Pri výpočte elektrickej energie spotrebovanej akýmkoľvek elektrickým alebo domácim zariadením sa zvyčajne berie do úvahy takzvaný celkový výkon elektrického prúdu, ktorý vykonáva určitú prácu v obvode daného zaťaženia. Pojem "plný výkon" znamená všetku energiu, ktorú spotrebuje elektrický spotrebič, a zahŕňa aktívnu aj jalovú zložku, ktorá je zase určená typom záťaže použitej v obvode. Aktívny výkon sa vždy meria a uvádza vo wattoch (W), zatiaľ čo zdanlivý výkon sa zvyčajne udáva vo voltampéroch (VA). Rôzne zariadenia - spotrebitelia elektrickej energie môžu pracovať v obvodoch, ktoré majú aktívne aj reaktívne zložky elektrického prúdu.
Aktívna zložka sila elektrického prúdu spotrebovaného akoukoľvek záťažou robí užitočnú prácu a premieňa sa na druhy energie, ktoré potrebujeme (tepelná, svetelná, zvuková atď.). Jednotlivé elektrospotrebiče pracujú hlavne na tejto zložke výkonu. Sú to žiarovky, elektrické sporáky, ohrievače, elektrické pece, žehličky atď.
Pri hodnote aktívneho príkonu 1 kW uvedenej v pase zariadenia odoberie zo siete celý výkon 1 kVA.
Reaktívna zložka elektrický prúd sa vyskytuje iba v obvodoch obsahujúcich reaktívne prvky (indukčnosti a kapacity) a zvyčajne sa vynakladá na zbytočné zahrievanie vodičov, ktoré tvoria tento obvod. Príkladom takýchto reaktívnych záťaží sú elektromotory rôznych typov, prenosné elektrické náradie (elektrické vŕtačky, brúsky, nástenné hobľovače atď.), Ako aj rôzne domáce elektronické spotrebiče. Celkový výkon týchto zariadení, meraný vo voltampéroch, a aktívny výkon (vo wattoch) sú vo vzájomnom vzťahu prostredníctvom účinníka cosφ, ktorý môže nadobúdať hodnotu od 0,5 do 0,9. Tieto zariadenia zvyčajne udávajú aktívny výkon vo wattoch a hodnotu koeficientu cosφ. Na určenie celkového príkonu vo VA je potrebné vydeliť činný výkon (W) faktorom cosφ.
Príklad: ak má elektrická vŕtačka hodnotu výkonu 600 W a cosφ = 0,6, potom celkový výkon spotrebovaný náradím je 600 / 0,6 = 1000 VA. Pri absencii údajov o cosφ môžete vziať jeho približnú hodnotu, ktorá je pre domáce elektrické náradie približne 0,7.
Pri úvahách o problematike činných a jalových zložiek elektriny (presnejšie jej výkonu) máme na mysli väčšinou tie javy, ktoré sa vyskytujú v striedavých obvodoch. Ukázalo sa, že rôzne záťaže v obvodoch striedavého prúdu sa správajú úplne inak. Niektoré záťaže využívajú energiu, ktorá sa k nim prenáša, na určený účel (t. j. na vykonávanie užitočnej práce) a iné typy záťaží túto energiu najskôr ukladajú a potom ju odovzdávajú späť zdroju energie.
Podľa typu ich správania v striedavých obvodoch sú rôzne spotrebiteľské záťaže rozdelené do nasledujúcich dvoch typov:
1. Aktívny typ zaťaženia absorbuje všetku energiu prijatú zo zdroja a premení ju na užitočnú prácu (napríklad svetlo z lampy) a tvar prúdu v záťaži presne opakuje tvar napätia na ňom (nedochádza k fázovému posunu).
