Ενεργός και αντιδραστικός ηλεκτρισμός. Τι είναι η άεργος ισχύς; Αντιστάθμιση άεργου ισχύος. Υπολογισμός άεργου ισχύος

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΟΛΙΚΗ, ΕΝΕΡΓΗ ΚΑΙ ΑΝΤΙΔΡΟΥΣΑ ΙΣΧΥΣ; ΑΠΟ ΣΥΝΘΕΤΟ ΕΩΣ ΑΠΛΟ.

Στην καθημερινή ζωή, σχεδόν όλοι συναντούν την έννοια της «ηλεκτρικής ενέργειας», της «κατανάλωσης ενέργειας» ή «πόση ηλεκτρική ενέργεια καταναλώνει αυτό το πράγμα». Σε αυτή τη συλλογή, θα εξηγήσουμε την έννοια της ηλεκτρικής ισχύος εναλλασσόμενου ρεύματος για τεχνικά έμπειρους ειδικούς και θα δείξουμε στην εικόνα την ηλεκτρική ενέργεια με τη μορφή "πόση ηλεκτρική ενέργεια καταναλώνει αυτό το πράγμα" για άτομα με ανθρωπιστική νοοτροπία :-). Αποκαλύπτουμε την πιο πρακτική και εφαρμόσιμη έννοια της ηλεκτρικής ενέργειας και αποφεύγουμε σκόπιμα να περιγράψουμε διαφορικές εκφράσεις ηλεκτρικής ισχύος.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΙΣΧΥΣ;

Στα κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, ο τύπος για την ισχύ συνεχούς ρεύματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για τον υπολογισμό της στιγμιαίας ισχύος, η οποία ποικίλλει πολύ με την πάροδο του χρόνου και είναι άχρηστη για πρακτικούς υπολογισμούς. Ο άμεσος υπολογισμός της μέσης ισχύος απαιτεί ολοκλήρωση με την πάροδο του χρόνου. Για τον υπολογισμό της ισχύος σε κυκλώματα όπου η τάση και το ρεύμα ποικίλλουν περιοδικά, η μέση ισχύς μπορεί να υπολογιστεί ενσωματώνοντας τη στιγμιαία ισχύ κατά τη διάρκεια της περιόδου. Στην πράξη, η μεγαλύτερη σημασία έχει ο υπολογισμός της ισχύος σε κυκλώματα εναλλασσόμενης ημιτονοειδούς τάσης και ρεύματος.

Για να συνδέσουμε τις έννοιες της ολικής, της ενεργού, της άεργου ισχύος και του συντελεστή ισχύος, είναι βολικό να στραφούμε στη θεωρία των μιγαδικών αριθμών. Μπορούμε να υποθέσουμε ότι η ισχύς σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος εκφράζεται με έναν μιγαδικό αριθμό έτσι ώστε η ενεργή ισχύς είναι το πραγματικό του μέρος, η άεργος ισχύς είναι το φανταστικό μέρος, η φαινόμενη ισχύς είναι ο συντελεστής και η γωνία φ (μετατόπιση φάσης) είναι το επιχείρημα. Για ένα τέτοιο μοντέλο, όλες οι σχέσεις που γράφονται παρακάτω αποδεικνύονται έγκυρες.

Ενεργή ισχύς (πραγματική ισχύς)

Η μονάδα μέτρησης είναι τα watt (ρωσική ονομασία: W, kilowatt - kW, διεθνής: watt -W, ​​kilowatt - kW).

Η μέση τιμή της στιγμιαίας ισχύος σε μια περίοδο T ονομάζεται ενεργή ισχύς και

εκφράζεται με τον τύπο:

Σε μονοφασικά κυκλώματα ημιτονοειδούς ρεύματος, όπου υ και Ι είναι οι τιμές rms της τάσης και του ρεύματος και φ είναι η γωνία μετατόπισης φάσης μεταξύ τους.

Για μη ημιτονοειδή κυκλώματα ρεύματος, η ηλεκτρική ισχύς είναι ίση με το άθροισμα των αντίστοιχων μέσων δυνάμεων των επιμέρους αρμονικών. Η ενεργός ισχύς χαρακτηρίζει το ρυθμό μη αναστρέψιμης μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας σε άλλους τύπους ενέργειας (θερμική και ηλεκτρομαγνητική). Η ενεργός ισχύς μπορεί επίσης να εκφραστεί σε όρους ρεύματος, τάσης και της ενεργού συνιστώσας της αντίστασης του κυκλώματος r ή της αγωγιμότητάς του g σύμφωνα με τον τύπο. Σε οποιοδήποτε ηλεκτρικό κύκλωμα τόσο ημιτονοειδούς όσο και μη ημιτονικού ρεύματος, η ενεργή ισχύς ολόκληρου του κυκλώματος είναι ίση με το άθροισμα των ενεργών δυνάμεων των επιμέρους τμημάτων του κυκλώματος, η ηλεκτρική ισχύς ορίζεται ως η άθροισμα των δυνάμεων των επιμέρους φάσεων. Με τη συνολική ισχύ S, η ενεργή σχετίζεται με τη σχέση.

Στη θεωρία των μεγάλων γραμμών (ανάλυση ηλεκτρομαγνητικών διεργασιών σε μια γραμμή μεταφοράς, το μήκος της οποίας είναι συγκρίσιμο με το μήκος του ηλεκτρομαγνητικού κύματος), ένα πλήρες ανάλογο ενεργού ισχύος είναι η μεταδιδόμενη ισχύς, η οποία ορίζεται ως η διαφορά μεταξύ της προσπίπτουσας δύναμη και την ανακλώμενη ισχύ.

Δύναμη αντίδρασης

Η μονάδα μέτρησης είναι το αντιδραστικό βολτ-αμπέρ (ρωσική ονομασία: var, kVAR, διεθνής: var).

Η άεργος ισχύς είναι μια ποσότητα που χαρακτηρίζει τα φορτία που δημιουργούνται σε ηλεκτρικές συσκευές από τις διακυμάνσεις της ενέργειας του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου σε ένα ημιτονοειδές κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, ίσο με το γινόμενο των τιμών rms της τάσης U και του ρεύματος I, πολλαπλασιαζόμενο επί το ημίτονο η γωνία φάσης φ μεταξύ τους:

(αν το ρεύμα υστερεί σε σχέση με την τάση, η μετατόπιση φάσης θεωρείται θετική, εάν οδηγεί, είναι αρνητική). Η άεργος ισχύς σχετίζεται με τη συνολική ισχύ S και την ενεργό ισχύ P με την αναλογία: .

Η φυσική έννοια της άεργου ισχύος είναι η ενέργεια που αντλείται από την πηγή στα ενεργά στοιχεία του δέκτη (επαγωγείς, πυκνωτές, περιελίξεις κινητήρα) και στη συνέχεια επιστρέφεται από αυτά τα στοιχεία πίσω στην πηγή κατά τη διάρκεια μιας περιόδου ταλάντωσης, που αναφέρεται σε αυτήν την περίοδο.

