Що означає подача / споживання реактивної потужності?

11

Реальна потужність має сенс, оскільки існує фактичне споживання, але щодо реактивної потужності; що споживається / доставляється? І як змінюється схема, як тільки це відбувається?

power impedance

— Кріс-Аль
джерело

Ви ніби цитуєте якийсь документ. Можливо, ви можете надати посилання на цю цитату, щоб її можна було сприймати в контексті. Крім того, навіщо відбуватися зміни ланцюга?

— Енді ака

Це взагалі питання. У мене виникають багато питань форми: "Навантаження 1 поглинає середню потужність 10 кВт і доставляє 4 кВАР реактивної потужності". Мене бентежить питання про те, що означає реактивна потужність для доставки або поглинання між навантаженням і джерелом. що відбувається, коли це відбувається? як я можу це візуалізувати.

— Кріс-Аль

9

Щоб відповісти на питання: реальна потужність споживається ланцюгом. Реактивна потужність передається між ланцюгом і джерелом.

Реальна потужність у Вт (Р) - корисна потужність. Щось ми можемо вийти з кола. Тепло, світло, механічна потужність. Потужність, яка споживається в резисторах або двигунах.

Видима потужність в VA (S) - це те, що джерело ставить у ланцюг. Повний вплив ланцюга на джерело.

Отже, коефіцієнт потужності є своєрідною ефективністю pf = P / S для контуру. Чим ближче до 1, тим краще.

Реактивна потужність в VAR (реактивних амперних реакторах) (Q) - це потужність, яка циркулює між джерелом і навантаженням. Потужність, яка зберігається в конденсаторах або індукторах. Але це потрібно. Наприклад, індуктивна реактивна сила в електродвигунах утворює магнітні поля для обертання двигуна. Без нього мотор не працюватиме, тому небезпечно вважати його марним, але це так.

Конденсатори та індуктори реактивні. Вони зберігають живлення у своїх полях (електричних та магнітних). Для 1/4 форми змінного струму потужність споживається реактивним пристроєм у міру формування поля. Але наступна чверть форми хвилі електричне або магнітне поле руйнується і енергія повертається до джерела. Те саме для останніх двох кварталів, але протилежної полярності.

Щоб побачити його анімованим, див. Серії змінного струму . Він показує всі 6 серій схем (R, L, C, RL, RC і RLC). Увімкніть миттєву потужність. Коли p позитивний, джерело забезпечує живлення. Коли p від'ємний, потужність направляється на джерело.

Для R витрачається потужність. Для L або C потужність протікає між джерелом і пристроєм. Для RL або RC ці два відносини поєднуються. Резистор споживає, а реактивні пристрої зберігають / передають джерело живлення.

Справжня перевага полягає в тому, що в ланцюзі є індуктор І конденсатор. Провідна ємнісна реактивна потужність протилежна полярності відстаючої індуктивної реактивної потужності. Конденсатор подає живлення на індуктор, зменшуючи реактивну потужність, яку має надати джерело. Основа для корекції коефіцієнта потужності

Виберіть RLC у посиланні. Зверніть увагу , що джерело напруги (hypoteneuse) формується з і . Це менше, ніж якщо б утворилося з і $V_S$ $V_R$ $V_L - V_C$ $V_R$ $V_L$

Якщо конденсатор подає всю потужність індуктора, навантаження стає резистивною і P = S і pf = 1. Трикутник потужності зникає. Необхідний струм джерела менше, а це означає, що кабель, захист ланцюга можуть бути меншими. Всередині двигуна існує некоригований силовий трикутник, з додатковим струмом, що надходить від конденсатора.

Посилання показує схеми серії, але будь-який C подаватиме живлення на будь-який L ланцюга змінного струму, зменшуючи видиму потужність, яку повинен надати джерело.

Редагувати ... Корекція фактора потужності

Візьмемо приклад. P = 1 кВт мотор при 0,707 пф відставання з джерелом 120 В.

