aktivna moč. Merska enota - vat (w, W)
Aktivna moč (P)
Z drugimi besedami lahko aktivno moč imenujemo: dejanska, prava, uporabna, prava moč. V enosmernem tokokrogu je moč, ki napaja enosmerno breme, definirana kot preprost zmnožek napetosti na bremenu in toka, ki teče, tj.
ker v enosmernem tokokrogu ni koncepta faznega kota med tokom in napetostjo. Z drugimi besedami, v enosmernem tokokrogu ni faktorja moči.
Toda s sinusoidnimi signali, to je v izmeničnih tokokrogih, je situacija bolj zapletena zaradi prisotnosti fazne razlike med tokom in napetostjo. Zato je povprečna vrednost moči (aktivne moči), ki dejansko napaja obremenitev, opredeljena kot:
V tokokrogu izmeničnega toka, če je čisto aktiven (uporovni), je formula za moč enaka kot za enosmerni tok: P \u003d U I.
Formule za aktivno moč
P = U I - v enosmernih tokokrogih
P = U I cosθ - v enofaznih izmeničnih tokokrogih
P = √3 U L I L cosθ - v trifaznih AC tokokrogih
P = 3 U Ph I Ph cosθ
P \u003d √ (S 2 - Q 2) ali
P =√ (VA 2 - var 2) oz
Aktivna moč = √ (Navidezna moč 2 - Jalova moč 2) oz
kW = √ (kVA 2 - kvar 2)
Jalova moč (Q)
Prav tako bi bilo močno, če bi temu rekli neuporabna ali brezvatna moč.
Moč, ki nenehno teče naprej in nazaj med virom in bremenom, je znana kot jalova moč (Q).
Jalova moč je moč, ki jo porabi in nato vrne obremenitev zaradi svojih reaktivnih lastnosti. Enota aktivne moči je vat, 1 W = 1 V x 1 A. Energija jalove moči se najprej shrani in nato sprosti kot magnetno polje ali električno polje v primeru induktorja oziroma kondenzatorja.
Jalova moč je opredeljena kot
in je lahko pozitiven (+Ue) za induktivne obremenitve in negativen (-Ue) za kapacitivne obremenitve.
Enota za jalovo moč je reaktivni volt-amper (var): 1 var = 1 V x 1 A. Preprosto povedano, enota za jalovo moč določa velikost magnetnega ali električnega polja, ki ga proizvaja 1 V x 1 A.
Formule za reaktivno moč
Jalova moč = √ (navidezna moč 2 - aktivna moč 2)
var \u003d √ (VA 2 - P 2)
kvar = √ (kVA 2 - kW 2)
Bruto moč (S)
Navidezna moč je produkt napetosti in toka, brez upoštevanja faznega kota med njima. Vsa omrežna moč izmeničnega toka (razpršena in absorbirana/vrnjena) je navidezna.
Kombinacija jalove in delovne moči se imenuje navidezna moč. Zmnožek efektivne vrednosti napetosti in efektivne vrednosti toka v krogu izmeničnega toka se imenuje navidezna moč.
Je produkt vrednosti napetosti in toka brez upoštevanja faznega kota. Enota navidezne moči (S) je VA, 1 VA = 1 V x 1 A. Če je vezje čisto aktivno, je navidezna moč enaka delovni moči, v induktivnem ali kapacitivnem vezju (če je prisotna reaktanca ), je navidezna moč večja od delovne moči.
Formula za bruto moč
Navidezna moč = √ (jalova moč 2 + jalova moč 2)
kUA = √(kW 2 + kUAR 2)
Opozoriti je treba, da:
- Upor porablja aktivno moč in jo oddaja v obliki toplote in svetlobe.
- Induktivnost sprejme reaktivno moč in jo vrne v obliki magnetnega polja.
- Kondenzator sprejema jalovo moč in jo oddaja v obliki električnega polja.
Izraz elektrika (električna energija, elektrika) je fizikalni in razširjen izraz. V vsakdanjem življenju in industriji pomeni proces proizvodnje (proizvodnje), prenosa in distribucije električne energije, ki jo lahko pridobivamo na 2 načina:
- od podjetja za oskrbo z energijo;
- z uporabo posebnih naprav, imenovanih generatorji.