2. Typ reaktívneho zaťaženia vyznačujúci sa tým, že najskôr (po určitú dobu) akumuluje energiu dodávanú zdrojom energie. Potom sa uložená energia (počas určitého časového obdobia) vracia späť do tohto zdroja. Takéto zaťaženia zahŕňajú také prvky elektrických obvodov, ako sú kondenzátory a induktory, ako aj zariadenia, ktoré ich obsahujú. Zároveň pri takejto záťaži dochádza k fázovému posunu rovnajúcemu sa 90 stupňom medzi napätím a prúdom. Keďže hlavným účelom existujúcich systémov napájania je užitočná dodávka elektriny od výrobcu priamo spotrebiteľovi (namiesto jej prečerpávania tam a späť) - reaktívna zložka energie sa zvyčajne považuje za škodlivú charakteristiku obvodu.
Straty na jalovej zložke v sieti priamo súvisia s vyššie diskutovanou hodnotou účinníka, t.j. čím vyššie je cosφ spotrebiteľa, tým nižšie sú straty výkonu vo vedení a tým lacnejšie bude prenos elektriny spotrebiteľovi.
Je to teda účinník, ktorý nám udáva, ako efektívne sa využíva prevádzkový výkon zdroja. Na zvýšenie hodnoty účinníka (cosφ) vo všetkých typoch elektrických inštalácií sa používajú špeciálne metódy kompenzácie jalového výkonu.
Zvyčajne na zvýšenie účinníka (znížením fázového posunu medzi prúdom a napätím - uhol φ) sú do prevádzkovej siete zahrnuté špeciálne kompenzačné zariadenia, ktorými sú pomocné generátory vedúceho (kapacitného) prúdu.
Okrem toho sa veľmi často na kompenzáciu strát spôsobených indukčnou zložkou obvodu v ňom používajú kondenzátorové banky, ktoré sú zapojené paralelne s pracovným zaťažením a používajú sa ako synchrónne kompenzátory.
Hlavným cieľom pri prenose elektriny je zvýšenie efektívnosti sietí. Preto je potrebné znižovať straty. Hlavnou príčinou strát je jalový výkon, ktorého kompenzácia výrazne zlepšuje kvalitu elektriny.
Jalový výkon spôsobuje zbytočné zahrievanie vodičov, elektrické rozvodne sú preťažené. Výkon transformátora a káblové úseky sú nútené nadhodnotiť, sieťové napätie je znížené.
Pojem jalový výkon
Aby sme zistili, čo je to jalový výkon, je potrebné definovať ďalšie možné druhy výkonu. Keď v obvode existuje aktívna záťaž (rezistor), spotrebúva sa iba aktívny výkon, ktorý sa úplne vynakladá na premenu energie. To znamená, že môžeme formulovať, čo je činná sila, - tá, pri ktorej prúd efektívne pracuje.
Pri jednosmernom prúde sa spotrebúva iba činná energia vypočítaná podľa vzorca:
Merané vo wattoch (W).
V elektrických obvodoch so striedavým prúdom, v prítomnosti aktívneho a jalového zaťaženia, sa indikátor výkonu skladá z dvoch zložiek: aktívneho a jalového výkonu.
- Kapacitné (kondenzátory). Vyznačuje sa fázovým predstihom prúdu v porovnaní s napätím;
- Indukčné (cievky). Vyznačuje sa fázovým oneskorením prúdu vo vzťahu k napätiu.
Ak vezmeme do úvahy striedavý obvod s pripojenou odporovou záťažou (ohrievače, varné kanvice, žiarovky), prúd a napätie budú vo fáze a zdanlivý výkon odoberaný v určitom časovom intervale sa vypočíta vynásobením hodnôt napätia a prúdu. .
Keď však obvod obsahuje reaktívne zložky, hodnoty napätia a prúdu nebudú vo fáze, ale budú sa líšiť o určitú hodnotu, určenú uhlom posunu "φ". Zjednodušene sa hovorí, že reaktívna záťaž vráti do obvodu toľko energie, koľko spotrebuje. V dôsledku toho sa ukazuje, že pre aktívnu spotrebu energie bude indikátor nulový. Súčasne obvodom preteká jalový prúd, ktorý nevykonáva žiadnu efektívnu prácu. Preto sa spotrebúva jalový výkon.