$Q_L = 1kVAR$ $S_1 = 1.42kVA$ $Θ_1 = 45° lagging$ $V_S$ $I_1 = 11.8A$

Збільшити коефіцієнт потужності до 0,95 відставання, додавши конденсатор паралельно з навантаженням.

Після корекції фактора: P і все ще існують. Конденсатор додає . Це зменшує джерело реактивної потужності, тому чиста реактивна потужність становить . та 25,8% в струмі. Все в трикутнику потужності існує, крім . $Q_L$ $Q_C = 671VAR$ $Q_T = 329VAR$ $S_2 = 1.053kVA$ $I_2 = 8.8A$ $S_1$

Конденсатор подає 671ВАР провідної реактивної потужності на відстаючу реактивну потужність двигуна, зменшуючи чисту реактивну потужність до 329ВАР. Конденсатор діє як джерело для індуктора (моторні котушки).

Електричне поле конденсатора заряджається. У міру розрядження електричного поля утворюється магнітне поле котушок. Коли магнітні поля руйнуються, конденсатор заряджається. Повторіть. Потужність рухається туди-назад між конденсатором і індуктором.

Ідеально - це коли . Трикутник потужності зникає. і $Q_L = Q_C$ $S_2 = P = 1kVA$ $I_2 = 8.33A$

— StainlessSteelRat
джерело

Добре. Таким чином, ємність забезпечує провідний VAR, тоді як індуктор забезпечує відставання VAR. Провідна VAR ABSORBS будь-яка відстає VAR. Тому ми говоримо, що індуктивність подає реактивну потужність, тоді як ємність АБСОРБУЄ реактивну потужність. Тож VAR або реактивна потужність - інша назва для відстаючого струму (на відміну від відставання АБО провідного струму)?

— Кріс-Аль

Краще сказати Q (ніж VAR), як у (Q_L та Q_C). Це навпаки. Конденсатор постачає провідну реактивну потужність на індуктор, який потребує відставання реактивної потужності. Індуктор має відсталий фазовий кут. Я відстаю від V_S. Конденсатор має провідний фазовий кут. Я веду V_S. Для ланцюга з C & L. Конденсатор виступає в якості живлення для індуктора, що має зменшити джерело реактивної потужності.

— StainlessSteelRat

Має набагато більше сенсу зараз. Реактивна потужність - це міра струму, що веде напругу (джерело). Конденсатор подає Q, а індуктор поглинає Q (індукує відставання струму). Нульова реактивна потужність, коли фази повністю скасовують один одного, в результаті чого є коефіцієнт потужності єдності, тобто джерелу потрібно лише забезпечити (активну) потужність для опору.

— Кріс-Аль

3

Якщо ви застосували джерело напруги змінного струму до навантаження, що містило лише ємність чи індуктивність, фазовий кут струму відносно напруги зміщується на 90 градусів. Коли напруга і струм зміщуються на 90 градусів, реальна потужність не подається до цього навантаження. Те , що доставляється вантажу, називається реактивною потужністю.

Якби навантаження було резистором, струм і напруга були б точно по фазі (відповідно до закону Ом), і реактивної потужності не буде подано - подана потужність буде реальною потужністю, і вона буде нагрівати резистор.

Між цими двома межами може бути реактивна і реальна потужність. Косинус фазового кута струму відносно напруги називається коефіцієнтом потужності - ви, можливо, чули про це; коли фаза дорівнює нулю (резистивне навантаження) cos (нуль) дорівнює 1. Коли фаза дорівнює 90 (навантаження реактивного опору) cos (90) дорівнює нулю.

введіть тут опис зображення

Діагональна (червона) лінія на малюнку вище - VA, тобто напруги напруги, застосовані до навантаження - в основному це RMS напруга x RMS струм. VA називається "видимою силою" і дорівнюватиме реальній / справжній потужності (зелений), якщо навантаження буде повністю резистивною.