Merska enota za porabo električne energije je kWh. Električna energija ima vrsto pozitivnih lastnosti in zaradi njih se široko uporablja v vseh panogah našega gospodarstva in seveda v vsakdanjem življenju. Tej vključujejo:
- enostavnost proizvodnje;
- sposobnost prenosa na dolge razdalje;
- sposobnost preoblikovanja v druge vrste energije;
- enostaven in enostaven za distribucijo med različne potrošnike.
Trenutno si težko predstavljamo proizvodnjo, kmetijstvo in življenje ljudi brez uporabe električne energije. Z njegovo pomočjo se osvetljujejo zgradbe, prostori in ozemlja, delujejo različni stroji, oprema in naprave, premikajo se električna vozila, ogrevajo hiše in proizvodne površine, izvajajo komunikacije in še veliko več.
Proizvodnja (pretvorba različnih vrst energije v električno energijo) električne energije poteka s pomočjo toplotne, hidro-jedrske in alternativne energije. Električna energija se proizvaja v posebnih elektrarnah, katerih delovanje in princip delovanja določata njihovo ime.
Aktivna in jalova elektrika
Električna energija se prenaša po nadzemnih ali kabelskih vodih. Takšni vodi se imenujejo električna omrežja. Izračun električne energije, ki jo porabijo naročniki, se izvede ob upoštevanju skupne moči toka, ki teče skozi električni tokokrog. Celotni stroški električne energije so razdeljeni na 2 indikatorja energije:
- aktiven;
- reaktiven.
Aktivna energija, ki je sestavni del proizvedene skupne moči (merjeno v kVA), opravlja koristno delo in pri večini električnih aparatov v izračunih sovpada z njo. Na primer, če potni list za neko napravo (likalnik, električna peč, grelec itd.) Navaja aktivno moč v kW, bo skupna moč enaka, le v kVA.
V električnih tokokrogih z reaktivnimi elementi (kapacitivno ali induktivno breme) se del celotne moči ne porabi za koristno delo. To bo reaktivna elektrika. Takšna 
koncept je značilen za tokokroge z izmeničnim tokom. Tu obstaja tak pojav, kot je neusklajenost med fazo napetosti in fazo toka. Bodisi napreduje (s kapacitivnim bremenom) bodisi zaostaja (z induktivnim bremenom). Izgube nastanejo zaradi ogrevanja. Številni gospodinjski in industrijski aparati ter oprema imajo reaktivno komponento (elektromotorji, prenosna električna orodja, gospodinjski aparati itd.). Nato se pri izračunu za porabljeno električno energijo uvede korekcijski faktor moči. Označen je kot cos fi in njegova vrednost je običajno v območju od 0,6 do 0,9 (navedeno v podatkih o potnem listu za določeno električno napravo). Na primer, če je v potnem listu prenosnega orodja navedena moč 0,8 kW in vrednost cos \u003d 0,8, bo v tem primeru skupna poraba energije - 1 kW (0,8 / 0,8). Šteje se za negativen pojav in z zmanjšanjem cos se uporabna moč zmanjša.
Opomba! V odsotnosti ali izgubi potnega lista za določeno električno napravo se za izračun skupne moči uporabi koeficient cos = 0,7.
Višja kot je vrednost cos, manjša je izguba delovne električne energije in seveda bo takšna električna energija cenejša. Za povečanje tega koeficienta se uporabljajo različne kompenzacijske naprave. To so lahko vodilni generatorji toka, kondenzatorske banke in druge naprave.
Poleg prenosa po vodnikih obstaja tudi brezžični prenos električne energije. Trenutno obstaja tehnologija brezžičnega polnjenja mobilnih telefonov in nekaterih gospodinjskih naprav, električnih vozil itd. Imajo omejitve dosega in nizko učinkovitost prenosa energije, zato o njihovi široki uporabi ni treba govoriti.
Moč
Moč je določena z delom, opravljenim v eni sekundi (označuje, kako hitro je delo opravljeno).
