t, тем нагрузка на мотор выше и, соответственно, чем ниже to и  t, тем и нагрузка на мотор ниже. Неслучайно, практически все производители компрессорного оборудования предусматривают оснащение нескольких моделей одинаковой объёмной производительности  различными приводными электродвигателями, оптимизированными под различную нагрузку: высоко- , средне- и низкотемпературные модели. Это позволяет не только оптимизировать стоимость компрессоров различного назначения, но и улучшить показатели их энергопотребления.

В программе подбора оборудования BITZER Software 6.3.2 при вычислении потребляемой мощности компрессоров значение Cosφ учитывается следующим образом:  P = S Cosφ (см. векторный треугольник выше). В результатах расчёта конкретного компрессора на определённом режиме работы в графе «Потребл. мощность» указывается теоретическое значение активной потребляемой мощности Р(кВт), а в графе «Ток (400V)» указывается реальное значение рабочего тока (А), полученное с учётом реально потребляемой компрессором полной мощности S. 

Таким образом, значение Cosφ можно вычислить по простой формуле: Cosφ = P/S = P/(1,732 *U*I).

Обращаю внимание на то, что при расчётах в программе напряжение сети принимается U=400V. Но, если реальная величина напряжения отличается от расчётной, то на величину реальных Р и Cosφ это не влияет, так как выполняется соотношение U * I = const. Т.е. чем ниже напряжение в сети, тем выше рабочий ток.

Рассмотрим два примера расчёта одного и того же самого большого винтового компактного компрессора БИТЦЕР CSH95103-320Y, работающим на R134a с ECO на двух различных режимах:

1 режим —  тепловой насос, to =12оС,   tc =70оС    Cosφ =0,89

2 режим —  чиллер ледового катка, to = -15оС,   tc =25оС    Cosφ =0,74

Очевидно, что нагрузка на мотор этого компрессора на режиме 2 значительно более низкая, чем на режиме 1. Соответственно, значения коэффициента мощности у одного и того же мотора, но работающего на разных нагрузках получается разное.

 

Для повышения качества электропотребления применяются различные способы коррекции коэффициента мощности, то есть его повышения до значения, близкого к единице.

Значение коэффициента мощностиВысокоеХорошееУдовлетворительноеНизкоеНеудовлетворительное
cos φ 0,95…1 0,8…0,95 0,65…0,8 0,5…0,65 0…0,5

 

 

Из приведённых выше примеров 1 и 2  наглядно видно, что даёт эта коррекция для  холодильных установок, особенно для компрессора чиллера ледового поля — режим 2. Величина реактивной мощности при таком режиме работы становится значительной. Величина полной мощности, учитывающей величину активной мощности, а также потребление из сети и генерацию в сеть реактивной мощности, составляет  S=P/Cosφ = 140kVA

Если в системе электропитания компрессора установить корректирующую систему, повышающую значение  Cosφ  до 0,95 , то это позволит снизить величину полной потребляемой мощности компрессора до 132,7kVA и, таким образом, уменьшить рабочий ток с 201А до 156,6А.

Это реальный аргумент для заказчика большой холодильной машины, электропитание которой ограничено проектным заданием. Известно, что применение системы коррекции коэффициента мощности было успешно применено на объекте  Хладотехника, Новосибирск. Винтовые централи с воздушными маслоохладителями на комплексе фирмы «Инмарко» . На этом комплексе добились существенного снижения полной потребляемой мощности за счёт корректировки  Cosφ уже на этапе проектирования.

 

Коррекция реактивной составляющей полной мощности потребления устройства выполняется путём включения в цепь реактивного элемента, производящего обратное действие. Например, для компенсации действия электродвигателя переменного тока, обладающего высокой индуктивной реактивной составляющей полной мощности, параллельно цепи питания включается конденсатор большой ёмкости.

 

 

В настоящее время многие производственные электротехнические компании предлагают готовые собранные в щите корректирующие системы по вполне приемлемым ценам. См. например, предложение Санкт-Петербургской компании ЭЛЕКТРОМИР на Установки компенсации реактивной мощности (АУКРМ)

Как работает инструмент коэффициента мощности

В этой статье основное внимание уделяется тому, как можно установить коэффициент мощности в pvDesign, и общему пониманию этой концепции.

Введение

Солнечная электростанция коммунального масштаба, как и любая другая генерирующая установка, подключенная к сети, должна соответствовать ряду требований, предъявляемых к сети. Одним из примеров является регулирование реактивной мощности.

Это может быть воплощено в виде определенного значения индуктивного коэффициента мощности, которого ваша фотоэлектрическая установка должна быть в состоянии достичь в любой заданной точке.

Чтобы говорить о коэффициенте мощности, нужно понимать три основных термина: полная мощность, активная мощность и реактивная мощность. Кажущаяся мощность — это полная мощность. Она измеряется в вольт-амперах (ВА), в той же единице, что и мощность вашего инвертора, выраженная в (кВА). Полная мощность включает в себя две другие: активную и реактивную мощность. Говоря о выходе фотоэлектрической установки, мы обычно имеем в виду активную мощность, измеряемую в ваттах (Вт). Активная мощность — это полезная часть полной мощности, которая будет считаться выходной энергией с течением времени. Реактивная мощность – это часть кажущейся мощности, которая не преобразуется в выработку электроэнергии. Измеряется в реактивных ВАр; «р» означает реактивный . Коэффициент мощности в определенной степени определяет, сколько активной мощности и сколько активной мощности приходится на полную мощность.

Возможно, вам больше знаком термин , косинус числа фи , это синоним коэффициента мощности. Угол фи фиксирует соотношение между активной мощностью (P) и реактивной мощностью (Q).

Косинус числа фи показывает, сколько активной мощности придается полной мощности (S).
Чем ближе к 1 (чем меньше угол de), тем больше активной мощности мы получим.

В компании RatedPower известно, что компенсация реактивной мощности является обязательной. Чтобы отразить эту реальность энергетической отрасли, мы разработали инструмент, который позволяет вам определить коэффициент мощности для вашей фотоэлектрической установки в pvDesign. Вы можете изучить на ранней стадии разработки вашего проекта, как этот эффект повлияет на ваш окончательный дизайн.

Обзор

Инструмент коэффициента мощности находится на вкладке Точка сетки в разделе «Требования к сети».

Включите эту функцию, установив флажок, как показано на рис. 1. Таким образом, вы определите мощность переменного тока с учетом реактивной мощности.

                                                                   Как только вы определите требуемое значение коэффициента мощности в выбранной точке, pvDesign автоматически покажет результирующий коэффициент мощности на выходе инвертора .

Включение этого инструмента означает, что pvDesign будет компенсировать реактивную мощность путем установки дополнительных инверторов для покрытия всего поля постоянного тока. Далее, как только вы создадите свой проект, программное обеспечение рассчитает реактивную мощность, которую будет вырабатывать ваша установка. Это значение указано в Энергетический отчет .

Как рассчитывается результирующий коэффициент мощности на выходе инвертора?


В pvDesign можно включить потерь трансформатора как для подстанции , так и для электростанций .

Поскольку программное обеспечение позволяет моделировать базовую конструкцию подстанции, вы можете выбрать между коммутационной и отключающей подстанцией или подстанцией (как показано ниже на рис. 2).

Рисунок 2. Средства межсоединения в pvDesign

Влияет ли изменение параметра
«Потери трансформатора» на мой коэффициент мощности ?

Теперь мы объясним, как изменение этих вышеупомянутых параметров влияет на результирующий коэффициент мощности внутри pvDesign, а также коснемся того, почему происходят такие изменения.

pvDesign позволяет изменять потери трансформатора в железе и меди. Изменение этих потерь (как на подстанции, так и на электростанциях) приведет к влияют как на потери активной, так и на реактивной мощности в указанном трансформаторе. Это повлияет на результирующий коэффициент мощности, если точка измерения коэффициента мощности расположена после трансформатора. Другими словами, при выборе коэффициента мощности на входе подстанции изменение потерь трансформатора электростанции будет влиять на результирующий коэффициент мощности на выходе инвертора. Принимая во внимание, что, выбрав его в 9Выход подстанции 0011 будет означать, что любое изменение в электростанции или потерях трансформатора подстанции повлияет на этот результирующий коэффициент мощности инвертора .

Эти два параметра (потери в трансформаторе и результирующий коэффициент мощности инвертора) на самом деле прямо пропорциональны, поэтому увеличение одного приводит к увеличению другого. Эта прямая пропорция обусловлена ​​соотношением между потерями активной и реактивной мощности трансформатора. Чем выше эти потери активной мощности, тем меньше реактивная мощность, которую необходимо компенсировать, и, следовательно, результирующий коэффициент мощности на выходе инвертора будет выше.

Что означает установка нулевого значения в поле потерь трансформатора?