Jalový výkon je časť energie, ktorá umožňuje vytvorenie elektromagnetických polí požadovaných AC zariadeniami.
Výpočet jalového výkonu sa vykonáva podľa vzorca:
Q \u003d U x I x sin φ.
Jednotkou merania jalového výkonu je VAr (jalový voltampér).
Výraz pre aktívny výkon:
P = U x I x cos φ.
Vzťah aktívneho, jalového a zdanlivého výkonu pre sínusový premenlivý prúd je reprezentovaný geometricky tromi stranami pravouhlého trojuholníka, nazývaného výkonový trojuholník. Elektrické obvody striedavého prúdu spotrebúvajú dva typy energie: aktívny výkon a jalový výkon. Okrem toho hodnota aktívneho výkonu nie je nikdy záporná, zatiaľ čo jalový výkon môže byť kladný (pri indukčnej záťaži) alebo záporný (pri kapacitnej záťaži).
Dôležité! Z výkonového trojuholníka je zrejmé, že je vždy výhodné znížiť reaktívnu zložku, aby sa zvýšila účinnosť systému.
Zdanlivý výkon sa nenachádza ako algebraický súčet hodnôt aktívneho a jalového výkonu, je to vektorový súčet P a Q. Jeho kvantitatívna hodnota sa vypočíta extrakciou druhej odmocniny súčtu druhých mocnín indikátorov výkonu: aktívneho a jalového výkonu. Zdanlivý výkon možno merať vo VA (voltampéroch) alebo jeho derivátoch: kVA, mVA.
Aby bolo možné vypočítať zdanlivý výkon, musí byť známy fázový rozdiel medzi sínusovými hodnotami U a I.
Účiník
Pomocou geometricky znázorneného vektorového obrázka môžete nájsť pomer strán trojuholníka zodpovedajúci užitočnému a celkovému výkonu, ktorý sa bude rovnať kosínusu phi alebo účinníku:
Tento koeficient zisťuje efektivitu siete.
Počet spotrebovaných wattov je rovnaký ako počet spotrebovaných voltampérov pri účinníku 1 alebo 100%.
Dôležité!Úplný výkon je tým bližšie k aktívnemu indikátoru, čím je väčší cos φ, alebo čím menší je uhol posunu sínusových hodnôt prúdu a napätia.
Ak napríklad existuje cievka, pre ktorú:
- P = 80 W;
- Q = 130 VAr;
- potom S = 152,6 BA ako RMS;
- cos φ = P/S = 0,52 alebo 52 %
Môžeme povedať, že cievka vyžaduje 130 varov plného výkonu, aby vykonala užitočnú prácu 80 wattov.
cos φ korekcia
Na korekciu cos φ sa využíva skutočnosť, že pri kapacitnej a indukčnej záťaži sú vektory jalovej energie v protifáze. Pretože väčšina záťaží je induktívna, pripojením kapacity je možné dosiahnuť zvýšenie cos φ.
Hlavní spotrebitelia reaktívnej energie:
- Transformátory. Sú to vinutia, ktoré majú indukčné spojenie a premieňajú prúdy a napätia pomocou magnetických polí. Tieto zariadenia sú hlavným prvkom energetických sietí, ktoré prenášajú elektrickú energiu. Straty narastajú najmä pri voľnobehu a pri nízkej záťaži. Transformátory sú široko používané vo výrobe av každodennom živote;
- Indukčné pece, v ktorých sa kovy tavia vytváraním vírivých prúdov v nich;
- asynchrónne motory. Najväčší spotrebiteľ reaktívnej energie. Krútiaci moment v nich je vytvorený pomocou striedavého magnetického poľa statora;
- Meniče elektriny, ako sú výkonové usmerňovače používané na napájanie kontaktnej siete železničných vozidiel a iné.