Πρέπει να σημειωθεί ότι η τιμή του sin φ για τιμές φ από 0 έως συν 90° είναι θετική τιμή. Η τιμή του sin φ για τιμές φ από 0 έως μείον 90° είναι αρνητική τιμή. Σύμφωνα με τον τύπο

Η άεργος ισχύς μπορεί να είναι είτε θετική (εάν το φορτίο είναι ενεργό-επαγωγικής φύσης) είτε αρνητική (εάν το φορτίο είναι ενεργού-χωρητικής φύσης). Αυτή η περίσταση τονίζει το γεγονός ότι η άεργος ισχύς δεν συμμετέχει στη λειτουργία του ηλεκτρικού ρεύματος. Όταν μια συσκευή έχει θετική άεργο ισχύ, συνηθίζεται να λέμε ότι την καταναλώνει και όταν παράγει αρνητική ισχύ, παράγει, αλλά αυτό είναι καθαρά συμβατικό λόγω του γεγονότος ότι οι περισσότερες συσκευές που καταναλώνουν ενέργεια (για παράδειγμα, ασύγχρονοι κινητήρες ), καθώς και τα αμιγώς ενεργά φορτία, συνδέονται μέσω μετασχηματιστή, είναι ενεργά-επαγωγικά.

Η χρήση σύγχρονων ηλεκτρικών μορφοτροπέων μέτρησης σε τεχνολογία μικροεπεξεργαστή επιτρέπει την ακριβέστερη εκτίμηση της ποσότητας ενέργειας που επιστρέφεται από ένα επαγωγικό και χωρητικό φορτίο σε μια πηγή εναλλασσόμενης τάσης.

Η ισχύς μπορεί να είναι είτε θετική (εάν το φορτίο είναι ενεργό-επαγωγικής φύσης) είτε αρνητική (εάν το φορτίο είναι ενεργού-χωρητικής φύσης). Αυτή η περίσταση τονίζει το γεγονός ότι η άεργος ισχύς δεν συμμετέχει στη λειτουργία του ηλεκτρικού ρεύματος. Όταν μια συσκευή έχει θετική άεργο ισχύ, συνηθίζεται να λέμε ότι την καταναλώνει, και όταν παράγει αρνητική ισχύ, παράγει, αλλά αυτό είναι καθαρά συμβατικό λόγω του γεγονότος ότι οι περισσότερες συσκευές που καταναλώνουν ενέργεια (για παράδειγμα, ασύγχρονοι κινητήρες ), καθώς και τα αμιγώς ενεργά φορτία, συνδέονται μέσω μετασχηματιστή, είναι ενεργά-επαγωγικά.

Οι σύγχρονες γεννήτριες που είναι εγκατεστημένες σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής μπορούν να παράγουν και να καταναλώνουν άεργο ισχύ ανάλογα με το μέγεθος του ρεύματος διέγερσης που ρέει στην περιέλιξη του ρότορα της γεννήτριας. Λόγω αυτού του χαρακτηριστικού των σύγχρονων ηλεκτρικών μηχανών, το καθορισμένο επίπεδο τάσης δικτύου ρυθμίζεται. Για την εξάλειψη των υπερφορτώσεων και την αύξηση του συντελεστή ισχύος των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, πραγματοποιείται αντιστάθμιση άεργου ισχύος.

Η χρήση σύγχρονων ηλεκτρικών μορφοτροπέων μέτρησης σε τεχνολογία μικροεπεξεργαστή επιτρέπει την ακριβέστερη εκτίμηση της ποσότητας ενέργειας που επιστρέφεται από επαγωγικά και χωρητικά φορτία σε μια πηγή εναλλασσόμενης τάσης

Προφανής δύναμη

Η μονάδα συνολικής ηλεκτρικής ισχύος είναι volt-ampere (ρωσική ονομασία: VA, VA, kVA-kilo-volt-ampere· διεθνής: V A, kVA).

Η συνολική ισχύς είναι μια τιμή ίση με το γινόμενο των ενεργών τιμών του περιοδικού ηλεκτρικού ρεύματος I στο κύκλωμα και της τάσης U στους ακροδέκτες του: ; Ο λόγος της συνολικής ισχύος με την ενεργό και την άεργο ισχύ εκφράζεται ως εξής: όπου P είναι ενεργή ισχύς, Q είναι άεργος ισχύς (με επαγωγικό φορτίο Q›0 και με χωρητικό φορτίο Q‹0).

Η διανυσματική σχέση μεταξύ ολικής, ενεργού και άεργου ισχύος εκφράζεται με τον τύπο:

Η συνολική ισχύς έχει πρακτική σημασία ως τιμή που περιγράφει τα πραγματικά φορτία που επιβάλλονται από τον καταναλωτή στα στοιχεία του δικτύου τροφοδοσίας (καλώδια, καλώδια, πίνακες διανομής, μετασχηματιστές, γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας), καθώς αυτά τα φορτία εξαρτώνται από το ρεύμα που καταναλώνεται και όχι από την ενέργεια που πραγματικά χρησιμοποιεί ο καταναλωτής. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η συνολική ισχύς των μετασχηματιστών και των πινάκων διανομής μετράται σε βολτ-αμπέρ και όχι σε Watt.

Όλες οι παραπάνω περιγραφές τύπου και κειμένου των συνολικών, αντιδραστικών και ενεργών δυνάμεων είναι οπτικά και διαισθητικά σαφείς στο παρακάτω σχήμα:-)

Οι ειδικοί της εταιρείας του ομίλου NTS (TM Elektrokaprizam-NET) έχουν μεγάλη εμπειρία στην επιλογή εξειδικευμένου εξοπλισμού για κτιριακά συστήματα για την παροχή ζωτικών εγκαταστάσεων με αδιάλειπτη παροχή ρεύματος. Μπορούμε να λάβουμε υπόψη όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά μια ποικιλία ηλεκτρικών και λειτουργικών παραμέτρων, που μας επιτρέπουν να επιλέξουμε μια οικονομικά εφικτή επιλογή για την κατασκευή ενός συστήματος αδιάλειπτης τροφοδοσίας με χρήση σταθμών παραγωγής ενέργειας καυσίμων και άλλου συναφούς εξοπλισμού.

© Το υλικό προετοιμάστηκε από ειδικούς της εταιρείας του ομίλου NTS (TM Elektrokaprizam-NET) χρησιμοποιώντας πληροφορίες από ανοιχτές πηγές, συμπεριλαμβανομένων. από την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια Wikipedia https://ru.wikipedia.org

Ο κύριος στόχος στη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας είναι η αύξηση της απόδοσης των δικτύων. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να μειωθούν οι απώλειες. Η κύρια αιτία των απωλειών είναι η άεργος ισχύς, η αντιστάθμιση της οποίας βελτιώνει σημαντικά την ποιότητα της ηλεκτρικής ενέργειας.