Как упоминалось выше, изменение потерь в железе и меди трансформатора повлияет как на активную, так и на реактивную мощность. Установка нулевого значения для этих двух потерь в pvDesign будет означать, что потери активной мощности будут компенсированы , но потери реактивной мощности все равно будут учитываться, поскольку они зависят от различных других факторов. Это приведет к увеличению потерь реактивной мощности и, следовательно, к уменьшению результирующего коэффициента мощности инвертора.

Можно ли отключить потери активной и реактивной мощности трансформатора?

Чтобы одновременно отключить потери активной и реактивной мощности трансформатора, просто отключите соответствующую опцию в pvDesign. Это, очевидно, не будет отражать реальное функционирование трансформатора, так как теперь трансформатор будет идеальным без потерь . В действительности в каждом трансформаторе всегда будут потери как активной, так и реактивной мощности, и по этой причине мы настоятельно рекомендуем вам оставить эту опцию включенной. Полное отключение этих потерь приведет к более высокому коэффициенту выходной мощности инвертора.

Это также повысит PR фотоэлектрической установки и ее удельную производительность. Это связано с тем, что некоторые потери ниже, когда эта опция отключена, в основном потери коэффициента мощности инвертора и, в меньшей степени, различные потери в проводке.

Почему в отчете об энергопотреблении иногда отображается коэффициент мощности, отличный от выбранного мной?

Интересно отметить, что окончательный расчетный коэффициент мощности, указанный в отчете об энергопотреблении , может отличаться от указанного вами. Чтобы понять, почему это происходит, необходимо знать, как происходит весь этот поток вычислений.

При выборе оборудования и определении различных параметров вашего проекта в pvDesign, , программа не будет знать, какую общую мощность имеет ваша фотоэлектрическая установка, , пока вы не перейдете на вкладку « Layout ». Однако для расчета результирующего коэффициента мощности инвертора pvDesign необходимо знать эту общую мощность. Таким образом, чтобы получить эту информацию, он оценивает общую мощность вашей фотоэлектрической установки на основе ее размера и электрической конфигурации.

Затем он начинает применять различные потери в трансформаторах (потери активной и реактивной мощности) и в проводке/кабелях (потери активной мощности), пока не достигнет выхода инвертора. Таким образом, он в основном начинается с выбранной точки измерения коэффициента мощности и возвращается к инверторам. Этот результат теперь используется для расчета коэффициента мощности в трех разных точках: на входе подстанции, на ее выходе и в точке подключения к сети. Этот расчет выполняется в прямом направлении с использованием предыдущего результата, а затем применяется к фактической общей мощности вашей фотоэлектрической установки, которая в этот момент (окно моделирования) точно рассчитана. Это может привести к некоторым расхождениям между заданным значением коэффициента мощности и значением, отображаемым в Энергетический отчет .

Давайте рассмотрим пример…

Как упоминалось выше, включение коэффициента мощности в pvDesign приведет к установке дополнительных инверторов для компенсации реактивной мощности . Это лучше видно на примере рисунка 3. Рисунок 3 в основном показывает, как для поддержания той же общей мощности вашей фотоэлектрической станции при более низком коэффициенте мощности необходимо установить больше инверторов.

                              Рисунок 3. Фотоэлектрическая установка с двумя разными коэффициентами мощности.

Это можно лучше понять, наблюдая за уравнением 1.

Уравнение 1:

Где:

  • PDC — пиковая выходная мощность постоянного тока фотоэлектрической установки.
  • PAC — номинальная выходная мощность переменного тока фотоэлектрической установки. PAC = SAC * Коэффициент мощности (где SAC — полная выходная мощность переменного тока установки).

Таким образом, когда коэффициент мощности меньше 1, PAC становится меньше, что увеличивает отношение постоянного/переменного тока. Наша цель — всегда поддерживать пиковую мощность и фиксированное соотношение постоянного/переменного тока. Поэтому знаменатель предыдущего уравнения следует увеличить. Поскольку коэффициент мощности также фиксирован, у нас остается только возможность увеличить мощность переменного тока, что можно сделать, увеличив количество инверторов.

Вот как работает включение коэффициента мощности в pvDesign. Мы надеемся, что вы получили удовольствие от поездки и получили четкое представление о различных аспектах, которые следует учитывать в связи с этой темой. Заботиться!


Для получения дополнительной информации по этой теме вы можете обратиться в службу поддержки по телефону [email protected]

При настройке параметров электропитания для активной схемы электропитания в Windows Vista или Windows 7 изменения не отражено в элементе «Электропитание» на панели управления

Симптомы

При настройке параметров электропитания для активной (текущей) схемы электропитания в Windows Vista или Windows 7 изменения не отражаются на странице Параметры системы в элементе Параметры электропитания на панели управления.

Примечание. Вы можете получить доступ к странице Настройки системы , щелкнув любую из следующих ссылок на левой панели страницы Параметры электропитания :

  • Требовать пароль при пробуждении

  • Выберите, что делают кнопки питания

  • Выберите, что делает закрытие крышки


Это поведение не возникает, если вы в настоящее время используете план электропитания по умолчанию или «предпочтительный». Предпочтительный план питания указывается в реестре.

Причина

Такое поведение возникает из-за того, что параметры, отображаемые на странице Параметры системы , получены из параметров реестра для предпочтительного плана питания.

Изменения, которые вы вносите в активный план питания, не влияют на глобальные настройки на Системные настройки , если вы в настоящее время не используете предпочтительный план электропитания. Изменения, которые вы вносите на странице Настройки системы , применяются ко всем планам питания. Эти планы электропитания включают в себя активный план и любые пользовательские планы, которые вы создали.

Примечание. По умолчанию предпочтительным планом электропитания является план Balanced в Windows Vista и Windows 7.

Дополнительная информация

Планы питания

Параметры электропитания в Windows Vista и Windows 7 основаны на планах электропитания. План электропитания — это набор параметров оборудования и системных параметров, которые управляют потреблением энергии компьютером. Планы электропитания могут помочь вам сэкономить энергию, максимально повысить производительность системы или достичь баланса между этими двумя целями. Windows Vista и Windows 7 предоставляют следующие планы по умолчанию, которые помогут вам управлять питанием вашего компьютера:

.
  • Сбалансированный
    Этот план предлагает полную производительность, когда она вам нужна. Этот план экономит электроэнергию в периоды бездействия.

  • Энергосбережение
    Этот план экономит электроэнергию за счет снижения производительности системы. Этот план может помочь пользователям мобильных ПК получить максимальную выгоду от одной зарядки аккумулятора.

  • Высокая производительность
    Этот план обеспечивает максимальную производительность и скорость отклика системы. Пользователи мобильных ПК могут заметить, что при использовании этого плана заряда батареи хватает не так долго.

Вы можете изменить настройки любого из этих планов или создать свой собственный план, используя один из этих планов в качестве отправной точки.

Как создать план электропитания

Чтобы создать план питания, выполните следующие действия:

  1. Щелкните Пуск , введите Электропитание в поле Начать поиск , а затем щелкните Электропитание в списке Программы .

  2. На странице Выберите план электропитания щелкните Создать план электропитания на панели задач.

    Если вас попросят ввести пароль администратора или подтвердить, введите свой пароль или нажмите Продолжить .

  3. На странице Создать план питания выберите план, наиболее близкий к типу плана, который вы хотите создать. Например, если вы хотите, чтобы план энергосбережения, выберите план Энергосбережение .

  4. В поле Имя плана введите имя плана и нажмите Далее .

  5. org/ListItem»>

    В Изменить параметры выберите параметры дисплея и параметры сна, которые должны использоваться компьютером при работе от аккумулятора и при подключении к сети, а затем щелкните Создать .

    Если вы используете мобильный ПК, ваш тарифный план отображается в разделе Планы на счетчике заряда аккумулятора. Если вы используете настольный компьютер, ваш план отображается в разделе Предпочтительные планы 9.0169 .

Примечание Созданный план автоматически становится активным планом. Чтобы применить другой план, выберите его на странице Power Options  .

Как настроить план электропитания

Чтобы настроить план питания, выполните следующие действия:

  1. org/ListItem»>

    Нажмите Пуск , введите Параметры электропитания в поле Начать поиск , а затем щелкните Параметры электропитания в списке Программы .

  2. Нажмите Изменить настройки плана под планом.

  3. На странице Изменить параметры для плана выберите параметры отображения и параметры режима сна, которые должен использовать компьютер, или нажмите 9.0168 Изменить дополнительные параметры питания , чтобы изменить дополнительные параметры.

  4. Щелкните OK или щелкните Сохранить изменения , чтобы сохранить изменения.

    Убедитесь, что на странице Power Options выбран план электропитания, который должен использоваться компьютером.

Как использовать инструмент Powercfg.exe для установки активной схемы электропитания

Вы можете использовать средство Powercfg.exe для управления параметрами питания и настройки компьютеров для использования функции гибернации или спящего режима. Средство Powercfg.exe устанавливается вместе с Windows Vista и Windows 7.