Kondenzátorové banky sú zapojené do elektrických rozvodní za účelom riadenia napätia v rámci predpísaných úrovní. Zaťaženie sa mení počas dňa s rannými a večernými špičkami, ako aj počas týždňa, pričom cez víkend sa znižuje, čo mení hodnoty napätia. Pripájanie a odpájanie kondenzátorov sa líši. Robí sa to ručne a pomocou automatizácie.
Ako a kde sa meria cos φ
Reaktívny výkon sa kontroluje zmenou cos φ pomocou špeciálneho zariadenia - fázového merača. Jeho stupnica je odstupňovaná v kvantitatívnych hodnotách cos φ od nuly do jednej v indukčnom a kapacitnom sektore. Negatívny vplyv indukčnosti nebude možné úplne kompenzovať, ale je možné sa priblížiť k požadovanému indikátoru - 0,95 v indukčnej zóne.
Fázomery sa používajú pri práci s inštaláciami, ktoré môžu ovplyvniť režim prevádzky elektrickej siete prostredníctvom regulácie cos φ.
- Keďže sa vo finančných výpočtoch za spotrebovanú energiu zohľadňuje aj jeho reaktívna zložka, vo výrobe sú na kondenzátory inštalované automatické kompenzátory, ktorých kapacita sa môže meniť. V sieťach sa spravidla používajú statické kondenzátory;
- Pri nastavovaní cos φ pre synchrónne generátory zmenou budiaceho prúdu je potrebné ho vizuálne sledovať v ručných prevádzkových režimoch;
- Synchrónne kompenzátory, čo sú synchrónne motory pracujúce bez záťaže, v režime prebudenia dodávajú do siete energiu, ktorá kompenzuje indukčnú zložku. Na reguláciu budiaceho prúdu sa na fázovom merači sledujú hodnoty cos φ.
Korekcia účinníka je jednou z najefektívnejších investícií na zníženie nákladov na energiu. Zároveň sa zlepšuje kvalita prijímanej energie.
Video
Výkonové charakteristiky inštalácie alebo siete sú hlavné pre väčšinu známych elektrických spotrebičov. Činný výkon (prenesený, spotrebovaný) charakterizuje časť celkového výkonu, ktorý sa prenáša za určitú dobu striedavej frekvencie.
Definícia
Aktívny a jalový výkon môže byť iba pre striedavý prúd, pretože charakteristiky siete (prúd a napätie) pre jednosmerný prúd sú vždy rovnaké. Jednotkou merania aktívneho výkonu sú watty, zatiaľ čo jednotkou jalového výkonu sú jalový voltampér a kiloVAR (kVAR). Stojí za zmienku, že plné aj aktívne charakteristiky je možné merať v kW a kVA, závisí to od parametrov konkrétneho zariadenia a siete. V priemyselných obvodoch sa najčastejšie meria v kilowattoch.
Elektrotechnika využíva aktívnu zložku ako mieru prenosu energie jednotlivých elektrických spotrebičov. Zvážte, koľko energie niektoré z nich spotrebujú:
Na základe vyššie uvedeného je aktívny výkon pozitívnou charakteristikou konkrétneho elektrického obvodu, ktorý je jedným z hlavných parametrov pri výbere elektrických spotrebičov a riadení spotreby elektriny.
Označenie reaktívneho komponentu:
Toto je nominálna hodnota, ktorá charakterizuje zaťaženia v elektrických zariadeniach pomocou kolísania EMF a strát počas prevádzky zariadenia. Inými slovami, prenášaná energia ide do určitého reaktívneho meniča (to je kondenzátor, diódový mostík atď.) a objaví sa iba vtedy, ak systém obsahuje tento komponent.
Kalkulácia
Na zistenie indexu aktívneho výkonu je potrebné poznať celkový výkon, na jeho výpočet sa používa nasledujúci vzorec:
S = U \ I, kde U je sieťové napätie a I je sieťový prúd.
