|
Random converter
|
Калькулятор мощности переменного токаЭтот 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. Входные данные Действующее значение напряжения Urmsвольт (В)киловольт (кВ)мегавольт (МВ) Действующее значение тока Irmsампер (А)килоампер (кА) НагрузкаКоэффициент 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:
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 формулыЭтот 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 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 токУстановленный 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. Подробнее об электрическом токе — в нашем Конвертере электрического тока. НапряжениеМгновенное 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. 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:
Подробную информацию о напряжении можно найти в нашем Конвертере электрического потенциала и напряжения МощностьВ типичной цепи переменного тока энергия передается по линии электропередачи от источника, например, электростанции или портативного генератора, к нагрузке, например, к лампе или телевизору. 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. 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. 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 мощностьМы 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). 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. 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 мощностьВозможно 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. 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 мощностиКоэффициент 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. 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. 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). 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. 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. 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. 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 |
Режим гармонических колебаний.
Частотные характеристики
Активной мощностьюPв электрической цепи при периодических процессах называют среднее значение мощности за полный период:
(1.28)
где р = ui –мгновенная мощность.
Если напряжение u на зажимах цепи и ток i в цепи являются синусоидальными функциями времени: , то
Учитывая, что , получаем выражение для активной мощности при синусоидальном процессе:
.
Множитель cosφназывают коэффициентом мощности. Так как , то . Только в предельном случае, когда φ = 0 и cosφ = 1, имеем . В другом предельном случае, когда и cosφ = 0, имеем P= 0.
Электрические машины, трансформаторы и другие электротехнические устройства рассчитывают на определенное номинальное напряжение U, обусловленное изоляцией этих устройств, и на определенный номинальный ток , обусловленный нагревом проводников этих устройств. Соответственно, наивысшее использование генерирующих и преобразующих электромагнитную энергию устройств будет в случае, когда коэффициент мощности приемников, на которые они работают, равен единице.
Максимальное приближение к единице коэффициента мощности предприятий, являющихся приемниками энергии, может быть осуществлено путем рационального конструирования оборудования этих предприятий, а также рациональной организацией их работы, например максимальной загрузкой двигателей, так как при холостом ходе cosφ двигателей обычно низок.
Так как обычно для предприятий φ > 0 и, следовательно, ток имеет индуктивный характер, то радикальной мерой повышения cosφ может быть установка на этих предприятиях конденсаторов, включаемых параллельно другим устройствам.
Из диаграммы на рис. 1.7 имеем ,и из диаграммы на рис. 1.12 получаем . Следовательно, для активной мощности можем написать следующие выражения:
(1. 29)
Величину S= UIназывают полной мощностью. Смысл введения понятия полной мощности ясен из сказанного выше. Если под Uи I понимать номинальные значения, т.е. допускаемые при номинальном режиме действующие значения напряжения и тока электрической машины, трансформатора или других преобразователей энергий, то произведение S= UIдает наибольшую возможную активную их мощность при наиболее благоприятных условиях, т.е. при cosφ = 1.
Имеем следующие выражения для полной мощности:
Вводят в рассмотрение еще так называемую реактивную мощность Q = UIsinφ.
Практическое значение введения понятия реактивной мощности вытекает, например, из следующего. Обычный счетчик энергии дает значение энергии, отданной приемнику за некоторый промежуток времени . Эту энергию можно записать в форме
Если заметное изменение Р происходит только за большое число периодов Т тока и если, соответственно, во много раз превосходит Т. Однако показания такого счетчика не дают возможности судить о том, при каком коэффициенте мощности cosφ работает потребитель энергии. Такая оценка возможна, если наряду с обычным счетчиком, показывающим действительную энергию, передаваемую приемнику, включить на зажимы приемника счетчик, показывающий величину интеграла реактивной мощности Q за тот же промежуток времени :
Очевидно, чем больше показание этого счетчика по сравнению с показанием обычного счетчика, тем ниже среднее значение cosφ приемника за рассматриваемый промежуток времени.