Чтобы настроить активный план питания с помощью средства Powercfg.exe, выполните следующие действия:

  1. Щелкните Пуск , щелкните Все программы , а затем щелкните Аксессуары .

  2. org/ListItem»>

    Щелкните правой кнопкой мыши Командная строка и выберите Запуск от имени администратора .

    Если вас попросят ввести пароль администратора или подтвердить, введите пароль или нажмите Продолжить .

  3. Введите следующую команду и нажмите клавишу ВВОД:

    Powercfg -setactive Scheme_GUID Примечание Scheme_GUID представляет GUID схемы. Чтобы определить идентификатор GUID для всех существующих схем питания, введите Powercfg /List в командной строке и нажмите клавишу ВВОД.

Как использовать реестр для установки предпочтительной схемы питания

Важно! Этот раздел, метод или задача содержат шаги, которые сообщают вам, как изменить реестр. Однако при неправильном изменении реестра могут возникнуть серьезные проблемы. Поэтому убедитесь, что вы выполните следующие действия внимательно. Для дополнительной защиты создайте резервную копию реестра перед его изменением. Затем вы можете восстановить реестр, если возникнет проблема. Для получения дополнительных сведений о резервном копировании и восстановлении реестра щелкните следующий номер статьи базы знаний Майкрософт:

322756 Как сделать резервную копию и восстановить реестр в Windows

Чтобы изменить предпочтительный план питания, выполните следующие действия:

  1. Щелкните Start , введите regedit в поле Start Search , а затем щелкните regedit.exe в списке Programs .

    Если вас попросят ввести пароль администратора или подтвердить, введите свой пароль или нажмите Продолжить .

  2. Найдите и щелкните следующий подраздел реестра:

    HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\explorer\ControlPanel\NameSpace\{025A5937-A6BE-4686-A844-36FE4BEC8B6D}

  3. Щелкните правой кнопкой мыши PreferredPlan , а затем щелкните Изменить .

  4. В поле Value data введите одно из следующих значений:

    • Введите 381b4222-f694-41f0-9685-ff5bb260df2e, чтобы использовать план Balanced .

    • Введите a1841308-3541-4fab-bc81-f71556f20b4a, чтобы использовать Энергосбережение план.

    • Введите 8c5e7fda-e8bf-4a96-9a85-a6e23a8c635c, чтобы использовать план High Performance .

    Вы также можете ввести GUID схемы электропитания для созданной вами пользовательской схемы электропитания. Чтобы определить идентификатор GUID для всех существующих схем питания, введите Powercfg /List в командной строке и нажмите клавишу ВВОД.

  5. Нажмите OK и закройте редактор реестра.

Примечание. Указанная схема питания в значении реестра PreferredPlan не может быть явно показана ни в одном пользовательском интерфейсе. Независимо от этого параметра реестра, суффикс «(рекомендуется)» всегда добавляется к плану Balanced на странице Power Options .

Для получения справки по проблемам энергопотребления и времени работы от батареи в Windows Vista посетите следующую веб-страницу Microsoft:

Устранение проблем, при которых энергопотребление превышает ожидаемое или время работы от батареи короткое.

Компоненты активной мощности мгновенных векторов (Конференция)

Компоненты активной мощности мгновенных векторов (Конференция) | ОСТИ.GOV

перейти к основному содержанию

  • Полная запись
  • Другие родственные исследования

Метод мгновенных векторов, предложенный автором для определения качества электроэнергии и эффективности трехфазных систем с несимметричными и искаженными напряжениями и токами, обладает уникальным свойством симметрии. Векторы одной фазы могут использоваться для представления трех фаз. О качестве электроэнергии трехфазной системы можно судить по округлости траекторий векторов напряжения и тока. Компоненты основной частоты и прямой последовательности непосредственно предыдущего цикла могут быть получены для управления компенсацией текущих значений. Этот подход к улучшению качества электроэнергии отличается от недавней разработки мгновенной реактивной мощности. В данной работе исследуются составляющие активной мощности мгновенных векторов.

Авторов:
Хсу, Дж. С.
Дата публикации:
Исследовательская организация:
Национальная лаборатория Ок-Ридж. (ORNL), Ок-Ридж, Теннесси (США)
Организация-спонсор:
Управление энергетических исследований Министерства энергетики США, Вашингтон, округ Колумбия (США)
Идентификатор ОСТИ:
666287
Номер(а) отчета:
ОРНЛ/СР-96303; КОНФ-981021-
ПО: DE98007182; РНН: AHC29819%%447
Номер контракта с Министерством энергетики:  
АК05-96ОР22464
Тип ресурса:
Конференция
Отношение ресурсов:
Конференция: Ежегодное собрание Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE)/Общества отраслевых приложений (IAS), Сент-Луис, Миссури (США), 12–19 октября. 98; Другая информация: PBD: [1998]
Страна публикации:
США
Язык:
Английский
Тема:
24 ПЕРЕДАЧА И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ; ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ; СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ; ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ; КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА; ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ 905:00

Форматы цитирования

  • MLA
  • АПА
  • Чикаго
  • БибТекс

Хсу, Дж. С. Компоненты активной мощности мгновенных векторов . США: Н. П., 1998. Веб.

Копировать в буфер обмена

Хсу, Дж. С. Компоненты активной мощности мгновенных векторов . Соединенные Штаты.

Копировать в буфер обмена

Хсу, Дж. С. 1998. «Компоненты активной мощности мгновенных векторов». Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/666287.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_666287,
title = {Компоненты активной мощности мгновенных векторов},
автор = {Хсу, Дж. С.},
abstractNote = {Метод мгновенного фазора, созданный автором для определения качества электроэнергии и эффективности трехфазных систем с несимметричными и искаженными напряжениями и токами, обладает уникальным симметричным свойством. Векторы одной фазы могут использоваться для представления трех фаз. О качестве электроэнергии трехфазной системы можно судить по округлости траекторий векторов напряжения и тока. Компоненты основной частоты и прямой последовательности непосредственно предыдущего цикла могут быть получены для управления компенсацией текущих значений. Этот подход к улучшению качества электроэнергии отличается от недавней разработки мгновенной реактивной мощности. В статье исследуются компоненты активной мощности мгновенных векторов.},
дои = {},
URL-адрес = {https://www.osti.gov/biblio/666287}, журнал = {},
номер =,
объем = ,
место = {США},
год = {1998},
месяц = ​​{8}
}

Копировать в буфер обмена


Просмотр конференции (1,33 МБ)

Дополнительную информацию о получении полнотекстового документа см. в разделе «Доступность документа». Постоянные посетители библиотек могут искать в WorldCat библиотеки, в которых проводится эта конференция.


Экспорт метаданных

Сохранить в моей библиотеке

Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.

Аналогичных записей в сборниках OSTI.GOV:

  • Аналогичные записи

Коэффициент мощности Как рассчитать

Что такое коэффициент мощности?

Коэффициент мощности – это отношение активной мощности, потребляемой нагрузкой, к полной мощности, отдаваемой источником генерации. Коэффициент мощности — это безразмерное число. который представляет собой угол косинуса между фактической потребляемой мощностью и полной отдаваемой мощностью.
Коэффициент мощности — это показатель количества мощности, которое используется для фактического создания нагрузкой. коэффициент мощности ближе к 1 (единице) означает, что мощность, отдаваемая источником, в основном потребляется нагрузкой. А потери в виде реактивной мощности минимальны. для фактора, как рассчитать, давайте сначала поймем основной термин, который будет использоваться в нем.

Расчет коэффициента мощности 

Итак, для расчета коэффициента мощности сначала необходимо понять следующий термин.

1-Реальная мощность или Активная мощность

Реальная мощность, также называемая активной мощностью, которая потребляется нагрузкой, или можно сказать, что эта мощность выполняет работу в электрической системе. Обозначается буквой P.

Коэффициент мощности Как рассчитать
2-реактивная мощность

Реактивная мощность — это потери в электрической цепи, которая не выполняет никакой работы. Он течет только от источника к нагрузке синусоидально. В реактивной мощности ток и напряжение равны 90 градусов не по фазе. Обозначается буквой Q.

3-полная мощность

Полная мощность – это фактическая сумма векторов активной и реактивной мощности. И его значение рассчитывается путем получения среднеквадратичного значения тока и напряжения. Обозначается S.

4-расчет коэффициента мощности
В случае трехфазного двигателя, как рассчитать коэффициент мощности –

коэффициент мощности = P / S

Cos α Cos =√3 / √3 VI

√3V I cos α= Фактическая потребляемая мощность

√3V I= Полная мощность, подаваемая от генерирующего источника.

Полная мощность = Активная мощность + j Реактивная мощность
Где полная мощность = общая мощность, подаваемая из источника
Активная мощность = энергия, потребляемая нагрузкой (двигателем)
Реактивная мощность = мощность, которая теряется при потерях.