Η άεργη ισχύς προκαλεί άσκοπη θέρμανση των καλωδίων και υπερφορτώνει τους ηλεκτρικούς υποσταθμούς. Τα τμήματα της ισχύος του μετασχηματιστή και των καλωδίων αναγκάζονται να υπερεκτιμηθούν και η τάση του δικτύου μειώνεται.

Η έννοια της άεργου ισχύος

Για να μάθετε τι είναι άεργος ισχύς, είναι απαραίτητο να προσδιορίσετε άλλους πιθανούς τύπους ισχύος. Όταν υπάρχει ενεργό φορτίο (αντίσταση) στο κύκλωμα, καταναλώνεται μόνο ενεργή ισχύς, η οποία δαπανάται πλήρως για μετατροπή ενέργειας. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να διατυπώσουμε τι είναι η ενεργός ισχύς - αυτή στην οποία το ρεύμα λειτουργεί αποτελεσματικά.

Σε συνεχές ρεύμα, καταναλώνεται μόνο ενεργή ισχύς, που υπολογίζεται σύμφωνα με τον τύπο:

Μετρημένο σε watt (W).

Σε ηλεκτρικά κυκλώματα με εναλλασσόμενο ρεύμα, παρουσία ενεργών και άεργων φορτίων, ο δείκτης ισχύος συνοψίζεται από δύο στοιχεία: την ενεργή και την άεργο ισχύ.

1. Χωρητικός (πυκνωτές). Χαρακτηρίζεται από μια πρόοδο φάσης του ρεύματος σε σύγκριση με την τάση.
2. Επαγωγικά (πηνία). Χαρακτηρίζεται από μια υστέρηση φάσης του ρεύματος σε σχέση με την τάση.

Εάν θεωρήσουμε ένα κύκλωμα με εναλλασσόμενο ρεύμα και συνδεδεμένο ενεργό φορτίο (θερμαντήρες, βραστήρες, λαμπτήρες πυράκτωσης), το ρεύμα και η τάση θα είναι σε φάση και η συνολική ισχύς που λαμβάνεται σε μια ορισμένη χρονική διακοπή υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας την τάση και το ρεύμα αναγνώσεις.

Ωστόσο, όταν το κύκλωμα περιέχει ενεργά εξαρτήματα, οι ενδείξεις τάσης και ρεύματος δεν θα είναι σε φάση, αλλά θα διαφέρουν κατά ένα ορισμένο ποσό που καθορίζεται από τη γωνία μετατόπισης "φ". Με απλά λόγια, λέγεται ότι ένα αντιδραστικό φορτίο επιστρέφει όση ενέργεια στο κύκλωμα καταναλώνει. Ως αποτέλεσμα, αποδεικνύεται ότι για την ενεργή κατανάλωση ενέργειας ο δείκτης θα είναι μηδέν. Ταυτόχρονα, ένα άεργο ρεύμα ρέει μέσω του κυκλώματος, το οποίο δεν εκτελεί κανένα αποτελεσματικό έργο. Κατά συνέπεια, καταναλώνεται άεργος ισχύς.

Η άεργος ισχύς είναι το μέρος της ενέργειας που επιτρέπει τη δημιουργία των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων που απαιτούνται από τον εξοπλισμό AC.

Η άεργος ισχύς υπολογίζεται με τον τύπο:

Q = U x I x αμαρτία φ.

Η μονάδα μέτρησης για την άεργο ισχύ είναι VAR (volt-ampere reactive).

Έκφραση για ενεργή ισχύ:

P = U x I x cos φ.

Η σχέση μεταξύ ενεργού, άεργου και φαινομενικής ισχύος για ένα ημιτονοειδές ρεύμα μεταβλητών τιμών αντιπροσωπεύεται γεωμετρικά από τις τρεις πλευρές ενός ορθογωνίου τριγώνου, που ονομάζεται τρίγωνο ισχύος. Τα ηλεκτρικά κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος καταναλώνουν δύο τύπους ενέργειας: ενεργό ισχύ και άεργο ισχύ. Επιπλέον, η ενεργός ισχύς δεν είναι ποτέ αρνητική, ενώ η άεργος ισχύς μπορεί να είναι είτε θετική (με επαγωγικό φορτίο) είτε αρνητική (με χωρητικό φορτίο).

Σπουδαίος!Από το τρίγωνο ισχύος είναι σαφές ότι είναι πάντα χρήσιμο να μειώνουμε το αντιδραστικό στοιχείο για να αυξήσουμε την απόδοση του συστήματος.

Η συνολική ισχύς δεν βρίσκεται ως αλγεβρικό άθροισμα των τιμών ενεργού και άεργου ισχύος, είναι διανυσματικό άθροισμα των P και Q. Η ποσοτική του τιμή υπολογίζεται λαμβάνοντας την τετραγωνική ρίζα του αθροίσματος των τετραγώνων των δεικτών ισχύος: ενεργό και αντιδραστική. Η συνολική ισχύς μπορεί να μετρηθεί σε VA (volt-ampere) ή σε παράγωγά της: kVA, mVA.

Για να υπολογιστεί η συνολική ισχύς, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τη διαφορά φάσης μεταξύ των ημιτονοειδών τιμών των U και I.

Συντελεστής ισχύος

Χρησιμοποιώντας μια γεωμετρικά αναπαριστώμενη διανυσματική εικόνα, μπορείτε να βρείτε την αναλογία των πλευρών του τριγώνου που αντιστοιχεί στη χρήσιμη και συνολική ισχύ, η οποία θα είναι ίση με το συνημίτονο phi ή τον συντελεστή ισχύος:

Αυτός ο συντελεστής καθορίζει την απόδοση του δικτύου.

Ο αριθμός των βατ που καταναλώνονται είναι ίδιος με τον αριθμό των βολτ που καταναλώνονται σε συντελεστή ισχύος 1 ή 100%.

Σπουδαίος!Όσο μεγαλύτερη είναι η cos φ ή όσο μικρότερη είναι η γωνία μετατόπισης των τιμών του ημιτονοειδούς ρεύματος και τάσης, τόσο πιο κοντά είναι η συνολική ισχύς στην ενεργή τιμή.

Εάν, για παράδειγμα, υπάρχει ένα πηνίο για το οποίο:

• P = 80 W;
• Q = 130 VAR;
• τότε S = 152,6 BA ως ρίζα μέσου τετραγώνου.
• cos φ = P/S = 0,52 ή 52%

Μπορεί να ειπωθεί ότι το πηνίο απαιτεί 130 VAr συνολικής ισχύος για να εκτελέσει 80 W χρήσιμης εργασίας.

