Τι είναι ενεργή, άεργη και εμφανής δύναμη - μια απλή εξήγηση

Ορισμός

Το φορτίο στο κύκλωμα καθορίζει πόσο ρεύμα ρέει μέσα από αυτό. Εάν το ρεύμα είναι σταθερό, στις περισσότερες περιπτώσεις το ισοδύναμο του φορτίου μπορεί να προσδιοριστεί από μια αντίσταση συγκεκριμένης αντίστασης. Στη συνέχεια, η ισχύς υπολογίζεται σύμφωνα με έναν από τους τύπους:

P = U * I

Ρ = θ²* Ρ

Π = u²/ Ρ

Ο ίδιος τύπος καθορίζει τη συνολική ισχύ στο κύκλωμα AC.

Το φορτίο χωρίζεται σε δύο βασικούς τύπους:

• Το Active είναι ένα ανθεκτικό φορτίο, όπως - TENOV, λαμπτήρες πυρακτώσεως και παρόμοια.
• Αντιδραστικό - μπορεί να είναι επαγωγικό (κινητήρες, πηνία εκκίνησης, σωληνοειδή) και χωρητικό (μονάδες πυκνωτών κ.λπ.).

Το τελευταίο συμβαίνει μόνο με εναλλασσόμενο ρεύμα, για παράδειγμα, σε ένα ημιτονοειδές κύκλωμα ρεύματος, το οποίο είναι ακριβώς αυτό που έχετε στις πρίζες. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενεργού και άεργου ενέργειας σε μια απλή γλώσσα, ώστε οι πληροφορίες να γίνουν σαφείς στους αρχάριους ηλεκτρολόγους.

Αίσθηση αντιδραστικού φορτίου

Σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα με άεργο φορτίο, η τρέχουσα φάση και η φάση τάσης δεν συμπίπτουν με το χρόνο. Ανάλογα με τη φύση του συνδεδεμένου εξοπλισμού, η τάση ξεπερνά το ρεύμα (σε επαγωγή) ή καθυστερεί πίσω από αυτό (σε χωρητικότητα). Για να περιγράψετε τις ερωτήσεις χρησιμοποιώντας διανυσματικά διαγράμματα. Εδώ, η ίδια κατεύθυνση του διανύσματος τάσης και ρεύματος δείχνει τη σύμπτωση των φάσεων. Και εάν τα διανύσματα απεικονίζονται σε μια συγκεκριμένη γωνία, τότε αυτό είναι το προβάδισμα ή η υστέρηση φάσης του αντίστοιχου διανύσματος (τάση ή ρεύμα). Ας δούμε καθένα από αυτά.

Στην επαγωγή, η τάση είναι πάντα μπροστά από το ρεύμα. Η "απόσταση" μεταξύ των φάσεων μετράται σε μοίρες, η οποία απεικονίζεται σαφώς σε διαγράμματα διανύσματος. Η γωνία μεταξύ των διανυσμάτων υποδεικνύεται από το ελληνικό γράμμα Phi.

Σε μια εξιδανικευμένη επαγωγή, η γωνία φάσης είναι 90 μοίρες. Αλλά στην πραγματικότητα αυτό καθορίζεται από το πλήρες φορτίο στο κύκλωμα, αλλά στην πραγματικότητα δεν μπορεί να κάνει χωρίς ένα αντιστατικό (ενεργό) συστατικό και ένα παρασιτικό (σε αυτήν την περίπτωση) χωρητικό.

Σε χωρητικότητα, η κατάσταση είναι το αντίθετο - το ρεύμα είναι μπροστά από την τάση, επειδή η επαγωγή φόρτισης καταναλώνει ένα μεγάλο ρεύμα, το οποίο μειώνεται καθώς το φορτίο. Αν και πιο συχνά λένε ότι η τάση υστερεί έναντι του ρεύματος.

Εν συντομία και ξεκάθαρα, αυτές οι μετατοπίσεις μπορούν να εξηγηθούν από τους νόμους της μεταγωγής, σύμφωνα με τους οποίους η τάση δεν μπορεί να αλλάξει αμέσως στην χωρητικότητα και το ρεύμα στην επαγωγή.

Power Triangle και Cosine Phi

Εάν λάβετε ολόκληρο το κύκλωμα, αναλύστε τη σύνθεσή του, τα ρεύματα φάσης και τις τάσεις και, στη συνέχεια, δημιουργήστε ένα διανυσματικό διάγραμμα. Μετά από αυτό, σχεδιάστε το ενεργό κατά μήκος του οριζόντιου άξονα και το αντιδραστικό - κατά μήκος του κατακόρυφου και συνδέστε τα άκρα αυτών των διανυσμάτων με το προκύπτον διάνυσμα - θα πάρετε ένα τρίγωνο ισχύος.