ПРИМЕР ДЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ КАК РАСЧЕТ-

Предположим, у нас есть трехфазный двигатель мощностью 8 л. Как рассчитать коэффициент мощности Мы знаем, что в случае 3-фазной системы напряжение всегда будет 415 В в распределительной сети Индии.

P= 8 л.с.= 0,746*8= 6 кВт = 6000 Вт

НАПРЯЖЕНИЕ = 415 В, ТОК = 11 АМПЕР (ПОЛУЧЕНО ИЗ АМПЕРМЕТРА)

Cos α =√I √3 VI Cos 3
= P/ √ 3 V I

COS α = Реальная мощность/ Аверт. Мощность

COS α = P/ √3 VI

COS α = 6000 W/ 1.732* 415 V* 110006 COS α = 6000 W/ 1.732* 415 V* = 0,75

КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ= PF= Cos α = 0,75 это способ расчета коэффициента мощности.

Теперь в этой статье мы обсудим основную концепцию коэффициента мощности, а также типы нагрузок, используемых в промышленности, а также то, что является опережающим и отстающим коэффициентом мощности.
Начнем с основ коэффициента мощности. Формула коэффициента мощности представляет собой отношение активной мощности к полной мощности. Но что это значит? Возьмем пример с пивом.

СРАВНЕНИЕ ПИВА И КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ДЛЯ ЛУЧШЕГО ПОНИМАНИЯ
Коэффициент мощности Как рассчитать


Мы платим за пиво, но внутри стакана есть как пиво, так и пена, чем больше у нас пива, тем меньше будет пены , поэтому мы получаем очень хорошее соотношение цены и качества, а если наоборот, то это для нас убыток. Это пиво представляет собой настоящую силу или активную силу, это очень полезно для нас, а эта пена представляет собой реактивную силу, что является бесполезным термином. В реальных производствах к системе подключаются индуктивные нагрузки, за счет которых увеличивается реактивная мощность внутри системы. Для преодоления этих емкостных нагрузок подключаются к системе, поддерживающей отношение активной полной мощности к единице.
Возьмем еще один пример этого пива.
На этом рисунке активная мощность равна полной мощности. Значит, в данном случае коэффициент мощности равен единице.

Чтобы узнать больше о коэффициенте мощности, вам необходимо знать три основных термина: ток, напряжение и частота. Начнем с текущего. Ток — это не что иное, как поток электронов или проводник, а напряжение — движущая сила, необходимая для этого потока. Говоря простым языком, напряжение заставляет ток течь к одному проводнику или проводу. Третий термин — частота. Если вы понимаете частоту, то вы легко поймете, что такое коэффициент мощности. Возьмем пример с трубчатым светом.

Это ламповая лампа, к которой подключены два провода. Один фазовый, один нейтральный. и фазное напряжение, и ток текут с частотой 50 Гц.
А что такое 50 герц это частота? Все мы знаем, что в Индии государственное электричество 50 герц. Это означает, что эта трубка будет включаться и выключаться 50 раз в секунду.
Эту частоту можно изменять с помощью устройства, называемого VFD. Полная форма частотно-регулируемого привода — частотно-регулируемый привод. Как я уже говорил вам ранее, эти 50 герц означают, что ваш ламповый свет будет включаться и выключаться 50 раз в секунду.
Этот график очистит ваши вопросы относительно моего заявления.

Представляет формы сигналов напряжения и тока, протекающих через фазу относительно нейтрали. Он показывает, что напряжение и ток начинаются в одной точке и завершают свой цикл в одной точке. Только половина волны, которую я показываю, указывает на то, что лампа включена, а другая половина показывает, что лампа выключена. И вот так цикл тока и напряжения проходит дальше 50 раз в секунду.

Кроме того, чтобы знать, что является опережающим и отстающим коэффициентом мощности, вам необходимо понимать этот тип нагрузки, используемый в промышленности, из-за которого изменяется коэффициент мощности.

ТИПЫ НАГРУЗОК ДЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ

Типы нагрузок, используемых в промышленности, представляют собой активные нагрузки. Индуктивная нагрузка и емкостная нагрузка. Давайте посмотрим один за другим.

1-резистивная нагрузка

Первая — резистивная нагрузка. Как я уже говорил в предыдущем примере, ток и напряжение текут одинаково. Следовательно, при резистивной нагрузке циклы тока и напряжения начинаются и заканчиваются в одной и той же точке.

3-Индуктивная нагрузка-

Следующая — индуктивная нагрузка. Иногда бывает так, что к системе подключаются индукционные типы оборудования с коэффициентом мощности меньше единицы, из-за чего ток отстает от напряжения, из-за которого нарушается коэффициент мощности, чтобы преодолеть разрыв между напряжением и током конденсаторной батареи. подключен через нагрузку, которая пытается закрыть этот разрыв и поддерживать коэффициент мощности, близкий к единице.

ПРОЧИТАЙТЕ СТАТЬЮ- Распределительный трансформатор: Строительство | Тип | Рейтинг

3-емкостная нагрузка

Следующей является емкостная нагрузка, как иногда бывает. емкостная нагрузка увеличивается при сохранении индуктивной нагрузки на уровне единицы или близкой к единице из-за того, что ток опережает напряжение.
Это можно преодолеть, отключив одну из ступеней батареи конденсаторов.
Теперь я покажу вам несколько примеров опережающих запаздывающих и единичных факторов мощности.


Запаздывающий коэффициент мощности

Первый из них — запаздывающий коэффициент мощности, в этом измерителе энергии показывает запаздывающую мощность PF (коэффициент мощности), который меньше единицы, что означает увеличение индуктивной нагрузки внутри системы.

ПРОЧИТАЙТЕ ЛУЧШУЮ СТАТЬЮ ПО ТЕМЕ – НОМИНАЛЬНЫЙ ТОК РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Опережающий коэффициент мощности

Второй – опережающий коэффициент мощности. Ведущий коэффициент мощности обозначен отрицательным знаком, что означает увеличение емкостной нагрузки внутри системы.

Коэффициент мощности блока-

Невозможно поддерживать точное единство, но точка созревания является хорошим коэффициентом мощности, при этом напряжение и ток идут вместе.

Измерение коэффициента мощности методом трех вольтметров

Измерение коэффициента мощности методом трех вольтметров

Введение

Измерение коэффициента мощности (также называемого cos φ ) что нам часто приходится делать при работе с сетевыми цепями переменного тока. В идеале каждая нагрузка, подключенная к сети, должна иметь cos(φ) из 1, но многие устройства, такие как электродвигатели или старые балласты люминесцентных ламп являются индуктивными и имеют более низкий коэффициент мощности. Для корректировки коэффициента мощности обычно используется конденсатор подходящего номинала. подключены параллельно. Но чтобы убедиться, что конденсатор эффективно корректирует коэффициент мощности, нет другого способа, кроме как измерить его.

Надо сказать, что обратная ситуация, пусть и не очень частая, бывает. также возможно: нагрузка переменного тока может иметь низкий коэффициент мощности из-за емкость, которую можно исправить, добавив катушку индуктивности. Опять же, измерение коэффициента мощности — единственный способ убедиться, что мы все сделали правильно. работа.


Несколько слов о коэффициенте мощности

Если вы читаете эту страницу, я предполагаю, что вам нужно измерить коэффициент мощности, а в данном случае вы уже знаете, что это такое. Если нет, я попытаюсь кратко объяснить это здесь.

В цепи постоянного тока мощность, рассеиваемая нагрузкой, равна ее току I умножить на напряжение U на его клеммах: P = U·I . Для цепей с питанием от переменного тока все немного сложнее: напряжение и ток меняются. со временем и сила тоже. Другими словами, мгновенная мощность всегда является произведением мгновенное напряжение и мгновенный ток, поэтому мы имеем p(t) = u(t)·i(t) . Но это нецелесообразно, так как мгновенная мощность p(t) изменяется со временем: иметь сравнимую «постоянную» мощность P как у нас используется в постоянном токе, p(t) усредняется по полному циклу переменного тока.

Теперь, в зависимости от фактической природы u(t) и i(t) , результирующая мощность P может отличаться. Ограничимся линейными цепями (состоящими только из резисторов, катушки индуктивности и конденсаторы) и синусоидальные сигналы, как обычно в цепях переменного тока, так что мы можем использовать некоторые ярлыки и упростить математику. Здесь для расчета (активной) мощности уравнение немного сложнее: P = U·I·cos(φ) , где cos(φ)  – коэффициент мощности, а φ — фазовый угол между напряжением и током.

Просто умножая напряжение на ток, как мы привыкли делать в постоянном токе схема дает полную мощность S = U·I . Оно называется кажущимся, потому что не соответствует полезной мощности, которую нагрузку можно использовать, она как раз получается путем умножения U и I . Чтобы подчеркнуть разницу между активной мощностью P и полная мощность S , первое измеряется в ваттах (Вт), а второе измеряется в Вольт-Ампер (ВА), напомнив, как он был рассчитан.