Διόρθωση cos φ

Για τη διόρθωση του cos φ χρησιμοποιείται το γεγονός ότι με χωρητικό και επαγωγικό φορτίο, τα διανύσματα άεργου ενέργειας βρίσκονται σε αντιφάση. Δεδομένου ότι τα περισσότερα φορτία είναι επαγωγικά, συνδέοντας έναν πυκνωτή, μπορείτε να αυξήσετε το cos φ.

Κύριοι καταναλωτές άεργης ενέργειας:

1. Μετασχηματιστές. Είναι περιελίξεις που έχουν επαγωγική σύζευξη και μετασχηματίζουν ρεύματα και τάσεις μέσω μαγνητικών πεδίων. Αυτές οι συσκευές είναι το κύριο στοιχείο των ηλεκτρικών δικτύων που μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια. Οι απώλειες αυξάνονται ιδιαίτερα όταν λειτουργεί σε ρελαντί και σε χαμηλό φορτίο. Οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται ευρέως στην παραγωγή και στην καθημερινή ζωή.
2. Επαγωγικοί κλίβανοι, στους οποίους τήκονται μέταλλα δημιουργώντας δινορεύματα σε αυτούς.
3. Ασύγχρονοι κινητήρες. Ο μεγαλύτερος καταναλωτής άεργης ενέργειας. Η ροπή σε αυτά δημιουργείται από το εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο του στάτορα.
4. Μετατροπείς ηλεκτρικής ενέργειας, όπως ανορθωτές ισχύος που χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία του δικτύου επαφής των σιδηροδρομικών μεταφορών και άλλα.

Οι συστοιχίες πυκνωτών συνδέονται σε ηλεκτρικούς υποσταθμούς για τον έλεγχο της τάσης εντός καθορισμένων επιπέδων. Το φορτίο ποικίλλει κατά τη διάρκεια της ημέρας με πρωινές και βραδινές αιχμές, καθώς και καθ' όλη τη διάρκεια της εβδομάδας, μειώνεται τα Σαββατοκύριακα, γεγονός που αλλάζει τις ενδείξεις τάσης. Με τη σύνδεση και την αποσύνδεση πυκνωτών το επίπεδο του ποικίλλει. Αυτό γίνεται χειροκίνητα και με χρήση αυτοματισμού.

Πώς και πού μετριέται το cos φ

Η άεργος ισχύς ελέγχεται αλλάζοντας το cos φ με μια ειδική συσκευή - ένα μετρητή φάσης. Η κλίμακα του διαβαθμίζεται σε ποσοτικές τιμές του cos φ από το μηδέν στο ένα στον επαγωγικό και τον χωρητικό τομέα. Δεν θα είναι δυνατό να αντισταθμιστεί πλήρως η αρνητική επίδραση της επαγωγής, αλλά είναι δυνατό να πλησιάσετε την επιθυμητή τιμή - 0,95 στην επαγωγική ζώνη.

Οι μετρητές φάσης χρησιμοποιούνται κατά την εργασία με εγκαταστάσεις που μπορούν να επηρεάσουν τον τρόπο λειτουργίας του ηλεκτρικού δικτύου μέσω ρύθμισης του cos φ.

1. Δεδομένου ότι οι οικονομικοί υπολογισμοί για την καταναλωμένη ενέργεια λαμβάνουν επίσης υπόψη το αντιδραστικό στοιχείο της, τα εργοστάσια εγκαθιστούν αυτόματους αντισταθμιστές σε πυκνωτές, η χωρητικότητα των οποίων μπορεί να ποικίλλει. Τα δίκτυα συνήθως χρησιμοποιούν στατικούς πυκνωτές.
2. Κατά τη ρύθμιση του cos φ σε σύγχρονες γεννήτριες αλλάζοντας το διεγερτικό ρεύμα, είναι απαραίτητο να το παρακολουθείτε οπτικά σε χειροκίνητους τρόπους λειτουργίας.
3. Οι σύγχρονοι αντισταθμιστές, οι οποίοι είναι σύγχρονοι κινητήρες που λειτουργούν χωρίς φορτίο, παρέχουν ενέργεια στο δίκτυο σε λειτουργία υπερδιέγερσης, η οποία αντισταθμίζει την επαγωγική συνιστώσα. Για να ρυθμίσετε το ρεύμα διέγερσης, παρατηρήστε τις ενδείξεις του cos φ χρησιμοποιώντας ένα μετρητή φάσης.

Η διόρθωση συντελεστή ισχύος είναι μια από τις πιο αποτελεσματικές επενδύσεις για τη μείωση του ενεργειακού κόστους. Ταυτόχρονα, βελτιώνεται η ποιότητα της ενέργειας που λαμβάνεται.

βίντεο

Είδα συσκευές εξοικονόμησης ενέργειας στο Διαδίκτυο, οι οποίες, όπως κατάλαβα, απλώς συνδέονται στην πρίζα που βρίσκεται πιο κοντά στο μετρητή. Το έχει χρησιμοποιήσει κανείς; Εξοικονομούν πραγματικά ενέργεια; Και γράφουν επίσης ότι βελτιώνουν την ποιότητα του ηλεκτρικού ρεύματος και έτσι αποτρέπουν τη ζημιά στις ηλεκτρικές συσκευές. Θα ήθελα πολύ να ακούσω σχόλια.

Κατά τον υπολογισμό της ηλεκτρικής ισχύος που καταναλώνεται από οποιαδήποτε ηλεκτρική ή οικιακή συσκευή, συνήθως λαμβάνεται υπόψη η λεγόμενη συνολική ισχύς του ηλεκτρικού ρεύματος που εκτελεί μια συγκεκριμένη εργασία στο κύκλωμα ενός δεδομένου φορτίου. Ο όρος «φαινομενική ισχύς» σημαίνει όλη την ισχύ που καταναλώνεται από μια ηλεκτρική συσκευή και περιλαμβάνει τόσο ένα ενεργό εξάρτημα όσο και ένα ενεργό εξάρτημα, το οποίο με τη σειρά του καθορίζεται από τον τύπο του φορτίου που χρησιμοποιείται στο κύκλωμα. Η ενεργός ισχύς μετριέται πάντα και αναφέρεται σε watt (W), ενώ η φαινόμενη ισχύς αναφέρεται συνήθως σε βολτ-αμπέρ (VA). Διάφορες συσκευές που καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια μπορούν να λειτουργήσουν σε κυκλώματα που έχουν τόσο ενεργά όσο και αντιδραστικά στοιχεία ηλεκτρικού ρεύματος.

Το ενεργό συστατικό της ισχύος ηλεκτρικού ρεύματος που καταναλώνεται από οποιοδήποτε φορτίο κάνει χρήσιμη εργασία και μετατρέπεται στους τύπους ενέργειας που χρειαζόμαστε (θερμική, φωτεινή, ηχητική κ.λπ.). Ορισμένες ηλεκτρικές συσκευές λειτουργούν κυρίως με αυτό το στοιχείο της ισχύος. Πρόκειται για λαμπτήρες πυρακτώσεως, ηλεκτρικές εστίες, θερμάστρες, ηλεκτρικούς φούρνους, σίδερα κ.λπ.
Με την τιμή ενεργού κατανάλωσης ισχύος 1 kW που αναγράφεται στο διαβατήριο της συσκευής, θα καταναλώνει συνολική ισχύ 1 kVA από το δίκτυο.