Električna moč je poraba električne energije v eni sekundi.
Električna moč je fizikalna količina, ki označuje hitrost prenosa ali pretvorbe električne energije.
Pretok toka v električnem tokokrogu spremlja poraba električne energije iz virov, stopnja porabe energije je označena z močjo.
Delo električnega toka je pretvorba njegove energije v neko drugo energijo, na primer v toplotno, svetlobno, mehansko. Učinkovitost toka je ocenjena z njegovo močjo, označeno s črko P, v mednarodnem sistemu W.
Trenutna moč je produkt trenutnih vrednosti napetosti U in toka I v odseku električnega tokokroga.
P=U*I
V večini primerov govorimo o neki povprečni moči, ki jo dobimo z integracijo (podobno kot pri izračunu površine) trenutne moči v obdobju.
Najpogosteje govorimo o moči, ki jo porabi naprava, za vire energije pa je navedena njihova izhodna moč - moč, ki jo lahko dajo potrošniku (obremenitvi).
Aktivna moč
Aktivna moč - povprečna vrednost trenutne moči za obdobje.
Moč vezja, ki ima samo aktivne upore (obremenitev), se imenuje aktivna moč.
Aktivna moč označuje hitrost nepovratne transformacije električne energije v druge vrste energije (toplotno in elektromagnetno, le tisto, ki se ne vrne k viru).
Aktivna moč označuje nepovratno (nepovratno) trenutno porabo energije.
Nepovratna poraba energije (delovne moči) lahko gre tako v izgube (ogrevanje vodnikov in izolatorjev) kot v koristi: koristno ogrevanje, pretvorba v druge vrste energije (opravljanje dela), sevanje radijskega oddajnika, prenos v drugo vezje itd.
Z enofaznim sinusnim tokom in napetostjo (tok, ki ga doma dobimo iz električne vtičnice, če vanjo priključimo žarnico z žarilno nitko):
P=U*I*cos φ, kjer je φ - fazni kot med tokom in napetostjo, cos φ - faktor moči - kaže, kolikšen delež celotne moči predstavlja delovna moč.
Enota aktivne moči je W (watt); mednarodni W.
V enosmernih tokokrogih sta vrednost trenutne in povprečne moči v določenem časovnem obdobju enaki, koncept reaktivne moči ni. V tokokrogih izmeničnega toka se to zgodi, če je obremenitev čisto aktivna (električni grelec, likalnik, žarnica z žarilno nitko). S takšno obremenitvijo napetost in trenutna faza sovpadata in skoraj vsa moč se prenese na obremenitev.
Jalova moč (Q)
Fizični pomen reaktivne moči je energija, ki jo črpa vir do reaktivnih elementov sprejemnika (induktivnosti, kondenzatorji, navitja motorja), nato pa jo ti elementi vrnejo nazaj k viru med eno nihajno dobo, povezano s to dobo. Označuje jalovo energijo - energijo, ki se ne porabi nepreklicno, ampak le začasno shrani v magnetnem polju. Jalova moč označuje energijo, ki niha med virom in reaktivnim (induktivnim in / ali kapacitivnim) odsekom vezja, ne da bi jo pretvorila.
Meri se v reaktivnih volt-amperih (var ali mednarodno: var).
Q=U*I*sin φ, kjer je φ fazni kot med tokom in napetostjo,
Če je breme induktivno (transformatorji, elektromotorji, dušilke, elektromagneti), tok zaostaja v fazi za napetostjo, če je breme kapacitivno (različne elektronske naprave - kondenzator kot hranilnik energije v stikalnem napajalniku), pa tok je pred napetostjo v fazi. Ker tok in napetost nista v fazi (jalova obremenitev), se na breme (porabnik) prenese le del moči (polna moč), ki bi se lahko prenesel na breme, če bi bil fazni zamik enak nič (uporovno breme).
Del navidezne moči, ki se je lahko prenesel na obremenitev v obdobju izmeničnega toka, se imenuje aktivna moč. Enak je produktu efektivnih vrednosti toka in napetosti ter kosinusa faznega kota med njima (cos φ).
