Lahat tayo ay nakakatagpo ng mga de-koryenteng kasangkapan araw-araw, tila humihinto ang ating buhay nang wala sila. At ang bawat isa sa kanila sa mga teknikal na tagubilin ay nagpapahiwatig ng kapangyarihan. Ngayon ay malalaman natin kung ano ito, alamin ang mga uri at pamamaraan ng pagkalkula.
Nilalaman
Power sa isang alternating current circuit
Ang mga electrical appliances na konektado sa mains ay gumagana sa isang alternating current circuit, kaya isasaalang-alang namin ang kapangyarihan sa mga kundisyong ito. Gayunpaman, una, magbigay tayo ng pangkalahatang kahulugan ng konsepto.
kapangyarihan - isang pisikal na dami na sumasalamin sa rate ng conversion o paghahatid ng elektrikal na enerhiya.
Sa isang mas makitid na kahulugan, sinasabi nila na ang kapangyarihang elektrikal ay ang ratio ng gawaing isinagawa sa loob ng isang tiyak na tagal ng panahon hanggang sa panahong ito.
Upang i-paraphrase ang kahulugang ito nang hindi gaanong siyentipiko, lumalabas na ang kapangyarihan ay isang tiyak na halaga ng enerhiya na natupok ng mamimili sa isang tiyak na tagal ng panahon. Ang pinakasimpleng halimbawa ay isang ordinaryong lamp na maliwanag na maliwanag. Ang bilis kung saan ang isang bombilya ay nagko-convert ng kuryente na kinokonsumo nito sa init at liwanag ay ang kapangyarihan nito. Alinsunod dito, ang mas mataas na tagapagpahiwatig na ito sa simula ay para sa isang bumbilya, mas kumonsumo ito ng enerhiya, at mas maraming liwanag ang ibibigay nito.
Dahil sa kasong ito ay hindi lamang ang proseso ng pag-convert ng kuryente sa iba pa (liwanag, thermal, atbp.), ngunit din ang proseso ng oscillation ng electric at magnetic field, lumilitaw ang isang phase shift sa pagitan ng kasalukuyang at boltahe, at dapat itong isaalang-alang sa karagdagang mga kalkulasyon.
Kapag kinakalkula ang kapangyarihan sa isang alternating current circuit, kaugalian na makilala ang aktibo, reaktibo at buong mga bahagi.
Ang konsepto ng aktibong kapangyarihan
Ang aktibong "kapaki-pakinabang" na kapangyarihan ay ang bahagi ng kapangyarihan na direktang nagpapakilala sa proseso ng pag-convert ng elektrikal na enerhiya sa ibang enerhiya. Tinutukoy ng Latin na titik P at sinusukat sa watts (Tue).
Kinakalkula ayon sa formula: P = U⋅I⋅cosφ,
kung saan ang U at I ay ang halaga ng rms ng boltahe at kasalukuyang ng circuit, ayon sa pagkakabanggit, ang cos φ ay ang cosine ng anggulo ng phase sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang.
MAHALAGA! Ang formula na inilarawan kanina ay angkop para sa pagkalkula ng mga circuit na may boltahe 220V, gayunpaman, ang makapangyarihang mga yunit ay karaniwang gumagamit ng isang network na may boltahe na 380V. Sa kasong ito, dapat na i-multiply ang expression sa ugat ng tatlo o 1.73
Ang konsepto ng reaktibong kapangyarihan
Ang reaktibong "nakakapinsalang" kapangyarihan ay ang kapangyarihan na nalilikha sa panahon ng pagpapatakbo ng mga electrical appliances na may inductive o capacitive load, at sumasalamin sa patuloy na electromagnetic oscillations. Sa madaling salita, ito ang enerhiya na dumadaan mula sa pinagmumulan ng kuryente patungo sa consumer, at pagkatapos ay bumalik sa network.
Siyempre, imposibleng gamitin ang sangkap na ito sa negosyo, bukod dito, nakakapinsala ito sa network ng suplay ng kuryente sa maraming paraan, samakatuwid ay karaniwang sinusubukan nilang bayaran ito.
Ang halagang ito ay tinutukoy ng Latin na titik Q.
TANDAAN! Ang reaktibong kapangyarihan ay hindi sinusukat sa kumbensyonal na watts (Tue), at sa reaktibong volt-amperes (Var).
Kinakalkula ayon sa formula:
Q = U⋅I⋅sinφ,
kung saan ang U at I ay ang halaga ng rms ng boltahe at kasalukuyang ng circuit, ayon sa pagkakabanggit, ang sinφ ay ang sine ng anggulo ng phase sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang.
MAHALAGA! Kapag nagkalkula, ang halagang ito ay maaaring maging positibo at negatibo, depende sa paggalaw ng bahagi.
Capacitive at inductive load
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng reaktibo (capacitive at inductive) load - ang presensya, sa katunayan, ng capacitance at inductance, na may posibilidad na mag-imbak ng enerhiya at pagkatapos ay ibigay ito sa network.
Ang inductive load ay nagpapalit ng enerhiya ng isang electric current sa isang magnetic field (sa kalahating cycle), at pagkatapos ay i-convert ang enerhiya ng magnetic field sa electric current at ipinapadala ito sa network. Ang mga halimbawa ay induction motors, rectifiers, transformers, electromagnets.
MAHALAGA! Kapag nagpapatakbo ng isang inductive load, ang kasalukuyang curve ay laging nahuhuli sa curve ng boltahe ng kalahating kalahating cycle.