Το αντιδραστικό συστατικό του ηλεκτρικού ρεύματος εμφανίζεται μόνο σε κυκλώματα που περιέχουν αντιδραστικά στοιχεία (επαγωγή και χωρητικότητα) και συνήθως δαπανάται για άχρηστη θέρμανση των αγωγών που αποτελούν αυτό το κύκλωμα. Παραδείγματα τέτοιων αντιδραστικών φορτίων είναι ηλεκτρικοί κινητήρες διαφόρων τύπων, φορητά ηλεκτρικά εργαλεία (ηλεκτρικά τρυπάνια, γωνιακοί μύλοι, κυνηγοί τοίχου κ.λπ.), καθώς και διάφορος οικιακός ηλεκτρονικός εξοπλισμός. Η συνολική ισχύς αυτών των συσκευών, μετρημένη σε βολτ-αμπέρ, και η ενεργός ισχύς (σε watt) σχετίζονται μεταξύ τους μέσω του συντελεστή ισχύος cosφ, ο οποίος μπορεί να πάρει τιμή από 0,5 έως 0,9. Αυτές οι συσκευές συνήθως υποδεικνύουν την ενεργή ισχύ σε watt και την τιμή του συντελεστή cosφ. Για να προσδιορίσετε τη συνολική κατανάλωση ισχύος σε VA, είναι απαραίτητο να διαιρέσετε την τιμή ενεργού ισχύος (W) με τον συντελεστή cosφ.

Παράδειγμα: εάν ένα ηλεκτρικό τρυπάνι υποδεικνύει τιμή ισχύος 600 W και cosφ = 0,6, τότε η συνολική ισχύς που καταναλώνει το εργαλείο είναι 600/0,6 = 1000 VA. Ελλείψει δεδομένων για το cosφ, μπορείτε να πάρετε την κατά προσέγγιση τιμή του, η οποία για ένα οικιακό ηλεκτρικό εργαλείο είναι περίπου 0,7.

Όταν εξετάζουμε το ζήτημα των ενεργών και ενεργών συστατικών του ηλεκτρισμού (ακριβέστερα, της ισχύος του), εννοούμε συνήθως εκείνα τα φαινόμενα που συμβαίνουν σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος. Αποδείχθηκε ότι διαφορετικά φορτία σε κυκλώματα AC συμπεριφέρονται εντελώς διαφορετικά. Ορισμένα φορτία χρησιμοποιούν την ενέργεια που μεταφέρεται σε αυτά για τον προορισμό τους (δηλαδή για να εκτελέσουν χρήσιμη εργασία), ενώ ένας άλλος τύπος φορτίου αποθηκεύει πρώτα αυτήν την ενέργεια και στη συνέχεια την επιστρέφει στην πηγή ενέργειας.

Με βάση τη συμπεριφορά τους στα κυκλώματα AC, τα διάφορα φορτία καταναλωτή χωρίζονται στους ακόλουθους δύο τύπους:

1. Ο ενεργός τύπος φορτίου απορροφά όλη την ενέργεια που λαμβάνεται από την πηγή και τη μετατρέπει σε χρήσιμη εργασία (φως από μια λάμπα, για παράδειγμα), και το σχήμα του ρεύματος στο φορτίο επαναλαμβάνει ακριβώς το σχήμα της τάσης σε αυτό ( δεν υπάρχει μετατόπιση φάσης).

2. Ο αντιδραστικός τύπος φορτίου χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι πρώτα (σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα), συσσωρεύει την ενέργεια που παρέχεται από την πηγή ισχύος. Στη συνέχεια, η αποθηκευμένη ενέργεια (σε μια ορισμένη χρονική περίοδο) επιστρέφεται σε αυτήν την πηγή. Τέτοια φορτία περιλαμβάνουν στοιχεία ηλεκτρικού κυκλώματος όπως πυκνωτές και επαγωγείς, καθώς και συσκευές που τα περιέχουν. Επιπλέον, σε ένα τέτοιο φορτίο υπάρχει μια μετατόπιση φάσης 90 μοιρών μεταξύ τάσης και ρεύματος. Δεδομένου ότι ο κύριος σκοπός των υφιστάμενων συστημάτων τροφοδοσίας είναι η ωφέλιμη παράδοση ηλεκτρικής ενέργειας από τον παραγωγό απευθείας στον καταναλωτή (αντί να την αντλεί εμπρός και πίσω) - η άεργη συνιστώσα της ισχύος θεωρείται συνήθως επιβλαβές χαρακτηριστικό του κυκλώματος.

Οι απώλειες λόγω του αντιδραστικού στοιχείου στο δίκτυο σχετίζονται άμεσα με την τιμή του συντελεστή ισχύος που συζητήθηκε παραπάνω, δηλ. Όσο υψηλότερο είναι το cosφ του καταναλωτή, τόσο μικρότερες θα είναι οι απώλειες ισχύος στη γραμμή και τόσο φθηνότερη θα είναι η μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας στον καταναλωτή.
Έτσι, είναι ο συντελεστής ισχύος που μας λέει πόσο αποτελεσματικά χρησιμοποιείται η ισχύς λειτουργίας της πηγής ηλεκτρικής ενέργειας. Για την αύξηση του συντελεστή ισχύος (cosφ), χρησιμοποιούνται ειδικές μέθοδοι αντιστάθμισης άεργου ισχύος σε όλους τους τύπους ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.
Συνήθως, για την αύξηση του συντελεστή ισχύος (με τη μείωση της μετατόπισης φάσης μεταξύ ρεύματος και τάσης - γωνία φ), στο υπάρχον δίκτυο περιλαμβάνονται ειδικές αντισταθμιστικές συσκευές, οι οποίες είναι βοηθητικές γεννήτριες ρεύματος οδηγού (χωρητικού).
Επιπλέον, πολύ συχνά, για να αντισταθμίσει τις απώλειες που προκύπτουν από το επαγωγικό στοιχείο του κυκλώματος, χρησιμοποιεί συστοιχίες πυκνωτών που συνδέονται παράλληλα με το φορτίο εργασίας και χρησιμοποιούνται ως σύγχρονοι αντισταθμιστές.

Τα διαμερίσματα και οι ιδιωτικές κατοικίες διαθέτουν έναν ηλεκτρικό μετρητή, ο οποίος χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των πληρωμών για την κατανάλωση ενέργειας. Απλώς πιστεύεται ότι μόνο το ενεργό συστατικό του χρησιμοποιείται στην καθημερινή ζωή, αν και αυτό δεν είναι απολύτως αλήθεια. Τα σύγχρονα σπίτια είναι γεμάτα συσκευές των οποίων τα κυκλώματα περιέχουν στοιχεία μετατόπισης φάσης. Ωστόσο, η άεργη ισχύς που καταναλώνουν οι οικιακές συσκευές είναι ασύγκριτα μικρότερη από αυτή των βιομηχανικών επιχειρήσεων, επομένως παραδοσιακά παραμελείται κατά τον υπολογισμό των πληρωμών.

Επαγωγικό και χωρητικό φορτίο

Εάν πάρετε μια συνηθισμένη συσκευή θέρμανσης ή λαμπτήρα, τότε η ισχύς που υποδεικνύεται στην αντίστοιχη επιγραφή στον λαμπτήρα ή στην πινακίδα τύπου θα αντιστοιχεί στο γινόμενο του ρεύματος που διέρχεται από αυτήν τη συσκευή και στην τάση δικτύου (για εμάς είναι 220 Volt). Η κατάσταση αλλάζει εάν η συσκευή περιέχει μετασχηματιστή, άλλα στοιχεία που περιέχουν πυκνωτές. Αυτά τα μέρη έχουν ειδικές ιδιότητες το γράφημα του ρεύματος που ρέει σε αυτά υστερεί ή προωθεί το ημιτονοειδές της τάσης τροφοδοσίας - με άλλα λόγια, συμβαίνει μια μετατόπιση φάσης. Ένα ιδανικό χωρητικό φορτίο μετατοπίζει το διάνυσμα κατά -90 μοίρες και ένα επαγωγικό φορτίο μετατοπίζει το διάνυσμα κατά +90 μοίρες. Η ισχύς σε αυτή την περίπτωση γίνεται το αποτέλεσμα όχι μόνο του προϊόντος του ρεύματος και της τάσης που προστίθεται ένας ορισμένος συντελεστής διόρθωσης. Σε τι οδηγεί αυτό;

Γεωμετρική αντανάκλαση της διαδικασίας

Από το μάθημα της σχολικής γεωμετρίας, όλοι γνωρίζουν ότι η υποτείνουσα είναι μεγαλύτερη από οποιοδήποτε από τα σκέλη σε ένα ορθογώνιο τρίγωνο. Εάν η ενεργή, η άεργος και η φαινομενική ισχύς σχηματίζουν τις πλευρές του, τότε τα ρεύματα που καταναλώνονται από το πηνίο και τον πυκνωτή θα είναι σε ορθή γωνία προς το ωμικό εξάρτημα, αλλά με κατευθύνσεις σε αντίθετες κατευθύνσεις. Όταν προσθέτουμε (ή, αν θέλετε, αφαιρούμε, έχουν αντίθετα πρόσημα) μεγέθη, το συνολικό διάνυσμα, δηλαδή η συνολική άεργος ισχύς, ανάλογα με τον χαρακτήρα του φορτίου που κυριαρχεί στο κύκλωμα, θα κατευθύνεται προς τα πάνω ή προς τα κάτω. Από την κατεύθυνσή του μπορεί κανείς να κρίνει ποιος χαρακτήρας του φορτίου κυριαρχεί.

Η άεργη ισχύς όταν προστίθεται διανυσματικά με το ενεργό συστατικό θα δώσει την πλήρη ποσότητα ισχύος που καταναλώνεται. Απεικονίζεται γραφικά ως η υποτείνουσα του τριγώνου ισχύος. Όσο πιο επίπεδη είναι αυτή η γραμμή σε σχέση με τον άξονα x, τόσο το καλύτερο.

Συνημίτονο φι

Θεωρία και πράξη

Όλοι οι θεωρητικοί υπολογισμοί έχουν μεγαλύτερη αξία όσο πιο εφαρμόσιμοι είναι στην πράξη. Η εικόνα σε κάθε ανεπτυγμένη βιομηχανική επιχείρηση είναι η εξής: το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας καταναλώνεται από κινητήρες (σύγχρονοι, ασύγχρονοι, μονοφασικοί, τριφασικοί) και άλλες μηχανές. Υπάρχουν όμως και μετασχηματιστές. Το συμπέρασμα είναι απλό: σε πραγματικές συνθήκες παραγωγής, κυριαρχεί η επαγωγική άεργος ισχύς. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι επιχειρήσεις δεν εγκαθιστούν έναν μετρητή ηλεκτρικής ενέργειας, όπως σε σπίτια και διαμερίσματα, αλλά δύο, εκ των οποίων το ένα είναι ενεργό και το άλλο - είναι εύκολο να μαντέψει κανείς ποιος. Και οι αρμόδιες αρχές ανελέητα πρόστιμο για υπερβολική κατανάλωση ενέργειας που «οδηγείται» μέσω ηλεκτροφόρων γραμμών μάταια, επομένως η διοίκηση ενδιαφέρεται ζωτικά για τον υπολογισμό της άεργης ισχύος και τη λήψη μέτρων για τη μείωσή της. Είναι σαφές ότι είναι αδύνατο να λυθεί αυτό το πρόβλημα χωρίς ηλεκτρική χωρητικότητα.

Αποζημίωση σύμφωνα με τη θεωρία

Ο υπολογισμός γίνεται με τον τύπο:

• C = 1 / (2πFX), όπου X είναι η συνολική αντίσταση όλων των συσκευών που είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο. F - συχνότητα τάσης τροφοδοσίας (έχουμε 50 Hz).

Φαίνεται ότι - τι θα μπορούσε να είναι πιο απλό; Πολλαπλασιάστε το «X» και το «pi» με το 50 και διαιρέστε. Ωστόσο, όλα είναι κάπως πιο περίπλοκα.

Τι γίνεται στην πράξη;

Ο τύπος δεν είναι περίπλοκος, αλλά ο ορισμός και ο υπολογισμός του X δεν είναι τόσο εύκολος. Για να γίνει αυτό, πρέπει να λάβετε όλα τα δεδομένα σχετικά με τις συσκευές, να μάθετε την αντίδρασή τους και σε διανυσματική μορφή, και στη συνέχεια... Στην πραγματικότητα, κανείς δεν το κάνει αυτό εκτός από τους μαθητές σε εργαστηριακή εργασία.

Η άεργος ισχύς μπορεί να προσδιοριστεί με άλλο τρόπο, χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή - ένα μετρητή φάσης, που δείχνει το συνημίτονο phi, ή συγκρίνοντας τις ενδείξεις ενός βατόμετρου, αμπερόμετρου και βολτόμετρου.