Например, если нагрузка представляет собой чистый резистор, напряжение и ток точно в фазе, φ = 0° , cos(φ) = 1 и мы можем просто вычислить P = U·I , как мы привыкли делать с цепями постоянного тока. Такими должны быть все нагрузки, подключенные к сети.

Если нагрузкой является идеальный конденсатор, ток всегда опережает напряжение на φ = –90° и cos(φ) = 0 : это означает мощность, усредненная за один полный цикл, равна нулю. Это нормально, потому что конденсаторы не рассеивают мощность. Но теперь у нас есть P = 0 , даже если U и I оба ненулевой. Здесь термин «кажущаяся» мощность заслуживает всего своего значения: она выглядит как если бы мощность подавалась на нагрузку, S = U·I не является ноль, но из-за разности фаз (коэффициента мощности) P равен нулю! То же самое верно для идеального индуктора, где φ = +90° , но cos(φ) = 0  и P = 0 , как и раньше.

Реальные нагрузки никогда не бывают идеальными катушками индуктивности или конденсаторами, а представляют собой смесь сопротивлений. с емкостью или индуктивностью. В любом случае φ находится между –90° и +90°, а cos(φ) всегда находится между 0 и 1. Стоит отметить, что коэффициент мощности cos(φ) всегда между 0 и 1, независимо от того, является ли угол φ отрицательным (емкостная нагрузка) или положительная (индуктивная нагрузка).

Обратите внимание, что для вычисления мощности необходимо выразить U и I . в их среднеквадратичном значении, а не в их пиковом значении.


Метод трех вольтметров

Измерители коэффициента мощности существуют, но их трудно найти и почти никогда не используют. доступны на верстаке домашнего пивовара. Даже если у вас есть осциллограф, это все еще сложное измерение: осциллографы имеют внутреннее заземление и не могут быть напрямую подключены к сеть переменного тока; плавающий осциллограф с разделительным трансформатором опасная эксплуатация, так как шасси прицела будет находиться под потенциалом сети. Тогда большинство осциллографов не выдерживают прямого сетевого питания. напряжения на их входах и требуются специальные высоковольтные щупы. С другой стороны, если все эти проблемы можно решить, измерив угол φ на осциллографе очень точно.

К счастью, есть очень простой прием для измерения cos(φ) , который называется метод трех вольтметров : вам просто нужны три вольтметра переменного тока и резистор. Но на практике трех вольтметров особо и не нужно: можно обойтись и только один, и очень часто лучше использовать только один.

Недостатком является то, что он отлично работает только для линейных нагрузок, таких как двигатели или трансформаторы; он также неплохо работает с некоторыми слегка нелинейными нагрузками, такими как индуктивные балласты люминесцентных ламп или трансформаторные дуговые сварочные аппараты, но не работает с сильно нелинейными нагрузками, такими как выпрямители (практически любые электронный балласт, импульсный источник питания, двигатель с частотным приводом преобразователи. ..).

Идея проста: достаточно подключить резистор R последовательно с нагрузкой и измерьте три напряжения U 1 , U 2 и U 3 , как показано на этой схеме:


Соединения трех вольтметров и дополнительного резистора.

После измерения трех напряжений U 1 , U 2 и U 3 просто используйте следующие уравнение для прямого расчета коэффициента мощности:

Фактическое значение R не требуется для расчета мощности Фактор, падение напряжения U 2 на нем — это все, что вам нужно.


Практические замечания

Правильный выбор резистора имеет решающее значение. Чтобы узнать лучшее значение R , вы должны сбалансировать два аспекта: точность и падение напряжения. Вам нужен резистор, достаточно большой, чтобы ваш вольтметр (или мультиметр) мог измерить его с достаточной точностью; но не слишком большой, иначе напряжение доступных для нагрузки будет слишком мало.

Напряжение сети питания обычно гарантировано в пределах ±5%. от своего номинала (а иногда даже ±10%): потеря нескольких вольт через R часто не проблема. И многие мультиметры имеют тенденцию быть довольно неточными при измерении малых переменных величин переменного тока. напряжения (по крайней мере, дешевые), поэтому, я думаю, от 5 до 10 В на этом резистор разумный.

Резистор должен выдерживать мощность ( P = U 2 2 /R ) без перегрева, по крайней мере, для всех время, необходимое для выполнения измерений, поэтому используйте деталь с соответствующей номинальной номинальной мощностью.

Вы также хотите резистор, который не является индуктивным, но это обычно не проблема на частоте 50 или 60 Гц, где индуктивность, например, 100 мкГн, часто может пренебрегать.

Мощные резисторы могут быть дорогими или их трудно найти, но этот метод не требует точного значения R : проявив немного творчества, вы можете возможно, вы найдете подходящую деталь в своем мусорном ящике. Например, лампочка накаливания может быть решением: она не индуктивная и некоторые модели могут выдерживать большую мощность. Лампочки представляют собой нелинейные резисторы, так как их номинал меняется в зависимости от тока. но если ваша нагрузка стабильна, их можно использовать. Другими примерами являются резистивные нагревательные элементы, такие как электрические водогрейные котлы. чайники, тостеры,… все они имеют мощные резисторы внутри, может быть, вы может найти то, что вам нужно на вашей кухне.

Теперь несколько слов об использовании трех вольтметров одновременно или только одного. и измерьте три напряжения одно за другим. Позже мы увидим, что этот метод определяет угол, измеряя три стороны треугольника, две очень длинные стороны ( U 1 и U 3 ) и очень короткий ( U 2 ). Если одно или два измерения неверны, это приведет к значительным ошибка в ракурсе. С другой стороны, если все измерения отличаются на один и тот же процент, все ошибки компенсируются, и угол будет правильным. Итак, если у вас нет трех точных и хорошо откалиброванных инструментов, это намного лучше использовать один и тот же для измерения трех напряжений. Проверьте свои инструменты перед проведением измерений, это сэкономит вам много времени!


Пять мультиметров, измеряющих напряжение сети: не все они совпадают такое же значение. Это хорошая идея, чтобы проверить ваши инструменты в первую очередь. (нажмите, чтобы увеличить).

Но использование только одного вольтметра имеет некоторые недостатки: во-первых, напряжение сети часто неустойчивы. Если он изменится во время измерения, это приведет к ошибкам. Для этого можно попробовать проводить измерения ночью, когда меньше вариации. Контроль сетевого напряжения с помощью дополнительного прибора (даже если он не точно) может быть хорошей идеей: он покажет вам, насколько стабильно напряжение, и если вы видите, что он слишком сильно меняется, просто повторите все три измерения (в конце концов это не займет много времени).

Во-вторых, если ваша нагрузка непостоянна, а меняется со временем, у вас будет тяжелое время только с одним вольтметром. В этом случае вам понадобятся три хороших и откалиброванных мультиметра, но если вы у вас их еще нет, вероятно, дешевле купить измеритель коэффициента мощности …


Калькулятор коэффициента мощности

Следующий калькулятор рассчитает за вас: просто введите три напряжения У 1 , У 2 и У 3 , и нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы найти , потому что φ .

Если вы также введете значение сопротивления R (необязательно), это калькулятор рассчитает ток линии I полная мощность S а активная мощность P .

(*): Необязательное значение.


Как это работает

Окончательная формула выглядит очень просто, и вам может быть интересно, почему это работает. Итак, давайте еще раз рассмотрим схему:


Принципиальная схема цепи. Подчеркнутые буквы — вектора.

Векторная сумма U 2 и U 3 конечно U 1 , а поскольку R — чистый резистор, ток I точно совпадает по фазе с напряжением U 2 , как показано на векторной диаграмме ниже:


Векторная диаграмма трех напряжений U 1 , U 2 и U 3 и их отношение с углами α и φ .

Искомый угол равен φ , между током нагрузки I и напряжение нагрузки U 3 , при этом α — угол между U 2 и У 3 . Используя закон косинусов и учитывая только величины фазоров, мы можем написать:

Это просто отношение между тремя сторонами U 1 , U 2 и U 3 треугольника и угла α .

Теперь мы можем немного изменить порядок и найти cos(α) :

Из нашей векторной диаграммы выше мы имеем следующее:

Подставляя и используя свойство cos(180° – x) = –cos(x) , теперь мы можем найти cos(φ) :

И, наконец, мы имеем:

В приведенном выше калькуляторе, если задано значение R , ток нагрузки рассчитывается с:

Что позволяет рассчитать полную мощность с помощью:

А так как мы только что нашли коэффициент мощности cos(φ) , то и активный мощность можно легко рассчитать с помощью:


Несколько примеров

Чтобы лучше проиллюстрировать этот метод, давайте рассмотрим несколько примеров. Даже если я обычно использую только один мультиметр, потому что у меня нет трех хороших качественные надежные мультиметры, а потому с помощью одного и того же прибора три раз точнее, здесь я позаимствовал некоторые верные инструменты, чтобы может иметь все показания в той же картине.