Величину Р можно измерить с помощью обычного ваттметра, а величину Q – с помощью специально предназначенного для этой цели электроизмерительного прибора. Зная Р и Q, можно определить sinφ и cosφ потребителя энергии в момент измерения. Однако представляет интерес именно знать характер работы потребителя за длительный промежуток времени. С этой целью и используются счетчики, дающие названные интегральные величины.
Понятием реактивной мощности Q широко пользуются также при расчете электрических сетей переменного тока.
Из диаграммы на рис. 1.7 имеем , и из диаграммы рис. 1.12 получаем . Следовательно, для реактивной мощности существуют выражения:
(1.30)
Для приемников энергии Р и Sвсегда положительны, но реактивная мощность Q положительна лишь при φ>0, т.е. для индуктивных цепей, а при φ<0, т.е. для емкостных цепей, она отрицательна.
При , например, для конденсаторов или катушек без потерь, абсолютное значение реактивной мощности совпадает с полной мощностью.
Понятие активной мощности как средней за период Т мощности справедливо для любых периодических напряжений и токов определенной частоты f = 1/Т и не обязательно синусоидальных. Понятие же реактивной мощности Q в виде , так же как и выражение активной мощности в форме Р = UIcosφ, справедливо лишь при синусоидальном процессе.
При выводе всех вышеприведенных соотношений предполагалось, что на зажимах цепи действует напряжение U. Если предположить, что к зажимам цепи подключен идеальный источник синусоидальной ЭДС, имеющей действующее значение Е, то все соотношения останутся в силе с заменой Uна Е, например:
Расчет реактивной и активной мощности
Задавать вопрос
спросил
Изменено
8 месяцев назад
Просмотрено
272 раза
\$\начало группы\$
92}{\Im (Z_{C3})}$$
Где $$Z_{C3}$$ — импеданс, соответствующий C3, а $$U_e = \frac{\hat{U}}{\sqrt{2 }}$$ — эффективное значение или среднеквадратичное значение напряжения u.
Правильно ли я делаю?
- мощность
- реактивная мощность
\$\конечная группа\$
4
\$\начало группы\$
Вам дана пиковая амплитуда \$u\$, поэтому пусть \$U\$ будет ее среднеквадратичным значением, тогда 92}{X_C}\text{ vars}$$
$$S=P-jQ$$
Фазовый угол напряжения не имеет значения. Я согласен с результатами Яна.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Ну, реальная мощность определяется как:
$$\text{P}=\text{V}_\text{rms}\text{I}_\text{rms}\cos\left(\varphi \right)\tag1$$
Где \$\varphi=\left|\arg\left(\underline{\text{V}}\right)-\arg\left(\underline{\text{I}} \right)\right|=\left|\arg\left(\underline{\text{Z}}\right)\right|\$. 92}{(R_2\parallel Z_{C_3})}$$
Итак, теперь немного сложнее получить \$\Re(P)\$ и \$\Im(P)\$, но это просто математика. ..
\$\конечная группа\$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Калькулятор коэффициента мощности, активной, полной и реактивной мощности. Косинус фи.
Калькулятор
| Неизвестный параметр |
Параметр | ||
|---|---|---|---|
| Активная мощность (П) | Вт | ||
| Полная мощность (S) | ВА | ||
| Коэффициент мощности | |||
| фи (φ) (*) | град | ||
| Реактивная мощность (Q) (*) | ВАР |
(*) Расчет φ и реактивной мощности верен только для линейных нагрузок. См. пояснения ниже
Пояснения по коэффициенту мощности
Активная мощность (P)
Это значение полезной мощности, то есть электрической мощности, которая может быть преобразована в работу.
Реактивная мощность (Ом)
Это не мощность, реально потребляемая установкой, она не производит полезной работы. Он появляется при наличии индуктивных или емкостных нагрузок и необходим для создания магнитных и электрических полей.
Измеряется в вольт-амперах реактивных (ВАР). Электрические компании могут наложить штраф, если значение этой реактивной мощности слишком велико.