Εκφράζει την αναλογία ενεργού και άεργου ισχύος και το διάνυσμα που συνδέει τα άκρα των δύο προηγούμενων διανυσμάτων θα εκφράσει την πλήρη ισχύ. Όλα αυτά ακούγονται πολύ στεγνά και μπερδεμένα, οπότε κοιτάξτε την παρακάτω εικόνα:

Το γράμμα P - δείχνει ενεργή ισχύ, Q - αντιδραστική, S - πλήρης.

Ο πλήρης τύπος ισχύος είναι:

Οι πιο προσεκτικοί αναγνώστες παρατήρησαν πιθανώς την ομοιότητα του τύπου με το Πυθαγόρειο θεώρημα.

Μονάδες:

• P - W, kW (βατ);
• Q - VAR, kVAr (αντιδραστικά βολτ-αμπέρ);
• S - VA (βολτ-αμπέρ);

Υπολογισμοί

Για να υπολογίσετε τη συνολική ισχύ, χρησιμοποιήστε τον τύπο σε σύνθετη μορφή. Για παράδειγμα, για μια γεννήτρια, ο υπολογισμός έχει τη μορφή:

Και για τον καταναλωτή:

Αλλά εφαρμόζουμε τη γνώση στην πράξη και θα καταλάβουμε πώς να υπολογίσουμε την κατανάλωση ενέργειας. Όπως γνωρίζουμε, οι απλοί καταναλωτές πληρώνουν μόνο για την κατανάλωση του ενεργού συστατικού της ηλεκτρικής ενέργειας:

P = S * cos Φ

Εδώ βλέπουμε μια νέα τιμή cos. Αυτός είναι ένας συντελεστής ισχύος, όπου Ф είναι η γωνία μεταξύ των ενεργών και των πλήρων συστατικών του τριγώνου. Τότε:

cos Φ = P / S

Με τη σειρά του, η άεργη ισχύς υπολογίζεται με τον τύπο:

Q = U * I * sinF

Για να ενοποιήσετε τις πληροφορίες, δείτε τη διάλεξη βίντεο:

Όλα τα παραπάνω ισχύουν για ένα τριφασικό κύκλωμα, μόνο οι τύποι θα διαφέρουν.

Απαντήσεις σε δημοφιλείς ερωτήσεις

Η πλήρης, ενεργή και άεργη ισχύς είναι ένα σημαντικό θέμα στην ηλεκτρική ενέργεια για κάθε ηλεκτρολόγο. Συμπερασματικά, κάναμε μια επιλογή από 4 συνήθεις ερωτήσεις σχετικά με αυτό το θέμα.

• Τι δουλειά κάνει η άεργη ισχύς;

Απάντηση: δεν εκτελεί χρήσιμη εργασία, αλλά το φορτίο στη γραμμή είναι πλήρης ισχύς, συμπεριλαμβανομένης της συνεκτίμησης του αντιδραστικού στοιχείου. Επομένως, προκειμένου να μειωθεί το συνολικό φορτίο, παλεύουν με αυτό ή, μιλώντας σε μια αρμόδια γλώσσα, αντισταθμίζουν.

• Πώς αντισταθμίζεται;

- Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιήστε την εγκατάσταση για να αντισταθμίσετε το αντιδραστήριο. Μπορεί να είναι μονάδες πυκνωτή ή σύγχρονοι αντισταθμιστές (σύγχρονοι κινητήρες). Εξετάσαμε αυτό το ζήτημα με περισσότερες λεπτομέρειες στο άρθρο:https://elm.electricianexp.com/kompensaciya-reaktivnoj-moshhnosti.html

• Ποιοι καταναλωτές προκαλούν το αντιδραστήριο;

- Πρόκειται κυρίως για ηλεκτροκινητήρες - τον πολυάριθμο τύπο ηλεκτρικού εξοπλισμού στις επιχειρήσεις.

• Τι βλάπτει τη μεγάλη κατανάλωση άεργης ενέργειας;

- Εκτός από το φορτίο στα ηλεκτροφόρα καλώδια, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι επιχειρήσεις πληρώνουν πλήρη ισχύ και τα άτομα πληρώνουν μόνο ενεργή ισχύ. Αυτό οδηγεί σε αυξημένο ποσό πληρωμής για ηλεκτρική ενέργεια.

Το βίντεο παρέχει μια απλή εξήγηση των εννοιών της αντιδραστικής, ενεργού και πλήρους ισχύος:

Εδώ ολοκληρώνουμε την εξέταση αυτού του ζητήματος. Ελπίζουμε ότι τώρα έχει καταστεί σαφές για εσάς ποια είναι η ενεργός, άεργη και φαινομενική δύναμη, ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ τους και πώς καθορίζεται κάθε τιμή.

Σχετικά υλικά:

• Σε τι χρησιμεύει ο περιοριστής ισχύος;
• Τάση φάσης και γραμμής σε τριφασικά κυκλώματα
• Πώς να προσδιορίσετε την κατανάλωση ενέργειας των ηλεκτρικών συσκευών