Rovnaký výpočet sa vykonáva pri výpočte úrovne prenosu energie cievky so symetrickým pripojením. Schéma vyzerá takto:
Výpočet činného výkonu berie do úvahy fázový uhol alebo faktor (cos φ), potom:
S \u003d U * I * cos φ.
Veľmi dôležitým faktorom je, že táto elektrická veličina môže byť kladná aj záporná. Závisí to od toho, aké vlastnosti má cos φ. Ak má sínusový prúd uhol fázového posunu v rozsahu od 0 do 90 stupňov, potom je aktívny výkon kladný, ak od 0 do -90, potom je záporný. Pravidlo platí len pre synchrónny (sínusový) prúd (používa sa na prevádzku asynchrónneho motora, strojného zariadenia).
Jednou z charakteristických vlastností tejto charakteristiky je tiež to, že v trojfázovom obvode (napríklad transformátor alebo generátor) je aktívny indikátor na výstupe plne rozvinutý.
Maximálny a aktívny je označený P, jalový výkon - Q.
Vzhľadom na skutočnosť, že reaktívna je určená pohybom a energiou magnetického poľa, jej vzorec (berúc do úvahy uhol fázového posunu) je nasledujúci:
Q L = U L I = I 2 x L
Pre nesínusový prúd je veľmi ťažké zvoliť štandardné parametre siete. Na určenie požadovaných charakteristík na výpočet činného a jalového výkonu sa používajú rôzne meracie zariadenia. Ide o voltmeter, ampérmeter a iné. Na základe úrovne zaťaženia sa vyberie požadovaný vzorec.
Vzhľadom na to, že reaktívne a aktívne charakteristiky súvisia so zdanlivým výkonom, ich pomer (rovnováha) je nasledovný:
S = √P 2 + Q 2 a toto všetko sa rovná U*I.
Ale ak prúd prechádza priamo cez reaktanciu. V sieti nie je žiadna strata. Toto je určené indukčnou indukčnou zložkou - C a odporom - L. Tieto ukazovatele sa vypočítavajú podľa vzorcov:
Odpor indukčnosti: x L = ωL = 2πfL,
Kapacitný odpor: xc = 1/(ωC) = 1/(2πfC).
Na určenie pomeru aktívneho a jalového výkonu sa používa špeciálny koeficient. Ide o veľmi dôležitý parameter, pomocou ktorého môžete určiť, aká časť energie je pri prevádzke zariadenia zneužitá alebo „stratená“.
Ak je v sieti aktívny jalový komponent, treba vypočítať účinník. Táto hodnota nemá žiadne merné jednotky, charakterizuje konkrétneho spotrebiča prúdu, ak elektrický systém obsahuje reaktívne prvky. Pomocou tohto indikátora je jasné, ktorým smerom a ako sa energia posúva vzhľadom na sieťové napätie. Na to potrebujete schému trojuholníka napätia:
Napríklad v prítomnosti kondenzátora je vzorec koeficientu nasledujúci:
cos φ = r/z = P/S
Pre získanie čo najpresnejších výsledkov sa odporúča nezaokrúhľovať prijaté údaje.
Odškodnenie
Berúc do úvahy, že pri rezonancii prúdov je jalový výkon 0:
Q=QL-QC=ULI-UCI
Aby sa zlepšila kvalita konkrétneho zariadenia, používajú sa špeciálne zariadenia, ktoré minimalizujú dopad strát na sieť. Konkrétne ide o UPS. Toto zariadenie nepotrebuje elektrické spotrebiče so vstavanou batériou (napríklad notebooky alebo prenosné zariadenia), ale pre väčšinu ostatných je potrebný neprerušiteľný zdroj napájania.
Pri inštalácii takéhoto zdroja môžete nielen zistiť negatívne dôsledky strát, ale aj znížiť náklady na platbu za elektrinu. Odborníci dokázali, že v priemere UPS ušetrí od 20 % do 50 %. Prečo sa to deje?:
V niektorých prípadoch špecialisti nepoužívajú plnohodnotné UPS, ale špeciálne kompenzačné kondenzátory. Sú vhodné na domáce použitie a sú dostupné a predávané v každom obchode s elektrospotrebičmi. Všetky vyššie uvedené vzorce je možné použiť na výpočet plánovaných a realizovaných úspor.
Výkonové charakteristiky inštalácie alebo siete sú hlavné pre väčšinu známych elektrických spotrebičov. Činný výkon (prenesený, spotrebovaný) charakterizuje časť celkového výkonu, ktorý sa prenáša za určitú dobu striedavej frekvencie.
Definícia
Aktívny a jalový výkon môže byť iba pre striedavý prúd, pretože charakteristiky siete (prúd a napätie) pre jednosmerný prúd sú vždy rovnaké. Jednotkou merania aktívneho výkonu sú watty, zatiaľ čo jednotkou jalového výkonu sú jalový voltampér a kiloVAR (kVAR). Stojí za zmienku, že plné aj aktívne charakteristiky je možné merať v kW a kVA, závisí to od parametrov konkrétneho zariadenia a siete. V priemyselných obvodoch sa najčastejšie meria v kilowattoch.
Elektrotechnika využíva aktívnu zložku ako mieru prenosu energie jednotlivých elektrických spotrebičov. Zvážte, koľko energie niektoré z nich spotrebujú:
Na základe vyššie uvedeného je aktívny výkon pozitívnou charakteristikou konkrétneho elektrického obvodu, ktorý je jedným z hlavných parametrov pri výbere elektrických spotrebičov a riadení spotreby elektriny.
Označenie reaktívneho komponentu:
Toto je nominálna hodnota, ktorá charakterizuje zaťaženia v elektrických zariadeniach pomocou kolísania EMF a strát počas prevádzky zariadenia. Inými slovami, prenášaná energia ide do určitého reaktívneho meniča (to je kondenzátor, diódový mostík atď.) a objaví sa iba vtedy, ak systém obsahuje tento komponent.
Kalkulácia
Na zistenie indexu aktívneho výkonu je potrebné poznať celkový výkon, na jeho výpočet sa používa nasledujúci vzorec:
S = U \ I, kde U je sieťové napätie a I je sieťový prúd.
Rovnaký výpočet sa vykonáva pri výpočte úrovne prenosu energie cievky so symetrickým pripojením. Schéma vyzerá takto:
Výpočet činného výkonu berie do úvahy fázový uhol alebo faktor (cos φ), potom:
S \u003d U * I * cos φ.
Veľmi dôležitým faktorom je, že táto elektrická veličina môže byť kladná aj záporná. Závisí to od toho, aké vlastnosti má cos φ. Ak má sínusový prúd uhol fázového posunu v rozsahu od 0 do 90 stupňov, potom je aktívny výkon kladný, ak od 0 do -90, potom je záporný. Pravidlo platí len pre synchrónny (sínusový) prúd (používa sa na prevádzku asynchrónneho motora, strojného zariadenia).
Jednou z charakteristických vlastností tejto charakteristiky je tiež to, že v trojfázovom obvode (napríklad transformátor alebo generátor) je aktívny indikátor na výstupe plne rozvinutý.
Maximálny a aktívny je označený P, jalový výkon - Q.
Vzhľadom na skutočnosť, že reaktívna je určená pohybom a energiou magnetického poľa, jej vzorec (berúc do úvahy uhol fázového posunu) je nasledujúci:
Q L = U L I = I 2 x L
Pre nesínusový prúd je veľmi ťažké zvoliť štandardné parametre siete. Na určenie požadovaných charakteristík na výpočet činného a jalového výkonu sa používajú rôzne meracie zariadenia. Ide o voltmeter, ampérmeter a iné. Na základe úrovne zaťaženia sa vyberie požadovaný vzorec.
Vzhľadom na to, že reaktívne a aktívne charakteristiky súvisia so zdanlivým výkonom, ich pomer (rovnováha) je nasledovný:
S = √P 2 + Q 2 a toto všetko sa rovná U*I.
Ale ak prúd prechádza priamo cez reaktanciu. V sieti nie je žiadna strata. Toto je určené indukčnou indukčnou zložkou - C a odporom - L. Tieto ukazovatele sa vypočítavajú podľa vzorcov:
Odpor indukčnosti: x L = ωL = 2πfL,
Kapacitný odpor: xc = 1/(ωC) = 1/(2πfC).
Na určenie pomeru aktívneho a jalového výkonu sa používa špeciálny koeficient. Ide o veľmi dôležitý parameter, pomocou ktorého môžete určiť, aká časť energie je pri prevádzke zariadenia zneužitá alebo „stratená“.
Ak je v sieti aktívny jalový komponent, treba vypočítať účinník. Táto hodnota nemá žiadne merné jednotky, charakterizuje konkrétneho spotrebiča prúdu, ak elektrický systém obsahuje reaktívne prvky. Pomocou tohto indikátora je jasné, ktorým smerom a ako sa energia posúva vzhľadom na sieťové napätie. Na to potrebujete schému trojuholníka napätia:
Napríklad v prítomnosti kondenzátora je vzorec koeficientu nasledujúci:
cos φ = r/z = P/S
Pre získanie čo najpresnejších výsledkov sa odporúča nezaokrúhľovať prijaté údaje.
Odškodnenie
Berúc do úvahy, že pri rezonancii prúdov je jalový výkon 0:
Q=QL-QC=ULI-UCI
Aby sa zlepšila kvalita konkrétneho zariadenia, používajú sa špeciálne zariadenia, ktoré minimalizujú dopad strát na sieť. Konkrétne ide o UPS. Toto zariadenie nepotrebuje elektrické spotrebiče so vstavanou batériou (napríklad notebooky alebo prenosné zariadenia), ale pre väčšinu ostatných je potrebný neprerušiteľný zdroj napájania.
Pri inštalácii takéhoto zdroja môžete nielen zistiť negatívne dôsledky strát, ale aj znížiť náklady na platbu za elektrinu. Odborníci dokázali, že v priemere UPS ušetrí od 20 % do 50 %. Prečo sa to deje?:
V niektorých prípadoch špecialisti nepoužívajú plnohodnotné UPS, ale špeciálne kompenzačné kondenzátory. Sú vhodné na domáce použitie a sú dostupné a predávané v každom obchode s elektrospotrebičmi. Všetky vyššie uvedené vzorce je možné použiť na výpočet plánovaných a realizovaných úspor.
Okamžitá sila pľubovoľný úsek obvodu, ktorého napätie a prúd sa menia podľa zákona u=U m hriech( t), i = ja m hriech( t-), má formu
p = ui = U m hriech( t)ja m hriech( t- )= U m ja m/2 =
= Uičos -UI cos(2 t-) = (UI cos - UI cos cos2 t)– UI sin sin2 t. (1)
Aktívny výkon obvodu striedavého prúdu P definovaný ako priemerný okamžitý výkon p(t) na obdobie:
pretože priemerná hodnota harmonickej funkcie za obdobie je 0.
Z toho vyplýva, že priemerný výkon za obdobie závisí od fázového uhla medzi napätím a prúdom a nerovná sa nule, ak má časť obvodu aktívny odpor. Ten vysvetľuje jeho názov aktívny výkon. Ešte raz zdôrazňujeme, že v aktívnom odpore dochádza k nevratnej premene elektrickej energie na iné druhy energie, napríklad na tepelnú energiu. Aktívny výkon možno definovať ako priemernú rýchlosť dodávky energie do časti obvodu za určité obdobie. Aktívny výkon sa meria vo wattoch (W).
Jalový výkon
Pri výpočte elektrických obvodov, tzv reaktívny moc. Charakterizuje procesy výmeny energie medzi reaktívnymi prvkami obvodu a zdrojmi energie a číselne sa rovná amplitúde premennej zložky okamžitého výkonu obvodu. V súlade s tým je možné určiť jalový výkon z (1) ako
Q = UI hriech.
V závislosti od znamienka uhla môže byť jalový výkon kladný alebo záporný. Jednotka jalového výkonu, aby sme ju odlíšili od jednotky aktívneho výkonu, sa nazýva nie watt, ale voltampérový reaktívnyvar. Reaktívne výkony indukčných a kapacitných prvkov sa rovnajú amplitúdam ich okamžitých výkonov p Pôda p C. Ak vezmeme do úvahy odpor týchto prvkov, reaktívne výkony induktora a kondenzátora sú rovnaké Q L= UI=X L ja 2 a Q C= UI=X C ja 2, resp.
Výsledný jalový výkon rozvetveného elektrického obvodu sa nachádza ako algebraický súčet jalových výkonov prvkov obvodu, berúc do úvahy ich povahu (indukčnú alebo kapacitnú): Q=Q L- Q C. tu Q L je celkový jalový výkon všetkých prvkov indukčného obvodu a Q C predstavuje celkový jalový výkon všetkých prvkov kapacitného obvodu.
Plný výkon
Okrem činného a jalového výkonu je obvod sínusového prúdu charakterizovaný celkovým výkonom, označeným písmenom S. Plným výkonom sekcie sa rozumie maximálny možný činný výkon pri danom napätí U a aktuálne ja. Je zrejmé, že maximálny aktívny výkon sa získa pri cos= 1, t.j. pri absencii fázového posunu medzi napätím a prúdom:
S = ui.
Potreba zaviesť túto silu sa vysvetľuje skutočnosťou, že pri navrhovaní elektrických zariadení, prístrojov, sietí atď. sa počítajú pre určité menovité napätie. U menovitý a definovaný menovitý prúd ja nom a ich produkt Užiadne M ja nom \u003d S nom udáva maximálny možný výkon tohto zariadenia (celkový výkon S nom je uvedený v pase väčšiny elektrických zariadení so striedavým prúdom.). Na odlíšenie celkového výkonu od iných výkonov sa jeho jednotka merania nazýva voltampér a skratka VA. Zdanlivý výkon sa číselne rovná amplitúde premennej zložky okamžitého výkonu.
Z vyššie uvedených pomerov môžete nájsť vzťah medzi rôznymi právomocami:
P = S cos, Q= S hriech, S= UI=
a vyjadrite uhol fázového posunu z hľadiska aktívneho a jalového výkonu:
.
Zvážte jednoduchý trik, ktorý vám umožní nájsť aktívny a jalový výkon časti obvodu z komplexného napätia a prúdu. Spočíva v odbere súčinu komplexného napätia 
a aktuálne 
, komplexne konjugovaný s prúdom 
uvažovaný úsek okruhu. Operácia komplexnej konjugácie spočíva v zmene znamienka na opačné pred imaginárnou časťou komplexného čísla alebo v zmene znamienka fázy komplexného čísla, ak je číslo znázornené v exponenciálnom zápise. V dôsledku toho dostaneme hodnotu tzv plný integrovaný výkon a označené 
. Ak 
, potom pre celkovú komplexnú mocninu získame:
To ukazuje, že aktívne a jalové výkony sú skutočnými a imaginárnymi časťami celkového komplexného výkonu, resp. Aby sa uľahčilo zapamätanie všetkých vzorcov súvisiacich s mocninami, na obr. 7, b(str. 38) sa zostrojí mocninový trojuholník.
Zlaté čísla Ako predať krásne telefónne číslo
Ťažba kryptomeny: čo to je jednoduchými slovami
Najlepší operačný systém pre laptop: Kompletná recenzia
Programy na sťahovanie hudby od spolužiakov Stiahnite si smutnú pesničku od spolužiakov zo sociálnej siete
Mobilná verzia prehliadača Yandex