Što je složena snaga i kako se ona nalazi u analizi snage
Snaga koju apsorbira određeno opterećenje
Tijekom godina uložen je značajan napor izraziti odnose moći što je moguće jednostavnije. Energetski inženjeri su skovali izraz složenu snagu, koju koriste za pronalaženje ukupnog učinka paralelnih opterećenja.
Koja je složena snaga i njezina funkcija u analizi snage (na fotografiji: Amprobe DM-III Multitest F 3000A snimač kvalitete napajanja)
Kompleksna snaga je važna u analizi snage jer sadrži sve informacije koje se odnose na snaga koju apsorbira određeno opterećenje.
Slika 1 - Fazori napona i struje povezani s opterećenjem
Razmotrite opterećenje izmjeničnom strujom na slici 1 gore. S obzirom na oblik faze V = Vm∠θv i ... I = Im∠θja ... napona v (t) i struje i (t), složena snaga S apsorbira AC opterećenje je proizvod napona i složenog konjugata struje, ili:
uz pretpostavku pasivne konvencije znakova (vidi sliku 1). Što se tiče efektivnih vrijednosti:
gdje
i ...
Tako možemo napisati jednadžbu. (1.11) kao:
Složena moć može se izraziti u terminima impedancija opterećenja Z, Impedanca opterećenja Z može se zapisati kao:
Tako, VRMS = Z × IRMS, Zamijenimo ovo u jednadžbu. (1.11) daje
Od Z = R + jX, Eq. (1.16) postaje
gdje P i ... P su pravi i imaginarni dijelovi kompleksne snage; to je,
P je prosječna ili stvarna snaga i ovisi o otpornosti opterećenja R. Q ovisi o reaktanciji opterećenja X i naziva se reaktivna (ili kvadraturna) snaga.
Usporedba jedn. (1.14) s jedn. (1.17), primjećujemo da:
(1.20)
Stvarna snaga P je prosječna snaga u vatima isporučena teretu. To je jedina korisna snaga. To je stvarna snaga raspršena zbog opterećenja. Reaktivna snaga Q je mjera izmjene energije između izvora i reaktivnog dijela opterećenja.
Jedinica Q je reaktivni volt-amper (VAR) razlikovati ga od stvarne moći, čija je jedinica watt.
Primijeti da:
- Q = 0 za otporna opterećenja (jedinstvo pf)
- Q <0 za kapacitivna opterećenja (vodeći pf)
- Q> 0 za induktivna opterećenja (zaostajanje pf)
Tako,
Kompleksna snaga (u VA) je produkt efektivnog faza napona i složenog konjugata efektivne struje. Kao kompleksna veličina, njegov stvarni dio je stvarna snaga P, a njegov imaginarni dio je reaktivna snaga Q.
Uvođenje složene snage omogućuje nam dobivanje stvarne i reaktivne snage izravno iz naponskih i strujnih fazora.
(1.21)
To pokazuje kako kompleksna snaga sadrži sve relevantne informacije o snazi u danom opterećenju.
To je standardna praksa koju treba zastupati S, P i Q u obliku trokuta, poznatog kao trokut snage, prikazan na slici 2 (a). To je slično impedancijskom trokutu koji pokazuje odnos između Z, R i X, prikazanih na slici 2 (b).
Slika 2 - (a) Trokut snage, (b) impedancijski trokut
S sadrži sve informacije o snazi opterećenja. Stvarni dio S je stvarna snaga P. Njegov imaginarni dio je reaktivna snaga Q, Njegova veličina je prividna snaga S, A kosinus njegovog faznog kuta je faktor snage PF.
Trokut snage ima četiri stavke:
- Očigledna / složena snaga,
- Stvarna snaga,
- Reaktivna snaga i
- Kut faktora snage.
S obzirom na dvije od tih stavki, druga dva se lako mogu dobiti iz trokuta.
Slika 3 - Trokut snage
Kao što je prikazano na slici 3, kada je S u prvom kvadrantu, imamo induktivno opterećenje i zaostali PF, Kada je S u četvrtom kvadrantu, opterećenje je kapacitivno i PF vodi. Također je moguće da kompleksna snaga leži u drugom ili trećem kvadrantu.
To zahtijeva da impedancija opterećenja ima negativan otpor, što je moguće kod aktivnih krugova.
Primjer s složenim izračunom snage
Primjeri složene snage, faktora snage, prosječne snage i prividne snage
Referenca // Osnove električnih krugova Charlesa K. Alexandera i Matthewa N. O. Sadiku (Kupnja tiskane kopije Amazon)