Якщо навантаження були чисто реактивними, "видима потужність" = "реактивна потужність" (синій)

Зауважте, що на наведеній вище схемі кут між реальною та реактивною потужністю завжди становить 90 градусів. Виходячи з подальших коментарів, діаграма нижче повинна допомогти уточнити кілька речей щодо реактивної потужності:

введіть тут опис зображення

$v\cdot i$

— Енді ака
джерело

дякую, хоча я знайомий з вищесказаним. Що мене бентежить - це саме те, що відбувається з цією реактивною силою. Виправте мене, якщо я помиляюся ... Тож індуктори та конденсатори, які чинять опір зміні струму та напруги, спричиняють зсув фази, і я можу сприймати реактивну потужність як спожиту в результаті цього. Джерело змінного струму -> реактивне навантаження -> зсув фази -> (тимчасове) споживання реактивної енергії

— Chris-Al

Мені особисто не подобається термін "реактивна потужність", оскільки енергія передбачає ватти, що передбачає тепло. Я дуже вважаю за краще бачити, що це енергія, вкладена в те, що можна звільнити без витрат. При чисто реактивному навантаженні відбувається передача чистої енергії за один половинний цикл, і ця енергія відпускається назад в джерело змінного струму в другому піврічному циклі. Це не відрізняється від індукторів та конденсаторів в різних електронних схемах - математично немає різниці, але "силові" хлопці люблять використовувати терміни, з якими вони відчувають задоволення.

— Енді ака

Наприклад, див. Цю діаграму: physics.sjsu.edu/becker/physics51/images/… - вона показує форми хвилі напруги, струму та потужності для резисторів, індукторів та конденсаторів. Ви повинні мати можливість бачити циклічну природу енергії, яка надходить, а потім представляти себе назад.

— Енді ака

@Andy aka Я повністю згоден з вашим коментарем щодо використання терміна "реактивна сила". Мене вчили, що правильний термін - «реактивний ВА».

— Чу

Або, мабуть, найпростіший спосіб дивитися на це - реактивна потужність є добуванням напруги та струму, викликаних імпедансом конденсаторів / індуктозів. Такий, що він або доставляє (нег), або поглинає (поз). Енергія, пов'язана з цим, міститься в ланцюзі, тобто. відсутність втрат енергії. так?

— Кріс-Аль

2

Реактивна потужність не споживається. Реактивна потужність - наслідок електричного реактиву ланцюга, тобто різниці фаз між джерелом і навантаженням. Вся потужність буде подана на активне навантаження, але оскільки ланцюг не на 100% активний, буде реактивна потужність, необхідна для "переміщення" активної енергії через реактивну ланцюг. Це означає, що вам знадобляться більші кабелі, щоб перемістити всю цю потужність (активний + реактивний).

— Guille
джерело

-1

Візьміть це жартівливе пояснення. Активна сила - це як грошові кошти, які ви витрачаєте на їжу, яку ви їсте. Все це направляється безпосередньо на виконання необхідної функції, яка полягає в задоволенні вашого голоду. Реактивна потужність - це як готівка, яку ви витрачаєте на плиту, її не можете їсти, але вона потрібна для приготування їжі. Ви можете продовжувати користуватися плитою, вона не використовується, але ви все одно не можете її з'їсти.

У таких пристроях, як трансформатор або двигун, реактивна потужність потрібна для встановлення магнітного поля, яке використовується для перетворення енергії з вторинної в первинну або перетворення енергії з електричної в механічну енергію. Ви не можете безпосередньо виконувати роботу з нею, але це потрібно для роботи. Ви також можете думати про це, як паливо та оливу в автомобілі. Масло не змушує автомобіль працювати, але без нього двигун не може працювати. Це нещільна аналогія.

Проблема в електричній системі полягає в тому, що реактивна потужність і активна потужність виробляються генератором з одного і того ж вводу енергії. (Як і в нашій аналогії з плитою та їжею, вся готівка виходить з вашої кишені.) Таким чином, ми хочемо мати лише мінімальну реактивну потужність, яка абсолютно необхідна нашій системі, а потім виробляти всю енергію, що залишилася, як джерело. Хоча, є деякі випадки, коли реактивна потужність є кращою

— TEK1
джерело