Первый пример — асинхронный двигатель настольного шлифовального станка с номинальной мощностью 230 В AC , 50 Гц, 250 Вт. В качестве последовательного резистора я использовал массив из семи мощных резисторов, установленных на радиатор на 8,15 Ом — 150 Вт, который я обычно использую в качестве фиктивной нагрузки для тестирования усилителей звука. Как вы можете видеть на рисунке ниже, U 1 = 239,5 В , U 2  = 4,630 В и У 3  = 235,7 В .


Настольный шлифовальный станок измеряется методом трех вольтметров. Три мультиметра слева направо показывают U 1 , U 2 и U 3 . Резистор (вверху справа) имеет номинал 8,15 Ом — 150 Вт. (нажмите, чтобы увеличить).

Подставив все эти значения в калькулятор, находим коэффициент мощности cos(φ) = 0,82 , ток I = 0,57 А , полная мощность S = 134 ВА и активная мощность P = 110 Вт . Неудивительно, что этот двигатель использует менее половины своего номинального мощность, потому что простаивает и просто компенсирует свои потери. Энергопотребление будет увеличиваться при измельчении чего-либо.


Тот же настольный шлифовальный станок измеряется с помощью анализатора мощности переменного тока. (нажмите, чтобы увеличить).

Для проверки этого три измерения вольтметра и расчет, тот же стенд кофемолка снова измеряется с помощью анализатора мощности переменного тока: он показывает 109,8 Вт. и 0,579 мА, что хорошо подтверждает наш результат (точность всех приборов, используемых здесь, не лучше ±1%).

Второй пример — большой трансформатор для галогенной лампы, рассчитанный на 220 В AC , 50-60 Гц, 400 ВА, без подключенной нагрузки к его вторичной обмотке (трансформатор без нагрузки обычно достаточно индуктивный). Здесь, поскольку трансформатор не имеет нагрузки и потребляет гораздо меньшую мощность, последовательный резистор 165 Ом, 17 Вт. Как вы можете видеть на картинке ниже, U 1  = 239,7 В , U 2  = 11,10 В и U 3  = 232,9 В .


Трансформатор (без нагрузки) измеряется тремя вольтметрами метод. Три мультиметра слева направо показывают U 1 , U 2 и U 3 . Резистор (вверху справа) рассчитан на 165 Ом — 17 Вт. (нажмите, чтобы увеличить).

Подставив все эти значения в калькулятор, находим коэффициент мощности cos(φ) = 0,60 , ток I = 67 мА , полная мощность S = 16 ВА и активная мощность P = 9,4 Вт .


Тот же трансформатор (без нагрузки) при измерении мощности переменного тока анализатор. (нажмите, чтобы увеличить).

Измерение активной мощности измерителем мощности переменного тока дает 90,46 Вт и 68,7 мА, что снова подтверждает наш расчет.

Если вам интересно, что находится в серой коробке, это просто сетевая розетка с двойным полюсный переключатель и три перемычки. Он позволяет прерывать любой из трех проводов переменного тока для измерения тока или вставка резистора при использовании обычных изолированных штекеров типа «банан» 4 мм. Это предотвращает оголение слишком большого количества токоведущих частей или плохой контакт, который может гореть или искрить, если ток достаточно высок.


Заключение

Метод трех вольтметров для определения коэффициента мощности привлекательная альтернатива домашнему экспериментатору с ограниченным оборудованием. Его не так просто использовать, как настоящий анализатор мощности, и он не так точен, как анализатор мощности. осциллограф (соответственно оборудованный для измерения высокого напряжения), но требует только мультиметр и резистор. Я надеюсь, что это будет полезно во многих ситуациях, когда используются специальные инструменты. недоступны.


Библиография и дополнительная литература

[1] Вольфганг Линк, DL8FI. Methodi di misura для радиолюбителей. Franco Muzzio & C. Editore, 1978 г., раздел 8.1.3.


Калькулятор трехфазной мощности переменного тока (сбалансированная нагрузка) • Электрические, радиочастотные и электронные калькуляторы • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Этот сайт не будет работать должным образом, потому что ваш браузер не поддерживает JavaScript!

Случайный преобразователь

  • Калькуляторы
  • Электрические, радиочастотные и электронные калькуляторы

Калькулятор трехфазной мощности переменного тока (сбалансированная нагрузка)

Этот трехфазный калькулятор мощности определяет активную, полную и реактивную мощность по известным среднеквадратичным значениям напряжения, тока и мощности. коэффициент для Симметричная трехфазная система со сбалансированной нагрузкой .

Пример: Три равные индуктивные нагрузки с коэффициентом мощности 0,68 подключены звездой к симметричной трехфазной сети 400 В (сетевое напряжение) 50 Гц. Ток в каждой линии равен 10 А. Рассчитайте активную и реактивную нагрузку по фазам, фазное напряжение, фазный ток, фазовый угол, линейный ток, активную, реактивную и полную мощность. Больше примеров.

Тип расчета:

Мощность и ток от напряжения и нагрузки

Мощность и нагрузка от напряжения и тока

Вход

Нагрузка подключения

Звездная (Y) Дельта (Δ)

ОБРАТА. В) киловольт (кВ) мегавольт (МВ)

Среднеквадратичное значение напряжения, измеренное между любыми двумя линейными проводниками в симметричной трехфазной системе (также называемое линейным напряжением)

или среднеквадратичное фазное напряжение

U ph rms вольт (В) киловольт (кВ) мегавольт (МВ)

Среднеквадратичное значение напряжения, измеренное в симметричной трехфазной системе (также называемое фазным напряжением).

Load impedance per phase

Load resistance per phase

R ph milliohm (mΩ)ohm (Ω)kiloohm (kΩ)megohm (МΩ)

Load reactance per phase

X фаза Ом

Z фаза = R PH + J x PH = R + JXOM

или

. рН миллиор (МОм) ohm (ω) килохм (Kom) Megohm (Mω)

Угол фазы нагрузки

φ pH (°) Radiiin). фот = | Z | тел. φ ф = |Z| ∠φ° Ом

Сначала выберите тип расчета. Чтобы рассчитать мощность и нагрузку по известному напряжению и току, выберите подключение нагрузки (звезда или треугольник) и введите напряжение (линия ИЛИ фаза), ток (линия ИЛИ фаза) и коэффициент мощности. Нажмите или коснитесь кнопки Вычислить . Мощность и нагрузка будут рассчитаны автоматически. В качестве альтернативы, чтобы рассчитать мощность и ток по известному напряжению и нагрузке, выберите подключение нагрузки (звезда или треугольник) и введите напряжение (линейное или фазное) и импеданс нагрузки на фазу в комплексной полярной форме ИЛИ. Щелкните или коснитесь Кнопка Рассчитать . Мощность и ток будут рассчитаны.

Доля

Выход

Суммарная полная мощность

| С | GV · A

Общая активная мощность

P W

Общая реактивная мощность

Q VAR

Общая комплексная мощность 7 VAR

Общая комплексная мощность

7

. Общая комплексная мощность 7

.

I ph RMS A

RMS line current

I L RMS A

Phase shift

φ ° rad

Power factor

PF

Дано

Требуется

Решение

Однофазная и трехфазная мощность

Определения и формулы

Генерация трехфазных напряжений

Преимущества трехфазных систем

Чередование фаз

Фазное напряжение и фазный ток

Линейное напряжение и линейный ток

Сбалансированные и несимметричные системы и нагрузки

Линейные и нелинейные нагрузки

Соединения звездой (или звездой) и треугольником

Напряжение и мощность in

a Сбалансированная трехфазная нагрузка, соединенная звездой

Напряжение и мощность в сбалансированной трехфазной нагрузке, соединенной треугольником

Расчет сбалансированной нагрузки по известному напряжению, току и коэффициенту мощности

Импеданс нагрузки, Z

Расчет тока и мощности из известных напряжений и нагрузки

Фазовый ток

Преобразование из декартовой в полярную форму и наоборот

Резистентность нагрузки R PH и Load Reactance R PH и Load Reactance r PH и Load Reactance 8777777777777778686868687777786868687. ph

Полное сопротивление конденсатора и катушки индуктивности

Параллельная нагрузка RLC

Последовательная нагрузка RLC

Примеры расчетов

Пример 1. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Пример 2. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Пример 3. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Пример 4. Расчет мощности и нагрузки по заданному напряжению и току

Пример 5. Расчет мощности и Ток по заданному напряжению и нагрузке

Пример 6. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Пример 7. Расчет мощности и нагрузки по заданному напряжению и току

Однофазная мощность подобна небольшой сельской дороге, обеспечивающей ограниченную мощность . Трехфазное питание похоже на шоссе и обычно предоставляется для коммерческих и промышленных зданий

Однофазный распределительный трансформатор на мачте, установленный в жилом районе Канады

Термин «фаза» относится к распределению электроэнергии. Для людей, не разбирающихся в электричестве, однофазное и трехфазное питание можно сравнить с этими картинками. Однофазная сеть похожа на небольшую дорогу, обеспечивающую ограниченную мощность, и в основном используется для жилых домов. Это просто и экономично. Однако его нельзя использовать для запуска трехфазных высокоэффективных двигателей. Это компромисс. С другой стороны, трехфазное питание похоже на шоссе и обычно предоставляется для коммерческих и промышленных зданий и очень редко для жилых домов. Все мощные нагрузки, такие как водонагреватели, большие двигатели и кондиционеры, питаются от трехфазной сети.