Το θέμα περιπλέκεται από το γεγονός ότι σε συνθήκες πραγματικής παραγωγικής διαδικασίας η τιμή του φορτίου αλλάζει συνεχώς, καθώς ορισμένα μηχανήματα είναι ενεργοποιημένα κατά τη λειτουργία, ενώ άλλα, αντίθετα, αποσυνδέονται από το δίκτυο, όπως απαιτείται από τους τεχνολογικούς κανονισμούς . Ως εκ τούτου, απαιτούνται συνεχή μέτρα για την παρακολούθηση της κατάστασης. Κατά τις νυχτερινές βάρδιες, ο φωτισμός είναι αναμμένος το χειμώνα, ο αέρας στα εργαστήρια μπορεί να θερμανθεί και το καλοκαίρι μπορεί να ψυχθεί. Με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, η αντιστάθμιση άεργου ισχύος πραγματοποιείται με βάση θεωρητικούς υπολογισμούς με μεγάλο μερίδιο πρακτικών μετρήσεων του cos φ.

Σύνδεση και αποσύνδεση πυκνωτών

Ο απλούστερος και πιο προφανής τρόπος επίλυσης του προβλήματος είναι να τοποθετήσετε έναν ειδικό εργάτη κοντά στο μετρητή φάσης που θα ενεργοποιούσε ή θα απενεργοποιούσε τον απαιτούμενο αριθμό πυκνωτών, επιτυγχάνοντας την ελάχιστη απόκλιση της βελόνας από τη μονάδα. Αυτό έκαναν στην αρχή, αλλά η πρακτική έχει δείξει ότι ο περιβόητος ανθρώπινος παράγοντας δεν επιτρέπει πάντα σε κάποιον να επιτύχει το επιθυμητό αποτέλεσμα. Σε κάθε περίπτωση, η αντιστάθμιση για την άεργο ισχύ, η οποία είναι συνήθως επαγωγική, πραγματοποιείται με τη σύνδεση ηλεκτρικής χωρητικότητας του κατάλληλου μεγέθους, αλλά είναι καλύτερα να γίνει αυτό σε αυτόματη λειτουργία, διαφορετικά ένας απρόσεκτος υπάλληλος μπορεί να υποβάλει επιχείρηση σε μεγάλο πρόστιμο. Και πάλι, αυτή η εργασία δεν μπορεί να ονομαστεί εξειδικευμένη, είναι αρκετά επιδεκτική αυτοματοποίησης. Το απλούστερο κύκλωμα περιλαμβάνει ένα ζεύγος οπτικών ηλεκτρονίων ενός πομπού φωτός και ενός δέκτη φωτός. Το βέλος έχει υπερβεί την ελάχιστη τιμή, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να προσθέσετε χωρητικότητα.

Αυτοματισμός και έξυπνοι αλγόριθμοι

Επί του παρόντος, υπάρχουν συστήματα που σας επιτρέπουν να διατηρείτε αξιόπιστα το cos φ στην περιοχή από 0,9 έως 1. Δεδομένου ότι οι πυκνωτές συνδέονται διακριτά σε αυτούς, είναι αδύνατο να επιτευχθεί ένα ιδανικό αποτέλεσμα, αλλά το οικονομικό αποτέλεσμα του αυτόματου αντισταθμιστή άεργου ισχύος εξακολουθεί να δίνει ένα πολύ καλό. Η λειτουργία αυτής της συσκευής βασίζεται σε έξυπνους αλγόριθμους που διασφαλίζουν τη λειτουργία αμέσως μετά την ενεργοποίηση, τις περισσότερες φορές ακόμη και χωρίς πρόσθετες ρυθμίσεις. Οι τεχνολογικές εξελίξεις στην τεχνολογία των υπολογιστών καθιστούν δυνατή την επίτευξη ομοιόμορφης σύνδεσης όλων των σταδίων των συστοιχιών πυκνωτών προκειμένου να αποφευχθεί η πρόωρη αστοχία ενός ή δύο από αυτές. Οι χρόνοι απόκρισης ελαχιστοποιούνται επίσης και τα πρόσθετα τσοκ μειώνουν το μέγεθος της πτώσης τάσης κατά τη διάρκεια των μεταβατικών περιστατικών. Ένας σύγχρονος σταθμός ηλεκτροπαραγωγής έχει την κατάλληλη εργονομική διάταξη, η οποία δημιουργεί συνθήκες ώστε ο χειριστής να αξιολογήσει γρήγορα την κατάσταση και σε περίπτωση ατυχήματος ή βλάβης θα λάβει άμεσο σήμα συναγερμού. Η τιμή ενός τέτοιου ντουλαπιού είναι σημαντική, αλλά αξίζει να το πληρώσετε, φέρνει οφέλη.

Συσκευή αντιστάθμισης

Ένας συμβατικός αντισταθμιστής συντελεστή ισχύος είναι ένα μεταλλικό ντουλάπι κανονικού μεγέθους με πίνακα παρακολούθησης και ελέγχου στον μπροστινό πίνακα, ο οποίος συνήθως ανοίγει. Στο κάτω μέρος του υπάρχουν σετ πυκνωτών (μπαταρίες). Αυτή η διάταξη οφείλεται σε μια απλή σκέψη: τα ηλεκτρικά δοχεία είναι αρκετά βαριά και είναι πολύ λογικό να προσπαθήσουμε να κάνουμε τη δομή πιο σταθερή. Στο επάνω μέρος, στο ύψος των ματιών του χειριστή, υπάρχουν οι απαραίτητες συσκευές ελέγχου, συμπεριλαμβανομένου ενός δείκτη φάσης, με τον οποίο μπορείτε να κρίνετε την τιμή του συντελεστή ισχύος. Υπάρχουν επίσης διάφορες ενδείξεις, όπως έκτακτες, χειριστήρια (ενεργοποίηση και απενεργοποίηση, μετάβαση σε χειροκίνητη λειτουργία κ.λπ.). Η σύγκριση των ενδείξεων από τους αισθητήρες μέτρησης και η ανάπτυξη ενεργειών ελέγχου (πυκνωτές σύνδεσης της απαιτούμενης τιμής) αξιολογούνται από ένα κύκλωμα που βασίζεται σε μικροεπεξεργαστή. Οι ενεργοποιητές λειτουργούν γρήγορα και αθόρυβα.

Κατά προσέγγιση υπολογισμός συστοιχιών πυκνωτών

Σε σχετικά μικρές επιχειρήσεις, η άεργος ισχύς ενός κυκλώματος μπορεί να εκτιμηθεί κατά προσέγγιση από τον αριθμό των συνδεδεμένων συσκευών, λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά μετατόπισης φάσης τους. Έτσι, ένας συνηθισμένος ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας (ο κύριος «σκληρός εργάτης» των εργοστασίων και των εργοστασίων) με φορτίο ίσο με το μισό του έχει cos φ ίσο με 0,73 και λαμπτήρα φθορισμού - 0,5. Η παράμετρος της μηχανής συγκόλλησης αντίστασης κυμαίνεται από 0,8 έως 0,9, ο κλίβανος τόξου λειτουργεί με συνημίτονο φ ίσο με 0,8. Οι πίνακες, που είναι διαθέσιμοι σχεδόν σε κάθε επικεφαλής μηχανικό, περιέχουν πληροφορίες για σχεδόν όλους τους τύπους βιομηχανικού εξοπλισμού και η προκαταρκτική εγκατάσταση αντιστάθμισης άεργου ισχύος μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας αυτούς. Ωστόσο, τέτοια δεδομένα χρησιμεύουν μόνο ως βάση από την οποία πρέπει να γίνουν προσαρμογές με την προσθήκη ή την αφαίρεση συστοιχιών πυκνωτών.