Ang isang capacitive load ay nagko-convert ng enerhiya ng isang electric current sa isang electric field at pagkatapos ay nag-convert ng enerhiya ng nagresultang field pabalik sa isang electric current.Ang parehong mga proseso ay muling nagpapatuloy para sa kalahating kalahating ikot bawat isa. Ang mga halimbawa ay mga capacitor, baterya, mga kasabay na motor.
MAHALAGA! Sa panahon ng pagpapatakbo ng capacitive load, ang kasalukuyang curve ay humahantong sa curve ng boltahe sa kalahating kalahating cycle.
Power factor cosφ
Power factor cosφ (basahin ang cosine phi) ay isang scalar na pisikal na dami na sumasalamin sa kahusayan ng pagkonsumo ng elektrikal na enerhiya. Sa madaling salita, ang coefficient cosφ ay nagpapakita ng pagkakaroon ng isang reaktibong bahagi at ang halaga ng natanggap na aktibong bahagi na may kaugnayan sa kabuuang kapangyarihan.
Ang coefficient cosφ ay matatagpuan sa pamamagitan ng ratio ng aktibong electrical power sa maliwanag na electrical power.
TANDAAN! Sa isang mas tumpak na pagkalkula, ang mga di-linear na pagbaluktot ng sinusoid ay dapat isaalang-alang, gayunpaman, ang mga ito ay napapabayaan sa maginoo na mga kalkulasyon.
Ang halaga ng coefficient na ito ay maaaring mag-iba mula 0 hanggang 1 (kung ang pagkalkula ay isinasagawa bilang isang porsyento, pagkatapos ay mula 0% hanggang 100%). Mula sa formula ng pagkalkula, hindi mahirap maunawaan na mas malaki ang halaga nito, mas malaki ang aktibong sangkap, na nangangahulugang mas mahusay ang pagganap ng device.
Ang konsepto ng kabuuang kapangyarihan. Power Triangle
Ang maliwanag na kapangyarihan ay isang geometrical na kinakalkula na halaga na katumbas ng ugat ng kabuuan ng mga parisukat ng aktibo at reaktibong kapangyarihan, ayon sa pagkakabanggit. Itinalaga ng Latin na titik S.
Maaari mo ring kalkulahin ang kabuuang kapangyarihan sa pamamagitan ng pagpaparami ng boltahe at kasalukuyang, ayon sa pagkakabanggit.
S = U⋅I
MAHALAGA! Ang maliwanag na kapangyarihan ay sinusukat sa volt-amperes (VA).
Ang power triangle ay isang maginhawang representasyon ng lahat ng naunang inilarawan na mga kalkulasyon at mga relasyon sa pagitan ng aktibo, reaktibo at maliwanag na kapangyarihan.
Ang mga binti ay sumasalamin sa mga reaktibo at aktibong sangkap, ang hypotenuse - ang kabuuang kapangyarihan. Ayon sa mga batas ng geometry, ang cosine ng anggulo φ ay katumbas ng ratio ng aktibo at kabuuang mga bahagi, iyon ay, ito ang power factor.
Paano makahanap ng aktibo, reaktibo at maliwanag na kapangyarihan. Halimbawa ng pagkalkula
Ang lahat ng mga kalkulasyon ay batay sa mga naunang nabanggit na mga formula at ang tatsulok ng kapangyarihan. Tingnan natin ang problema na madalas na nakatagpo sa pagsasanay.
Karaniwan, ang mga de-koryenteng kasangkapan ay minarkahan ng aktibong kapangyarihan at ang halaga ng cosφ coefficient. Sa data na ito, madaling kalkulahin ang reaktibo at kabuuang mga bahagi.
Upang gawin ito, hinahati namin ang aktibong kapangyarihan sa pamamagitan ng coefficient cosφ at makuha ang produkto ng kasalukuyang at boltahe. Ito ay magiging ganap na kapangyarihan.
Dagdag pa, batay sa tatsulok ng kapangyarihan, nakita namin ang reaktibong kapangyarihan na katumbas ng parisukat ng pagkakaiba sa pagitan ng mga parisukat ng maliwanag at aktibong kapangyarihan.
Paano sinusukat ang cosφ sa pagsasanay
Ang halaga ng cosφ coefficient ay karaniwang ipinahiwatig sa mga tag ng mga de-koryenteng kasangkapan, gayunpaman, kung kinakailangan upang sukatin ito sa pagsasanay, gumagamit sila ng isang dalubhasang aparato - phase meter. Gayundin, ang isang digital wattmeter ay madaling makayanan ang gawaing ito.
Kung ang nakuha na coefficient cosφ ay sapat na mababa, kung gayon maaari itong mabayaran nang praktikal. Ginagawa ito pangunahin sa pamamagitan ng pagsasama ng mga karagdagang device sa circuit.
- Kung kinakailangan upang iwasto ang reaktibong bahagi, kung gayon ang isang reaktibong elemento ay dapat isama sa circuit, na kumikilos sa tapat ng gumagana na aparato. Upang mabayaran ang pagpapatakbo ng isang induction motor, halimbawa isang inductive load, ang isang kapasitor ay konektado sa parallel. Ang isang electromagnet ay konektado upang mabayaran ang kasabay na motor.
- Kung kinakailangan upang iwasto ang mga problema sa non-linearity, ang isang passive cosφ corrector ay ipinakilala sa circuit, halimbawa, maaari itong maging isang mataas na inductance choke na konektado sa serye na may load.
Ang kapangyarihan ay isa sa pinakamahalagang tagapagpahiwatig ng mga de-koryenteng kasangkapan, kaya ang pag-alam kung ano ito at kung paano ito kinakalkula ay kapaki-pakinabang hindi lamang para sa mga mag-aaral at mga taong nag-specialize sa teknolohiya, kundi pati na rin para sa bawat isa sa atin.
Mga katulad na artikulo:
