Основа качества мощности -2

Индуктивная восприимчивость

В чисто резистентной цепи переменного тока сопротивление является единственным противостоянием текущему потоку. В цепях переменного тока с индуктивностью, емкостью или одновременно и индуктивностью, и емкостью, но без сопротивления, сопротивление текущему потоку называется реативностью, обозначенной символом X. Полное противодействие текущему потоку в цепях переменного тока, которые содержат как коэффициент сопротивления, так и сопротивление, называется импедансом, обозначаемым символом Z. точно так же, как сопротивление, коэффициент сопротивления и сопротивление выражаются в ом.

Индуктивность влияет на ток только тогда, когда ток меняется, но в цепи переменного тока ток меняется постоянно. Таким образом, индуктивность в цепях переменного тока вызывает постоянную опцию текущему потоку, которая называется индуктивной реактивностью. Индуктивная реактивность пропорциональна как индуктивности, так и используемой частоте.

Фазы тока и напряжения-резистивные и индуктивные цепи

В чисто резистентной цепи, ток и напряжение поднимается и падает в то же время. Говорят, что они находятся "в фазе". Для схемы в верхней иллюстрации, Нет никакой индуктивности. Таким образом, сопротивление и сопротивление одинаковы. 

В чисто индуктивной цепи напряжение приводит к току на 90 градусов. Говорят, что ток и напряжение "вышли из фазы". Для схемы в средней иллюстрации импедант и индуктивная реагенция одинаковы.

Однако все цепи имеют определенное сопротивление, и в цепях переменного тока с сопротивлением и индуктивной способностью к реаляции напряжение приводит к току более чем на 0 градусов и менее чем на 90 градусов. Для схемы в нижней иллюстрации сопротивление и индуктивная реативность равны, а напряжение приводит ток на 45 градусов.

Еще Один способ сказать, что ток запаздывает напряжение в цепи с сопротивлением и индуктивностью. Точное количество лага зависит от относительных величин сопротивления и индуктивной реативности. Чем сильнее сопротивление цепи, тем ближе она к фазе. Чем больше реактивная схема, тем больше она не в фазе.

Емкость и конденсаторы

Емкость-это мера замыкания#39;s способность хранить электрический заряд. Устройство, изготовленное с определенным количеством емкости, называется конденсатором. 

Конденсатор состоит из двух проводящих пластин, разделенных тонким слоем изоляционного материала. Другим наименованием изоляционного материала является диэлектрический материал. 

При подаче напряжения на пластинки электроны нагнетаются на одну пластину. На этой пластине избыток электронов, в то время как на другой пластине дефицит электронов. Пластину с избытком электронов заряжают отрицательно. Пластину с дефицитом электронов заряжают положительно.

Постоянный ток не может проходить через диэлектрический материал, поскольку он представляет собой изолятор; Однако электрическое поле, созданное при зарядке конденсатора, ощущается через диэлектрик. Конденсаторы оцениваются по количеству заряда, который они могут удерживать. 

Емкость конденсатора зависит от площади пластин, расстояния между пластинами и типа используемого диэлектрического материала. Единицей измерения емкости является farad (F). Однако, поскольку farad является большой единицей, конденсаторы часто оцениваются в микрофарадах или пикофарах.

Апацитивная восприимчивость

Конденсаторы также выступают против тока в цепях переменного тока. Это сопротивление называется емкостью восприимчивости. Емкость реанимации обратно пропорциональна частоте и емкости. Поэтому чем больше конденсатор или чем выше частота, тем меньше емкость реанимации. 

Фазы тока и напряжения-емкостные схемы

Для емкостных цепей фазовое отношение между током и напряжением противоположно фазовому отношению для индуктивной цепи. В чисто емкостной цепи ток приводит напряжение на 90 градусов.

В цепях переменного тока с сопротивлением и емкостной способностью к реанимации ток приводит к напряжению более 0 градусов и менее 90 градусов. Точное количество свинца зависит от относительных объемов сопротивления и емкостной реанимации. Чем сильнее сопротивление цепи, тем ближе она к фазе. Чем больше реактивная схема, тем больше она не в фазе. 

На нижней иллюстрации сопротивление и емкостная реанимация равны, а напряжение токовых проводов - 45 градусов.

Сопротивление и сопротивление

Impedance (Z)-полное сопротивление току в цепях переменного тока. Импедант часто представляется в качестве вектора. Вектор — это количество, имеющее величину и направление.

Векторная диаграмма импеданса показывает векторы сопротивления и сопротивления на правых ангелах друг к другу, причем вектор импеданса начертан под определенным углом между векторами сопротивления и сопротивления. Сопротивление наносится на график при 0 градусах, индуктивная реагенция-при 90 градусах и емкостная реагенция-при 90 градусах.

На прилагаемом рисунке показаны две схемы с равными значениями сопротивления и сопротивления. Верхняя цепь обладает индуктивной способностью и сопротивлением, а нижняя-емкостью и сопротивлением. 

Как показано на прилагаемой иллюстрации, величина векторов сопротивления может быть определена путем сложения квадратного корня от суммы квадратов векторов сопротивления и сопротивления.