В однофазном питании используются два или три провода. Всегда есть один силовой провод, называемый фазным или проводом под напряжением, и один нейтральный провод. Между этими двумя проводами течет ток. Если в однофазной системе имеется заземляющий провод, то используются три провода. Однофазное питание хорошо, когда активны типовые нагрузки, то есть традиционное (лампы накаливания) освещение и отопление. Этот тип распределения мощности не подходит для мощных электродвигателей.

Блок трехфазных понижающих трансформаторов для электроснабжения небольшого промышленного объекта.

В трехфазной системе используются три провода питания (также называемые проводами или линиями под напряжением). По каждому проводу течет синусоидальный ток со сдвигом фаз на 120° относительно двух других проводов. Трехфазная система может использовать три или четыре провода. С четвертым, нулевым проводом, трехфазная система может обеспечить три отдельных однофазных питания, например, в жилых районах. Нагрузки (дома) подключены таким образом, что каждая фаза потребляет примерно одинаковую мощность. Нейтральный провод часто имеет уменьшенный размер, потому что фазные токи компенсируют друг друга, и если нагрузки хорошо сбалансированы, ток, протекающий по нейтральному проводу, почти равен нулю. Трехфазная система питания обеспечивает постоянную подачу электроэнергии с постоянной скоростью. Это позволяет нам подключать больше нагрузки.

Определения и формулы

Генерация трехфазных напряжений

Простой трехфазный генератор имеет три отдельные одинаковые катушки (или обмотки), которые расположены таким образом, что между тремя напряжениями (фазами) существует разность фаз 120°. наводится в каждой из обмоток. Три фазы независимы друг от друга. Мгновенные напряжения в каждой фазе задаются как

, где U p — пиковое напряжение или амплитуда в вольтах, ω — угловая частота в радианах в секунду, t — время в секундах. Индуцированное напряжение в обмотке 2 отстает от напряжения в обмотке 1 на 120°, а индуцированное напряжение в обмотке 3 отстает от напряжения в обмотке 1 на 240°. Векторная диаграмма напряжений генератора и их формы показаны на рисунке ниже:

Если коэффициент мощности равен 1, то каждое фазное напряжение, ток и мощность в трехфазной системе смещены относительно двух других на 120°. ; последовательность фаз на этом изображении U₁, U₂, U₃, потому что U₁ опережает U₂, U₂ опережает U₃, а U₃ опережает U₁.

Преимущества трехфазных систем

  • Трехфазные двигатели имеют простую конструкцию, высокий пусковой момент, более высокий коэффициент мощности и высокий КПД, более компактны и имеют меньшие потери по сравнению с однофазными двигателями.
  • Передача и распределение трехфазной энергии дешевле по сравнению с однофазной. Это позволяет использовать более тонкие провода, значительно снижая как материальные, так и трудозатраты.
  • В отличие от пульсирующей однофазной мощности, вырабатываемой однофазной системой, трехфазная мгновенная мощность постоянна, что обеспечивает плавную и безвибрационную работу двигателей и другого оборудования.
  • Размеры трехфазных электрических трансформаторов меньше по сравнению с однофазными трансформаторами.
  • Трехфазная система может использоваться для питания однофазной нагрузки.
  • Выпрямление постоянного тока трехфазного напряжения намного более плавное, чем выпрямление однофазного напряжения.

Последовательность фаз

Это последовательность, в которой напряжения в трех фазах достигают положительного максимума. Последовательность фаз также называется порядком фаз. На приведенном выше рисунке последовательность фаз 1-2-3, потому что фаза 1 достигает положительного максимума раньше, чем фаза 2, а фаза 3 достигает положительного максимума позже, чем фаза 2. Обратите внимание, что нам не важно направление вращения генератор, потому что мы можем обойти генератор с ротором, вращающимся по часовой стрелке, посмотреть на противоположную сторону ротора и обнаружить, что он вращается против часовой стрелки. Что нас волнует, так это порядок или последовательность напряжений , вырабатываемых генератором.

Чтобы определить последовательность фаз на векторной диаграмме, вы должны знать, что все вектора вращаются против часовой стрелки . Например, на этих трех рисунках последовательность фаз снова U₁, U₂, U₃:

Фазное напряжение и фазный ток

Фазное (также между фазой и нейтралью) напряжение — это напряжение между каждой из трех фаз и нейтральная линия. Ток, который течет через каждую фазу к нейтральной линии, называется фазным током.

Линейное напряжение и линейный ток

Линейное (также междуфазное или междуфазное) напряжение — это напряжение между любой парой фаз или линий. Ток, протекающий по каждой линии, называется линейным током.

Уравновешенные и неуравновешенные системы и нагрузки

В уравновешенной (или симметричной) трехфазной энергосистеме каждая из фаз потребляет одинаковый ток и ток нейтрали, и, следовательно, мощность нейтрали равна нулю. Амплитуда и частота напряжений и токов одинаковы. Каждое напряжение отстает от предыдущего на 2π/3, или 1/3 периода, или 120°. Сумма трех напряжений равна нулю:

То же самое можно сказать и о токах в симметричной системе:

Если три нагрузки, подключенные к трем линиям, имеют одинаковое значение и коэффициент мощности, их также называют сбалансированными.

Линейные и нелинейные нагрузки

При линейных нагрузках в цепях переменного тока напряжения и токи синусоидальны, и в любой момент времени ток прямо пропорционален напряжению. Примерами линейных нагрузок являются нагреватели, лампы накаливания, конденсаторы и катушки индуктивности. Закон Ома применим ко всем линейным нагрузкам. При линейных нагрузках коэффициент мощности равен cos ф . Более подробную информацию о нелинейных нагрузках вы найдете в нашем калькуляторе ВА в Вт.

При нелинейных нагрузках ток не пропорционален напряжению и содержит гармоники частоты сети 50 или 60 Гц. Примерами нелинейных нагрузок являются компьютерные блоки питания, лазерные принтеры, светодиодные и компактные люминесцентные лампы, контроллеры двигателей и многие другие. Искажение формы волны тока приводит к искажению напряжения. Закон Ома неприменим к нелинейным нагрузкам. При нелинейных нагрузках коэффициент мощности не равен cos ф .

Соединения звездой (или звездой) и треугольником

Три обмотки трехфазного генератора можно подключить к нагрузке с помощью шести проводников, по два на каждую обмотку. Для уменьшения количества проводников обмотки подключают к нагрузке с помощью трех или четырех проводов. Эти два метода называются соединениями треугольник (Δ) и звезда (звезда или Y).

При соединении треугольником начальная клемма каждой обмотки соединяется с конечной клеммой следующей обмотки, что позволяет передавать мощность всего по трем проводам.

Соединение звездой или звездой (слева) и треугольником (справа)

В сбалансированной схеме треугольника напряжения равны по величине, отличаются по фазе на 120°, а их сумма равна нулю:

В сбалансированной четырехпроводной звездообразной системе с тремя одинаковыми нагрузками, подключенными к каждой фазе, мгновенный ток, протекающий через нейтральный провод, представляет собой сумму трех фазных токов i ₁, i ₂ и i ₃, который имеет равные амплитуды I p и разность фаз 120°:

Напряжение и мощность в сбалансированной трехфазной нагрузке, соединенной звездой

Соединение звездой; I ₁, I ₂ и I ₃ — фазные токи, равные линейным токам

Полная мощность в трехфазной системе — это сумма мощностей, потребляемых нагрузками в трех фазах. Поскольку для сбалансированной нагрузки мощность, потребляемая в каждой фазной нагрузке, одинакова, общая активная мощность во всех трех фазах равна

где φ — угол разности фаз между током и напряжением. Как и в трехфазной системе, соединенной звездой, действующие напряжения фазы U ph и линии U L связаны как

полная активная мощность определяется по следующей формуле:

Полная реактивная мощность

Комплексная мощность равна

И полная полная мощность равна

Напряжение и мощность в сбалансированной трехфазной нагрузке, соединенной треугольником

Соединение треугольником; I 13 , I 23 , and I 33 are phase currents and I 1 , I 2 , and I 3 are line currents; I L = √3∙ I ph

При соединении треугольником здесь нет нейтрали и конец одной обмотки генератора соединен с началом другой обмотки. Фазное напряжение – это напряжение на одной обмотке. Линейное напряжение — это напряжение между двумя фазами или также на обмотке. Итак, получается, что среднеквадратичное напряжение на обмотке и между двумя фазами одинаковое, и мы можем записать, что для соединения треугольником

В соединении треугольником фазные токи — это токи, протекающие через фазные нагрузки. Мы рассматриваем симметричную систему, поэтому действующие фазные токи, I P1 , I P2 , и I P3 равны по величине ( I P ) и отличаются по сравнению с одной другой и со счетом 120587

70007 700077777 70007 700077 700077 700077777 70007 70007777 70007 70007 700077777

70007 700077777

7777

7

7

700077777

9000 7 Как уже упоминалось выше, полная мощность в трехфазной системе представляет собой сумму мощностей, потребляемых нагрузками в трех фазах:

, где φ — угол разности фаз между током и напряжением. Как и в треугольной трехфазной системе, фаза U ph и линейное U L Среднеквадратичное значение напряжения одинаково,

и линейное среднеквадратичное значение тока связано как

9 активная мощность определяется Следующее уравнение:

Общая реактивная мощность равна

Комплексная мощность равна

И полная полная мощность равна

Обратите внимание, что приведенные выше уравнения для мощности представляют собой соединения по схеме звезда и треугольник такой же. Они используются в этом калькуляторе.