Moč, ki ni bila prenesena na obremenitev, vendar je povzročila izgube zaradi segrevanja in sevanja, se imenuje jalova moč. Enak je produktu efektivnih vrednosti toka in napetosti ter sinusa faznega kota med njima (sin φ).
Kljub temu, da se jalova energija prenaša od vira do reaktivnega bremena in obratno (dvakrat na obdobje, spreminjanje smeri vsako četrtino obdobja), reaktivni tok povzroča dodatne izgube energije v aktivnem uporu žic oz. več energije se vzame iz vira, kot se vrne (izgube se ne vrnejo nazaj v vir), zato je treba generator (transformator, neprekinjeno napajanje itd.) vzeti z večjo močjo in žice z večjim presekom.
V radijski tehniki je lahko uporabna jalova moč (na primer nihajna vezja).
Velika podjetja ustvarjajo velike jalove tokove, ki negativno vplivajo na delovanje elektroenergetskega sistema. Zaradi tega sta pri njih upoštevani tako komponenta delovne kot jalove moči. Za zmanjšanje proizvodnje jalovega toka podjetja uporabljajo naprave za kompenzacijo jalove moči.
Neaktivna moč (pasivna moč, N) je moč nelinearnega tokovnega popačenja, enaka kvadratnemu korenu razlike med kvadratoma navidezne in delovne moči v izmeničnem tokokrogu.
V tokokrogu s sinusno napetostjo je neaktivna moč enaka kvadratnemu korenu vsote kvadratov jalove moči in moči višjih harmonikov toka.
V odsotnosti višjih harmonikov je neaktivna moč enaka modulu jalove moči.
Moč tokovnega harmonika razumemo kot produkt efektivne vrednosti toka tega harmonika in efektivne vrednosti napetosti.
Prisotnost nelinearnega tokovnega popačenja v vezju pomeni kršitev sorazmernosti med trenutnimi vrednostmi napetosti in toka, ki jih povzroča nelinearnost obremenitve, na primer, ko je obremenitev impulzivna.
Pri nelinearni obremenitvi se navidezna (polna) moč v vezju poveča zaradi moči nelinearnega tokovnega popačenja, ki ne sodeluje pri delu.
Moč nelinearnih popačenj ni aktivna in vključuje tako jalovo moč kot moč drugih tokovnih popačenj.
Neaktivna moč je sestavljena iz komponent (npr. moč popačenja)
Ta fizikalna količina ima razsežnost moči, zato se lahko V∙A (volt-amper) ali var (volt-amper reaktivni) uporablja kot merska enota za neaktivno moč.
Polna moč
Navidezna moč (S) je enaka napetosti, pomnoženi s tokom, merjeno v volt-amperih (VA ali mednarodno VA).
Pri linearni obremenitvi je navidezna moč enaka kvadratnemu korenu vsote kvadratov aktivne in jalove moči.
Pri nelinearni obremenitvi (na primer stikalni napajalniki brez korekcije faktorja moči) je navidezna moč enaka kvadratnemu korenu vsote kvadratov aktivne in neaktivne moči.
Praktična enota za merjenje električne energije je kilovatna ura (kW*h), tj. delo, opravljeno pri konstantni moči (1 kW) 1 uro. Izvensistemska enota za merjenje količine proizvedene ali porabljene energije ter opravljenega dela. Uporablja se predvsem za merjenje porabe električne energije v vsakdanjem življenju in proizvodnji, za merjenje proizvodnje električne energije v elektrogospodarstvu.
Števec v stanovanju šteje delovno moč.
Viri informacij:
Teoretične osnove elektrotehnike. Bessonov L.A.
Električna in magnetna vezja. Zherebtsov I.P.
Osnove sodobne energetike: učbenik za univerze: v 2 zvezkih / pod splošnim uredništvom Corr. RAS E. V. Ametistova
KAJ JE SKUPNA, AKTIVNA IN JALOVA MOČ? OD KOMPLEKSNEGA K ENOSTAVNEMU.