Хотя величина вектора сопротивления (141,4 ом) одинакова для обеих цепей, углы векторов сопротивления различны. Для верхней цепи вектор сопротивления имеет угол +45 градусов, а для нижней — 45 градусов. Обратите внимание на соотношение угла вектора сопротивления и фазового соотношения между напряжением и током для каждой цепи.

Питание в цепях переменного тока

В резистентных цепях энергия рассеивается в тепле. Это называется истинная сила или эффективная сила, потому что это скорость, с которой энергия используется. Истинная сила равна текущему квадрату, умноженному на сопротивление. Единица истинной силы-ватт.

Хотя реактивные компоненты не потребляют энергию, они увеличивают количество энергии, которое должно быть генерировано для выполнения того же объема работы. Скорость, с которой эта нерабочая энергия должна быть генерирована, называется реактивной мощностью. Единица реактивной мощности var (или var), которая обозначает реактивный вольт-ампер. 

Векторная сумма истинной мощности и реактивной мощности называется видимой мощностью. Видимая мощность также равна общему току, умноженному на применяемое напряжение (P = IE). Единица видимой мощности-вольт-ампер (VA).

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности-отношение истинной мощности к видимой мощности в цепи переменного тока. Это соотношение является также косинусом фазового угла.

В чисто резистентной цепи, ток и напряжение находятся в фазе. Это означает отсутствие угла смещения между током и напряжением. Косинус угла нулевой градуса Один. Таким образом, фактор мощности является одним. Это означает, что вся энергия, поступающая от источника, потребляется контуром и рассеивается в виде тепла.

В чисто реактивной цепи напряжение и ток находятся на 90 градусов друг от друга. Косинус угла 90 градусов равен нулю. Таким образом, коэффициент мощности равен нулю. Это означает, что вся энергия, которую цепь получает от источника, возвращается к источнику.

Для схемы на прилагаемом рисунке коэффициент мощности составляет 0,8. Это означает, что цепь использует 80 процентов энергии, поставляемой источником, и возвращает 20 процентов к источнику.

Другим способом выражения истинной силы является то, что видимая сила умножается на коэффициент мощности. Это также равно силе тока (I), умноженной на напряжение (E), умноженной на косину угла фазы.

Изменения напряжения

Даже лучшие распределительные системы подвержены периодическим изменениям напряжения в системе. Изменения напряжения могут варьироваться от небольших колебаний напряжения в течение короткого периода времени до полного отключения в течение длительного периода времени. Для описания различных условий напряжения используются следующие отраслевые термины. 

Саги и поднапряжения могут возникать при запуске больших текущих нагрузок, таких как крупные двигатели. Кроме того, причиной низкого напряжения, как правило, являются перегруженные трансформаторы или проводники неправильных размеров. Недонапряжение может также возникать, когда электростанция снижает уровень напряжения для сохранения энергии в пиковый период использования.

При отключении высоких токовых нагрузок, например при отключении оборудования, могут возникать припухлости и избыточное напряжение. Избыточное напряжение может возникать при нагрузках, расположенных в начале распределительной системы или при неправильной установке кранов напряжения на вторичном трансформаторе.

Кратковременные вариации, саги и припухлости, как правило, длятся менее 1 минуты; В то время как избыточное напряжение и избыточное напряжение являются более длительными. Общие саги и всплески происходят из-за неисправностей, запуска двигателя или работы компании power company' средства защиты.

Дисбаланс напряжения

Дисбаланс напряжения возникает, когда фазовые напряжения в трехфазной системе не равны. Одной из возможных причин несбалансированности напряжения является неравномерное распределение однофазных нагрузок.

На рисунке, который вы видите, когда ваша мышка не над красным прямоугольником, нагрузки сбалансированы. Наведите курсор мыши на прямоугольник, чтобы увидеть пример системы с несбалансированной загрузкой. В данном примере дополнительное освещение и небольшие нагрузки на приборы подсоединены к фазе с. это привело к снижению напряжения на фазе с.

Из-за небольшого дисбаланса напряжения может привести к высокому дисбалансу тока, в данном примере перегрев произошел в фазе с обмотки 3- фазного двигателя. Кроме того, однофазные двигатели, подключенные к фазе с, работают на пониженном напряжении. Эти нагрузки могут также сталкиваться с проблемами перегрева.

Значение фактора мощности

Как и вопросы качества электроэнергии, обсуждавшиеся на предыдущих страницах, фактор мощности также влияет на стоимость ведения бизнеса. Однако в случае фактора мощности воздействие является немедленным. Чем ниже коэффициент мощности фирмы 's система распределения электроэнергии, тем больше электроэнергии, что компания должна купить, все остальные вещи равны.

Например, как показано на прилагаемой схеме, если энергораспределительная система имеет коэффициент мощности 0,7, то она требует почти на 29% больше мощности для каждой единицы истинной мощности, чем если бы у нее был коэффициент мощности 0,9.

Кроме того, распределительная система должна быть способна выдерживать больший ток, если она имеет низкий коэффициент мощности, чем если бы она имела более высокий коэффициент мощности. Это означает, что если коэффициент мощности падает, то большая нагрузка ложится на компании's распределительная система. Это часто приводит к увеличению расходов на техническое обслуживание.

Поскольку фактор мощности зависит от оборудования и процессов, находящихся в эксплуатации в конкретный момент времени, фактор мощности должен постоянно контролироваться и контролироваться для контроля эксплуатационных расходов предприятия.