Один из способов понять это — представить себе, что реактивная мощность течет иногда в одном, а иногда в противоположном направлении и, усредненная по времени,
его общее значение равно нулю. Чтобы увидеть это более ясно, давайте подумаем о нагрузке, питаемой синусоидой, напряжение которой
а текущие 90º вне фазы (я предполагаю, что это означает, что вся мощность является полностью реактивной). Будучи сдвинутым по фазе на 90º,
в течение двух четвертей каждого цикла произведение напряжения на ток положительно (помните, что P = V·I), а в другие два цикла равно
отрицательный (это будет соответствовать второму графику ниже, где видно, что мощность представляет собой синусоидальную волну, среднее значение которой равно нулю). То есть нет чистой передачи энергии в нагрузку. Именно по этой причине реактивная мощность часто считается нежелательной.
Он не способен передавать энергию, но его необходимо учитывать при расчете параметров установки (кабели, трансформаторы и т. д.).
Кроме того, установки никогда не ведут себя идеально, например, кабели всегда имеют определенное электрическое сопротивление, поэтому эта реактивная мощность приведет к потере энергии.
Разберемся подробнее, что означает, что реактивная мощность не передает полезную работу. Если напряжение и ток совпадают по фазе, мощность всегда положительна,
независимо от того, являются ли напряжение и ток положительными или отрицательными:
Если нагрузка полностью реактивна, мощность будет колебаться между отрицательными и положительными значениями, со временем усредняясь до нуля.
Наконец, если нагрузка частично реактивна, значение мощности будет иногда положительным, а иногда отрицательным, но его среднее значение во времени не изменится.
время не отменяется (оно будет положительным или отрицательным в зависимости от того, емкостная или индуктивная нагрузка, т.е. в зависимости от направления, в котором ток не совпадает по фазе по отношению к напряжению):
Калькулятор показывает значение реактивной мощности, но не уточняет ее знак, так как это зависит от типа нагрузки. Если у нас есть емкостная нагрузка,
где ток опережает напряжение, знак реактивной мощности должен быть отрицательным.
С другой стороны, у нас есть положительная реактивная мощность, если нагрузка индуктивная, и в этом случае ток отстает от напряжения.
Полная мощность
Он измеряется в вольт-амперах (ВА) или кратном ему кВА (1 кВА = 1000 ВА).
В случае синусоидальные (синусоидальные) волны, это векторная сумма активной мощности и реактивной мощности:
.
- S 2 = P 2 + Q 2
Где φ (phi) — угол разности фаз между V и I. Из этого мы также можем заключить, что активная мощность P в W равно кажущейся мощности S в ВА, умноженной на косинус числа фи (cosφ).
мощность, S, в ВА, умноженная на косинус числа фи (cosφ):
- P = S · cosφ
Коэффициент мощности
Он определяется как:
- Коэффициент мощности = P/S
Это безразмерное число, полученное путем деления активной мощности на полную мощность. Значение, равное единице, свидетельствует о том, что напряжение и ток совпадают по фазе и, следовательно, реактивная мощность отсутствует.
фазы, поэтому реактивной мощности нет. Его максимальное значение равно единице, и чем оно ближе к единице, тем больше работы можно произвести при заданных напряжении и токе.
Угол фи (φ)
Это угол разности фаз между напряжением и током.
Это также угол между кажущейся и активной мощностью при линейных нагрузках в соответствии с приведенной выше векторной диаграммой.
Случай нелинейных нагрузок. Гармоники
В случае линейных нагрузок верно, что: Коэффициент мощности = cosφ, однако в общем случае это равенство неверно или, по крайней мере, неточно.
Когда у нас есть нелинейные нагрузки, ток больше не является чисто синусоидальным, и для расчета полной мощности мы должны вычислять значения для каждой из этих гармоник независимо.
По той же причине расчет φ, сделанный нашим калькулятором выше, верен только тогда, когда у нас есть синусоидальные волны.
Коэффициент мощности по-прежнему равен P/S, но в полную мощность (S) также включены гармонические составляющие.
La potencia aparente vendría Dada por la ecuación:
- S 2 = P 2 + Q 2 + D 2
где D — гармоническая составляющая искажения.
Добавить комментарий