V vsakdanjem življenju se skoraj vsak sooči s konceptom "električna moč", "poraba električne energije" ali "koliko elektrike ta stvar "poje". V tej zbirki bomo za tehnično podkovane strokovnjake razkrili koncept AC električne energije in prikazali električno moč v obliki "koliko elektrike ta stvar poje" na sliki za ljudi s humanitarno miselnostjo :-). Razkrivamo najbolj praktičen in uporaben koncept električne moči in se namerno odmikamo od opisa diferencialnih izrazov za električno moč.
KAJ JE AC NAPAJANJE?
V izmeničnih tokokrogih lahko formulo za enosmerno moč uporabimo samo za izračun trenutne moči, ki se s časom zelo spreminja in je neuporabna za praktične izračune. Neposredni izračun povprečne vrednosti moči zahteva integracijo skozi čas. Za izračun moči v tokokrogih, kjer se napetost in tok periodično spreminjata, je mogoče povprečno moč izračunati z integracijo trenutne moči v obdobju. V praksi je izračun moči v tokokrogih izmenične sinusne napetosti in toka najpomembnejši.
Da bi povezali koncepte navidezne, aktivne, jalove moči in faktorja moči, je primerno, da se obrnemo na teorijo kompleksnih števil. Lahko se šteje, da je moč v izmeničnem tokokrogu izražena s kompleksnim številom, tako da je aktivna moč njen realni del, jalova moč je njen imaginarni del, navidezna moč je modul in kot φ (fazni premik) je argument. Za tak model se izkažejo veljavne vse spodaj zapisane relacije.
Aktivna moč (resnična moč)
Merska enota je vat (ruska oznaka: W, kilovat - kW; mednarodna: vat -W, kilovat - kW).
Povprečna vrednost trenutne moči v obdobju Τ se imenuje aktivna moč in
izraženo s formulo:
V tokokrogih enofaznega sinusnega toka, kjer sta υ in Ι efektivni vrednosti napetosti in toka, φ pa je fazni kot med njima.
Pri tokokrogih z nesinusnim tokom je električna moč enaka vsoti ustreznih povprečnih moči posameznih harmonikov. Aktivna moč označuje stopnjo nepovratne transformacije električne energije v druge vrste energije (toplotno in elektromagnetno). Aktivno moč lahko izrazimo tudi z jakostjo toka, napetostjo in aktivno komponento upora vezja r ali njegovo prevodnost g po formuli. V vsakem električnem tokokrogu, sinusnem in nesinusnem, je delovna moč celotnega tokokroga enaka vsoti delovnih moči posameznih delov tokokroga; za trifazna tokokroga je električna moč definirana kot vsota moči posameznih faz. S skupno močjo S je delovna moč povezana z razmerjem .
V teoriji dolgih vodov (analiza elektromagnetnih procesov v daljnovodu, katerega dolžina je primerljiva z dolžino elektromagnetnega valovanja) je polni analog delovne moči oddajna moč, ki je definirana kot razlika med vpadno močjo in odbita moč.
Reaktivna moč
Merska enota je reaktivni volt-amper (ruska oznaka: var, kVAR; mednarodna: var).
Jalova moč - vrednost, ki označuje obremenitve, ustvarjene v električnih napravah zaradi nihanja energije elektromagnetnega polja v sinusnem tokokrogu izmeničnega toka, je enaka zmnožku efektivnih vrednosti napetosti U in toka I, pomnoženih z sinus faznega kota φ med njima:
(če tok zaostaja za napetostjo, se šteje, da je fazni premik pozitiven, če je naprej, je negativen). Jalova moč je povezana z navidezno močjo S in delovno močjo P z: 
.
Fizični pomen reaktivne moči je energija, ki jo črpa vir do reaktivnih elementov sprejemnika (induktivnosti, kondenzatorji, navitja motorja), nato pa jo ti elementi vrnejo nazaj k viru med eno nihajno dobo, povezano s to dobo.