Одинаковая форма этих формул для соединений по схеме «звезда» и «треугольник» иногда вызывает недоразумения, так как можно прийти к ошибочному выводу, что можно подключить двигатель по схеме «треугольник» или «звезда», а потребляемая мощность не изменится. Это неправильно, конечно. А если мы поменяем в нашем калькуляторе звезду на треугольник при той же нагрузке, то увидим, что мощность и потребляемый ток, конечно же, изменятся.

Рассмотрим пример. Трехфазный электродвигатель был включен в треугольник и работал на полной номинальной мощности при линейном напряжении U L при линейном токе I L . Его полная полная мощность в ВА составила

Затем двигатель был пересоединен в звезду. Линейное напряжение, подаваемое на каждую обмотку, было снижено до 1/1,73 линейного напряжения, хотя напряжение сети осталось прежним. Ток на обмотку был уменьшен до 1/1,73 от нормального тока для соединения треугольником. Полная мощность также была уменьшена:

То есть полная мощность при соединении в звезду составляет всего одну треть мощности при соединении в треугольник при том же импедансе нагрузки. Очевидно, что общий выходной крутящий момент двигателя, подключенного по схеме «звезда», составляет лишь одну треть от общего крутящего момента, который тот же двигатель может создать при работе по схеме «треугольник».

Другими словами, несмотря на то, что новая мощность для соединения звездой должна быть рассчитана по той же формуле, следует подставить другие значения, а именно напряжение и ток, уменьшенные на 1,73 (квадратный корень из 3).

Расчет сбалансированной нагрузки по известному напряжению, току и коэффициенту мощности

Следующие формулы используются для расчета сбалансированной (одинаковой по каждой фазе) нагрузки по известному напряжению, току и коэффициенту мощности (с опережением или отставанием).

Полное сопротивление нагрузки,
z

в полярной форме:

в картезианской форме:

Ток и расчет мощности от известного напряжения и нагрузки

Фазовый ток

от Закона о ом:

. Сдром. и наоборот

Чтобы преобразовать декартовы координаты R, X в полярные координаты |Z|, φ , используйте следующие формулы:

Треугольник импеданса

, где R всегда положительный, а X положительный для индуктивной нагрузки (отстающий ток) и отрицательный для емкостной нагрузки (опережающий ток).

для преобразования из полярных координат R , φ в координаты декартовых x , y , выполняйте следующее:

.
Стремление нагрузки R

. тел

Impedance of a Capacitor and an Inductor

Parallel RLC Load

The parallel RLC connection

To calculate, use our Parallel RLC Circuit Impedance Калькулятор.

Нагрузка серии RLC

Соединение серии RLC

Для расчета используйте наш калькулятор импеданса цепи серии RLC.

Вы найдете дополнительную информацию об импедансе нагрузки RLC в наших калькуляторах импеданса:

  • Параллельный калькулятор RC -цепь. Калькулятор импеданса
  • Калькулятор импеданса цепи серии RL

Примеры расчетов

Пример 1. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Индуктивная нагрузка с тремя равными импедансами Z ph = 5+j3 Ом подключена звездой к трехфазному источнику питания 400 В, 50 Гц (сетевое напряжение). Рассчитайте фазовое напряжение U pH , фазовый угол φ рН , фазовый ток I pH , ток Line I L , Active PREA PREA . S |, и комплекс S мощность.

Пример 2. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Нагрузка с тремя равными импедансами Z ph = 15 ∠60° Ом подключена звездой к трехфазной сети с фазным напряжением 110 В, 50 Гц. Determine the type of load, line voltage U L , phase angle φ ph , phase current I ph , line current I L , active P , reactive Q , очевидно | S |, и комплекс S мощность. Как изменятся ток и потребляемая активная мощность, если ту же нагрузку подключить треугольником?

Пример 3. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Линейное напряжение 230 В, 50 Гц подается на три одинаковые катушки, соединенные звездой, с эквивалентной схемой, состоящей из сопротивления R ф = 20 Ом и индуктивность L ф = 440 мГн, соединенные последовательно. Рассчитать фазное напряжение U ph , угол сдвига фаз φ ph , фазный ток I ph , линейный ток I L , активный P , реактивный Q , кажущийся | S |, и комплекс S мощность. Найдите линейный ток и потребляемую мощность для той же нагрузки, соединенной треугольником. Совет: используйте наш калькулятор импеданса цепи серии RL, чтобы определить импеданс каждой катушки, а затем введите его в этот калькулятор.

Пример 4. Расчет мощности и нагрузки по заданным напряжению и току

Симметричный трехфазный генератор 230 В фаза-нейтраль питает нагрузку, соединенную звездой, с отстающим коэффициентом мощности 0,75. Сила тока в каждой линии составляет 28,5 А. Рассчитайте импеданс нагрузки, активное сопротивление и реактивное сопротивление по фазам. Рассчитайте также полную, активную и реактивную мощность. Опишите, что произойдет, если мы изменим соединение со звезды на треугольник для той же нагрузки. Подсказка: используйте режим расчета мощности и нагрузки из заданного напряжения и тока, чтобы рассчитать импеданс нагрузки, затем используйте режим мощности и тока из напряжения и нагрузки, чтобы ответить на последний вопрос.

Пример 5. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Нагрузка из трех одинаковых катушек с сопротивлением R ph = 10 Ом и индуктивностью L ph = 310 мГн соединена треугольником. к трехфазной сети с фазным напряжением 120 В 60 Гц. Рассчитать линейное напряжение U L , фазовый угол φ ph , фазный ток I ph , линейный ток I L , активный P , реактивный Q , кажущийся | S |, и комплекс S мощность. Как изменятся ток и мощность, если ту же нагрузку подключить треугольником? Совет: используйте наш калькулятор импеданса цепи серии RL, чтобы определить импеданс каждой катушки, а затем введите его в этот калькулятор.

Пример 6. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Нагрузка с тремя равными импедансами Z ф. = 7 – j5 Ом подключается треугольником к трехфазному источнику питания 208 В, 60 Гц (напряжение сети). Определить тип нагрузки (резистивно-емкостная или резистивно-индуктивная), фазное напряжение U ph , угол сдвига фаз φ ph , фазный ток I ph , линейный ток L I , активный P , реактивный Q , кажущийся | S |, и комплекс S мощность.

Пример 7. Расчет мощности и нагрузки по заданным напряжению и току

Сбалансированная нагрузка подключена звездой к симметричному трехфазному генератору 208 В (сетевое напряжение) 60 Гц. Ток в каждой фазе I ph = 20 А и отстает от фазного напряжения на 15°. Найдите фазное напряжение, полное сопротивление нагрузки в полярной и комплексной форме по фазам, активную и реактивную мощность.

Автор статьи Анатолий Золотков

Вас могут заинтересовать другие калькуляторы из группы Калькуляторы для электротехники, радиочастот и электроники:

Resistor–Capacitor (RC) Circuit Calculator

Parallel Resistance Calculator

Parallel Inductance Calculator

Series Capacitor Calculator

Capacitor Impedance Calculator

Inductor Impedance Calculator

Mutual Inductance Calculator

Mutual Inductance Calculator — Parallel Inductances

Mutual Калькулятор индуктивности — Индуктивность в серии

Калькулятор импеданса параллельной RC-цепи

Калькулятор импеданса параллельной LC-цепи

Parallel RL Circuit Impedance Calculator

Parallel RLC Circuit Impedance Calculator

Series RC Circuit Impedance Calculator

Series LC Circuit Impedance Calculator

Series RL Circuit Impedance Calculator

Series RLC Circuit Impedance Calculator

Battery Energy and Runtime Calculator

Калькулятор батареи LiPo для дрона

Калькулятор индуктивности однослойной катушки

Калькулятор индуктивности планарной спиральной катушки NFC/RFID

Калькулятор коаксиального кабеля

Калькулятор светодиодов.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *