Потужність в ланцюгах змінного струму

У ланцюгах змінного струму розрізняють три види потужностей: активну Р, реактивну Q і повну S.

Активна потужність обчислюється за формулою:

Активну потужність споживає резистивний елемент. одиниця

вимірювання активної потужності називається Ватт (Вт), похідна одиниця - кіловат (кВт), що дорівнює 10 3 Вт.

Реактивна потужність обчислюється за формулою:

Реактивна потужність споживається ідеальним індуктивним і

ємнісним елементами. Одиниця виміру реактивної потужності називається Вольт-Ампер реактивний (Вар), похідна одиниця - кВАр (кВАр), що дорівнює 10 3 вар.

Повна потужність споживається повним опором і позначається буквою S:

Одиниця виміру повної потужності називається ВА (Вольт-Ампер), похідна одиниця - кіловольт-Ампер (кВА), що дорівнює 10 3 ВА.

По суті, розмірність у всіх вище перерахованих одиниць виміру однакова -. Різні назва цих одиниць потрібні, щоб розрізняти ці види потужності.

Виявляються різні види потужності по-різному. Активна потужність необоротно перетворюється в інші види потужності (наприклад, теплову, механічну). Реактивна потужність можна зупинити циркулює в електричних ланцюгах: енергія електричного поля конденсатора перетворюється в енергію магнітного поля, і навпаки. «Витягнути» реактивну потужність з «користю для справи» неможливо.

З формул (2.19) - (2.21) випливає, що між активною, реактивною та повною потужністю має місце співвідношення:

Співвідношення між P, Q і S можна інтерпретувати як співвідношення сторін прямокутного трикутника (згадайте трикутник опорів, трикутник напруг - всі ці трикутники подібні).

З рис. 2.10 видно, що cos # 966; = (2.24)

Звідси випливає визначення однією з основних характеристик ланцюгів змінного струму - коефіцієнта потужності. Спеціального позначення він не отримав.

Коефіцієнт потужності показує, яку частку повної потужності становить активна потужність.

Бажано, щоб кое ффіціент потужності ланцюга був якомога більше, тобто наближався до 1. Реально підприємства електричних мереж встановлюють таке обмеження для промислових підприємств. соs # 966; = (0,92 ... ..0,95). Досягати значень соs # 966;> 0,95 ризиковано, так як різниця фаз # 966; при цьому може стрибком перейти від позитивних значень до негативних, що шкідливо для е лектрооборудованія. Якщо соs # 966; <0,92, предприятия подвергаются штрафу.

Якщо кое ффіціент потужності виявляється малий, його необхідно підвищувати. Графік функції соs # 966; має вигляд монотонно спадної функції в інтервалі від 0 0 до 90 0. Отже, збільшити соs # 966; - значить зменшити різницю фаз. тобто зменшити (ХL -ХС).

Якщо впливати на (ХL -ХС), змінюючи С і L, то це призведе до збільшення струму в послідовному ланцюзі і зміни режиму роботи обладнання, поетів того такий спосіб практично не застосовується. У наступному розділі розглянуто інший спосіб підвищення кое ффіціента потужності.

2.6 Ланцюг змінного струму з паралельним з'єднанням гілок.

Розглянемо е лектріческая ланцюг з двома паралельними

гілками (рис. 2.11). Отримані висновки поширимо на ланцюг з будь-якою кількістю гілок. До ланцюга, що містить дві паралельні гілки, що включають активні, індуктивні і ємнісні елементи (R1. L1. C1 і R2. L2. C2 cоответственно), підводиться змінна напруга U частоти f.

Пряма задача. Задані всі Зворотній завдання. задані властивості

що входять в ланцюг елементи. ланцюга. Знайти невідомі елементи

Знайти всі струми і різниці ланцюга (ця задача вирішена в лабора-

фаз. битим роботі Ц-5)

Вирішимо пряму задачу, тобто знайдемо струми I1, I2 і загальний струм I.