Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Výkonové charakteristiky zařízení nebo sítě jsou nezbytné pro většinu známých elektrických spotřebičů. Aktivní výkon (procházející, spotřebovaný) popisuje část celkového výkonu, který je přenášen za určité období frekvence střídavého proudu.
Definice
Aktivní a jalový výkon může být pouze ve střídavém proudu, protože charakteristiky sítě (proud a napětí) konstanty jsou vždy stejné. Jednotkou měření je činný výkon wattů, zatímco reaktivní je reaktivní volt-ampér a kilovAR (kvar). Stojí za zmínku, že jak plné, tak aktivní charakteristiky lze měřit v kW a kVA, záleží na parametrech konkrétního zařízení a sítě. V průmyslových obvodech, to je nejvíce často měřeno v kilowatts.
Elektrotechnika využívá aktivní složku jako měřítko přenosu energie samostatnými elektrickými zařízeními. Zvažte, kolik energie někteří spotřebují:
| Zařízení | Výkon domácích spotřebičů, W / h |
| Nabíječka | 2 |
| Zářivka DRL | Od 50 |
| Akustický systém | 30 |
| Rychlovarná konvice | 1500 |
| Pračka | 2500 |
| Poloautomatický měnič | 3500 |
| Vysokotlaká myčka | 3500 |
Na základě výše uvedeného je aktivní výkon kladnou charakteristikou konkrétního elektrického obvodu, který je jedním z hlavních parametrů pro výběr elektrických spotřebičů a řízení spotřeby elektřiny.
Označení reaktivní složky:
Jde o jmenovitou hodnotu, která charakterizuje zátěž v elektrických zařízeních pomocí oscilací EMF a ztrát při provozu zařízení. Jinými slovy, přenášená energie přechází na specifický reaktivní konvertor (jedná se o kondenzátor, diodový můstek atd.) A projevuje se pouze tehdy, pokud tento systém obsahuje tuto součást.
Výpočet
Chcete-li zjistit aktivní výkon, musíte znát plný výkon, vypočítat jej používá následující vzorec:
S = U, kde U je napětí sítě a I je proud sítě.
Stejný výpočet se provádí při výpočtu úrovně přenosu energie cívky se symetrickým připojením. Režim má následující podobu:
Výpočet činného výkonu zohledňuje úhel fázového posunu nebo koeficient (cos φ), poté:
S = U * I * cos φ.
Velmi důležitým faktorem je, že toto elektrické množství může být kladné i záporné. Záleží na tom, jaké vlastnosti má cos φ. Je-li fázový úhel sinusového proudu v rozsahu 0 až 90 stupňů, činný výkon je kladný, pokud je 0 až -90 - pak negativní. Pravidlo platí pouze pro synchronní (sinusový) proud (používaný pro provoz indukčního motoru, strojního vybavení).
Jedním z charakteristických znaků této charakteristiky je také to, že u třífázového obvodu (například transformátoru nebo generátoru) je na výstupu plně aktivován aktivní indikátor.
Maximální a aktivní je indikován P, jalový výkon - Q.
Vzhledem k tomu, že reaktivní je způsobeno pohybem a energií magnetického pole, má jeho vzorec (s ohledem na úhel fázového posunu) následující formu:
Q L = U L I = I 2 x L
Pro nesinusový proud je velmi obtížné najít standardní parametry sítě. Pro určení požadovaných vlastností pro výpočet činného a jalového výkonu se používají různá měřicí zařízení. Jedná se o voltmetr, ampérmetr a další. Na základě úrovně zatížení je zvolen požadovaný vzorec.
Vzhledem k tomu, že reaktivní a aktivní charakteristiky jsou spojeny s plným výkonem, je jejich poměr (rovnováha) následující:
S = 2P2 + Q2, a to vše se rovná U * I.
Ale pokud proud prochází přímo na reaktivní odpor. K této ztrátě v síti nedochází. To způsobuje indukční indukční složku - C a odpor - L. Tyto indikátory jsou vypočteny podle vzorců:
Indukční odpor: x L = ωL = 2πfL,
Odpor odporu: xc = 1 / (ωC) = 1 / (2πfC).
Pro stanovení poměru činného a jalového výkonu se používá speciální koeficient. Jedná se o velmi důležitý parametr, pomocí kterého můžete určit, kolik energie je při provozu zařízení zneužito nebo „ztraceno“.
Pokud je v síti aktivní reaktivní složka, musí se vypočítat účiník. Tato hodnota nemá žádné měrné jednotky, charakterizuje konkrétní proudový spotřebič, pokud elektrický systém obsahuje reaktivní prvky. S tímto indikátorem je jasné, jakým směrem a jak se energie posouvá vzhledem k napětí sítě. K tomu potřebujete diagram napětí:
Například v přítomnosti kondenzátoru má vzorec koeficientu následující formu:
cos φ = r / z = P / S
Pro dosažení co nejpřesnějších výsledků se doporučuje nepřenášet přijatá data.
Kompenzace
Vzhledem k tomu, že při proudové rezonanci se jalový výkon rovná 0:
Q = QL - QC = ULI - UCI
Pro zlepšení kvality určitého zařízení se používají speciální zařízení, která minimalizují dopad ztrát na síť. Jedná se zejména o UPS. Toto zařízení nepotřebuje elektrické spotřebiče s vestavěnou baterií (například notebooky nebo přenosná zařízení), ale pro většinu ostatních je nezbytné nepřerušitelné napájení.
Při instalaci takový zdroj, můžete nejen stanovit negativní účinky ztrát, ale také snížit náklady na elektřinu. Odborníci prokázali, že UPS v průměru pomůže ušetřit 20% až 50%. Proč se to děje :
- Významně snížené výkonové transformátory;
- Dráty méně tepla, to nejen pozitivně ovlivňuje jejich práci, ale také zvyšuje bezpečnost;
- Signální a rádiová zařízení mají snížené rušení;
- Řádek zmenšených harmonických v elektrické síti.
V některých případech specialisté nepoužívají plnohodnotné UPS, ale speciální kompenzační kondenzátory. Jsou vhodné pro domácí použití, dostupné a prodávané v každém obchodě s elektrickým pohonem. Pro výpočet plánovaných a výsledných úspor můžete použít všechny výše uvedené vzorce.