Σε όλη την επικράτεια

Μπορεί κανείς να έχει την εντύπωση ότι το κράτος έχει εμπιστευθεί όλες τις ανησυχίες για τις παραμέτρους των ηλεκτρικών δικτύων και την ομοιομορφία του φορτίου σε αυτά σε εργοστάσια, εργοστάσια και άλλες βιομηχανικές επιχειρήσεις. Αυτό είναι λάθος. Το ενεργειακό σύστημα της χώρας ελέγχει τις μετατοπίσεις φάσης σε εθνική και περιφερειακή κλίμακα, ακριβώς στην έξοδο του ειδικού προϊόντος της από τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Ένα άλλο ερώτημα είναι ότι η αντιστάθμιση για το αντιδραστικό στοιχείο δεν πραγματοποιείται με τη σύνδεση συστοιχιών πυκνωτών, αλλά με άλλη μέθοδο. Για να διασφαλιστεί η ποιότητα της ενέργειας που παρέχεται στους καταναλωτές, ρυθμίζεται το ρεύμα πόλωσης στις περιελίξεις του ρότορα, κάτι που δεν αποτελεί μεγάλο πρόβλημα στις σύγχρονες γεννήτριες.

Η άεργος ισχύς είναι μια ποσότητα που χαρακτηρίζει τα φορτία που δημιουργούνται από διάφορες ταλαντώσεις ηλεκτρομαγνητικών πεδίων που συμβαίνουν σε κυκλώματα με πυκνωτές και επαγωγείς. Και στον πυρήνα της, αυτή είναι η ενέργεια που μετακινείται από την πηγή ενέργειας στον καταναλωτή (φορτίο) και στη συνέχεια επιστρέφει πίσω σε αυτά τα αντιδρώντα συστατικά κατά τη διάρκεια ενός μισού κύκλου.

Υπάρχουν καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας που δημιουργούν ένα καθαρά ενεργό φορτίο. Αυτά περιλαμβάνουν διάφορα θερμαντικά στοιχεία, θερμαντικά στοιχεία, λαμπτήρες πυρακτώσεως κ.λπ. Αυτοί οι καταναλωτές δεν είναι σε θέση να παράγουν σημαντικά ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Αλλά άλλοι καταναλωτές είναι σε θέση να παράγουν αντιδραστικό φορτίο. Δημιουργήστε δηλαδή ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Οι κύριοι εκπρόσωποι αυτής της ομάδας μπορούν να θεωρηθούν συσκευές που έχουν πυκνωτές και επαγωγείς στα κυκλώματα τροφοδοσίας τους. Όπως ήδη γνωρίζουμε, έχουν διαφορετικά αποτελέσματα στην ποσότητα άεργου ισχύος που εμφανίζεται σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.

Έτσι, αν εφαρμόσουμε ρεύμα και τάση στον επαγωγέα με μηδενική μετατόπιση φάσης, τότε στην έξοδο του κυκλώματος θα δούμε μια υστέρηση του ρεύματος από την τάση. Αλλά αν εφαρμόσουμε το ίδιο στον πυκνωτή, τότε στην έξοδο θα πάρουμε ένα ρεύμα τάσης. Για να κατανοήσετε τη διαδικασία, δείτε το σχήμα, το οποίο δείχνει σχηματικά το ρεύμα που οδηγεί την τάση με χωρητικό φορτίο.

Τέτοιες ιδιότητες αντιδραστικών φορτίων χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση του επιπέδου τάσης στο δίκτυο αντισταθμίζοντας τη μεγάλη αυτεπαγωγή με χωρητικά φορτία και αντίστροφα για μεγάλες χωρητικότητες με αυτεπαγωγή.

Η άεργος ισχύς υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους τύπους:

Όπου, x - , ΕγώΚαι U- ρεύμα και τάση που ρέει στο κύκλωμα, sinφ- συντελεστής άεργου ισχύος

Η μονάδα μέτρησης άεργου ισχύος SI είναι το αμπέρ άεργου βολτ - VAR

Η φύση των απωλειών σε ηλεκτρικά κυκλώματα με αντιδραστικά εξαρτήματα μπορεί να φανεί από τα γραφήματα στα παρακάτω σχήματα:

Εάν δεν υπάρχει ενεργό στοιχείο στο φορτίο, η μετατόπιση φάσης μεταξύ ρεύματος και τάσης θα είναι 90°. Την αρχική στιγμή του χρόνου, όταν το επίπεδο τάσης είναι μέγιστο, το ρεύμα θα τείνει στο μηδέν, επομένως, η τιμή της στιγμιαίας ισχύος UIθα είναι μηδέν αυτή τη στιγμή. Κατά τη διάρκεια της πρώτης περιόδου ¼, η ισχύς μπορεί να απεικονιστεί σε ένα γράφημα ως το γινόμενο UI(ρεύμα και τάση), το οποίο θα γίνει μηδέν στο μέγιστο ρεύμα και μηδενική τάση.

Στο επόμενο ¼ της περιόδου, UIθα βρίσκεται στην περιοχή αρνητικών συντεταγμένων, επομένως, η ισχύς θα επιστρέψει στην πηγή ενέργειας. Το ίδιο θα συμβεί και στον αρνητικό μισό κύκλο του ρεύματος. Ως αποτέλεσμα, η μέση (ενεργός) κατανάλωση ενέργειας Μέσος Πγια την περίοδο θα είναι μηδέν.

Σε αυτή την περίπτωση, η άεργος ισχύς, σύμφωνα με τον παραπάνω τύπο, τείνει στο μηδέν. Η κατανάλωση ενέργειας είναι ίση με το γινόμενο του ρεύματος και της τάσης Η φαινομενική ισχύς θα είναι ίση μόνο με την ενεργό ισχύ. Ο συντελεστής ισχύος θα είναι ίσος με μονάδα ( P/S = 1).

Ας σκεφτούμε περίπτωση ισότητας αντιδραστικής και ενεργητικής αντίστασης στο φορτίο, δηλαδή μια μετατόπιση φάσης μεταξύ ρεύματος και τάσης 45°.

Σε αυτήν την περίπτωση: Q = U×I×sin45° = 0,71×U×I. Συντελεστής ισχύος = 0,71

Όπως πιθανότατα παρατηρήσατε, η άεργος ισχύς έχει συνήθως αρνητικό αποτέλεσμα και επομένως η αντιστάθμισή της είναι απαραίτητη.