Upoštevati je treba, da je vrednost sin φ za vrednosti φ od 0 do plus 90° pozitivna vrednost. Vrednost sin φ za vrednosti φ od 0 do minus 90° je negativna vrednost. Po formuli
jalova moč je lahko pozitivna (če je breme aktivno-induktivno) ali negativna (če je breme aktivno-kapacitivno). Ta okoliščina poudarja dejstvo, da jalova moč ni vključena v delo električnega toka. Ko ima naprava pozitivno jalovo moč, je običajno reči, da jo porablja, ko ima negativno jalovo moč, pa jo proizvaja, vendar je to čista konvencija, ker večina porabnikov (npr. indukcijski motorji), kot tudi čisto aktivno breme, priključeno preko transformatorja, so aktivno-induktivni.
Uporaba sodobnih električnih merilnih pretvornikov na mikroprocesorski tehniki omogoča natančnejšo oceno količine vrnjene energije iz induktivnega in kapacitivnega bremena v vir izmenične napetosti.
Moč je lahko pozitivna (če je breme aktivno-induktivno) ali negativno (če je breme aktivno-kapacitivno). Ta okoliščina poudarja dejstvo, da jalova moč ni vključena v delo električnega toka. Ko ima naprava pozitivno jalovo moč, je običajno reči, da jo porablja, ko ima negativno jalovo moč, pa jo proizvaja, vendar je to čista konvencija, ker večina porabnikov (npr. indukcijski motorji), kot tudi čisto aktivno breme, priključeno preko transformatorja, so aktivno-induktivni.
Sinhroni generatorji, nameščeni v elektrarnah, lahko proizvajajo in porabljajo jalovo moč, odvisno od količine vzbujalnega toka, ki teče v navitju rotorja generatorja. Zaradi te lastnosti sinhronih električnih strojev je določena raven omrežne napetosti regulirana. Za odpravo preobremenitev in povečanje faktorja moči električnih instalacij se izvaja kompenzacija jalove moči.
Uporaba sodobnih električnih merilnih pretvornikov na mikroprocesorski tehnologiji omogoča natančnejšo oceno količine vrnjene energije iz induktivnih in kapacitivnih bremen v vir izmenične napetosti.
Navidezna moč
Enota za skupno električno moč je volt-amper (ruska oznaka: В·А, VA, kVA-kilo-volt-amper; mednarodna: V·A, kVA).
Polna moč - vrednost, ki je enaka zmnožku efektivnih vrednosti periodičnega električnega toka I v vezju in napetosti U na njegovih sponkah: ; razmerje med navidezno močjo ter delovno in jalovo močjo je izraženo na naslednji način: 
kjer je P - aktivna moč, Q - jalova moč (pri induktivni obremenitvi Q>0 in pri kapacitivni obremenitvi Q<0).
Vektorska odvisnost med navidezno, delovno in jalovo močjo je izražena s formulo: 
Navidezna moč je praktičnega pomena kot vrednost, ki opisuje obremenitve, ki jih potrošnik dejansko obremenjuje z elementi napajalnega omrežja (žice, kabli, stikalne plošče, transformatorji, daljnovodi), saj so te obremenitve odvisne od porabljenega toka in ne od energijo, ki jo potrošnik dejansko porabi. Zato se skupna moč transformatorjev in stikalnih plošč meri v voltamperih in ne v vatih.
Vizualno in intuitivno jasno so vsi zgornji formulacijski in besedilni opisi skupnih, jalovskih in delovnih moči prikazani na naslednji sliki :-)
Strokovnjaki podjetja NTS-Group (TM Elektrokaprizam-NET) imajo bogate izkušnje pri izbiri specializirane opreme za gradbene sisteme za zagotavljanje vitalnih objektov z neprekinjenim napajanjem. Zmožni smo najkakovostneje upoštevati različne električne in obratovalne parametre, ki nam omogočajo izbiro ekonomsko sprejemljive možnosti za izgradnjo sistema brezprekinitvenega napajanja z elektrarnami na kurilno gorivo in drugo pripadajočo opremo.
© Gradivo so pripravili strokovnjaki družbe NTS-group (TM Elektrokaprizam-NET) z uporabo informacij iz odprtih virov, vklj. iz brezplačne enciklopedije Wikipedia https://ru.wikipedia.org
