Kas ir jaudas koeficients (kosinuss Phi)

Fiziskās personas jaudas koeficients (kosinuss phi) ir šāds. Kā zināms, maiņstrāvas ķēdē parasti ir trīs slodzes vai trīs jaudas veidi (trīs strāvas veidi, trīs pretestības veidi). Aktīvā P, reaktīvā Q un kopējā C jauda ir attiecīgi saistīta ar aktīvo r, reaktīvo x un kopējo z pretestību.

No elektrotehnikas kursa ir zināms, ka pretestību sauc par aktīvo, kurā, strāvai ejot, izdalās siltums. Aktīvā pretestība ir saistīta ar aktīvās jaudas zudumiem dPn vienāds ar strāvas kvadrātu, kas reizināts ar pretestību dPn = Az2r W

Reaktivitāte kad caur to plūst strāva, tas nerada zudumus. Šī pretestība ir saistīta ar induktivitāti L, kā arī kapacitāti C.

Induktīvā un kapacitatīvā pretestība ir divu veidu pretestība, un tos izsaka ar šādām formulām:

• pretestība vai induktīvā pretestība,

• kapacitatīvā pretestība vai kapacitāte,

Tad x = xL — НС° С… Piemēram, ja ķēdē xL= 12 omi, xc = 7 omi, tad ķēdes pretestība x = xL — NSc= 12 — 7 = 5 omi.

Rīsi. 1. Ilustrācijas, lai izskaidrotu kosinusa «phi» būtību: a — r un L virknes savienojuma ķēde maiņstrāvas ķēdē, b — pretestības trīsstūris, c — jaudas trīsstūris, d — jaudas trīsstūris pie dažādām vērtībām. aktīvās jaudas.

Pretestība z ietver pretestību un pretestību. R un L virknes savienojumam (1. att., a) ir grafiski attēlots pretestības trīsstūris.

Ja šī trijstūra malas reizina ar tās pašas strāvas kvadrātu, tad attiecība nemainīsies, bet jaunais trijstūris būs kapacitātes trīsstūris (1. att., c). Sīkāku informāciju skatiet šeit - Pretestību, spriegumu un jaudu trīsstūri

Kā redzams no trīsstūra, maiņstrāvas ķēdē parasti ir trīs jaudas: aktīvais P, reaktīvais Q un kopējais S

P = Az2r = UIcosphy W,B = Az2x = Az2NSL — I2x° C = UIsin Var, S = Az2z = UIWhat.

Aktīvo jaudu var saukt par darba jaudu, tas ir, tā "silda" (siltuma emisija), "gaismo" (elektriskais apgaismojums), "kustas" (elektromotora piedziņas) utt. To mēra tāpat kā pastāvīgu jaudu. , vatos.

Izstrādāts aktīvā jaudab pilnīgi bez pēdām tiek patērēts uztvērējos un svina vados ar gaismas ātrumu — gandrīz acumirklī. Tā ir viena no aktīvās jaudas raksturīgajām iezīmēm: cik ģenerē, tik daudz patērē.

Reaktīvā jauda Q netiek patērēta un atspoguļo elektromagnētiskās enerģijas svārstības elektriskā ķēdē.Enerģijas plūsma no avota uz uztvērēju un otrādi ir saistīta ar strāvas plūsmu caur vadiem, un, tā kā vadiem ir aktīva pretestība, tajos ir zudumi.

Tādējādi ar reaktīvo jaudu darbs netiek veikts, bet rodas zudumi, kas tai pašai aktīvajai jaudai, jo lielāks, jo mazāks jaudas koeficients (cosphi, kosinuss «phi»).

Piemērs. Nosakiet jaudas zudumus līnijā ar pretestību rl = 1 omi, ja caur to tiek pārraidīta jauda P = 10 kW pie 400 V sprieguma vienu reizi pie cosphi1 = 0,5 un otro reizi pie cosphi2 = 0,9.

Atbilde. Strāva pirmajā gadījumā I1 = P / (Ucosphi1) = 10/(0,4•0,5) = 50 A.

Jaudas zudumi dP1 = Az12rl = 502•1 = 2500 W = 2,5 kW.

Otrajā gadījumā strāva Az1 = P / (Ucosphi2) = 10/(0,4•0,9) = 28 A.

Jaudas zudumi dP2 = Az22rl = 282•1 = 784 W = 0,784 kW, t.i. otrajā gadījumā jaudas zudums ir 2,5 / 0,784 = 3,2 reizes mazāks tikai tāpēc, ka cosfi vērtība ir lielāka.

Aprēķins skaidri parāda, ka jo lielāka ir kosinusa «phi» vērtība, jo mazāki enerģijas zudumi un mazāka nepieciešamība novietot krāsainos metālus, uzstādot jaunas iekārtas.

Palielinot kosinusu «phi», mums ir trīs galvenie mērķi:

1) elektroenerģijas taupīšana,

2) krāsaino metālu taupīšana,

3) ģeneratoru, transformatoru un vispār maiņstrāvas motoru uzstādītās jaudas maksimāla izmantošana.

Pēdējo apstākli apstiprina tas, ka, piemēram, no viena un tā paša transformatora var iegūt jo lielāku aktīvo jaudu, jo lielāka vērtība ir cosfi lietotājiem.Tātad no transformatora ar nominālo jaudu Sn= 1000 kVa pie cosfi1 = 0,7 jūs varat iegūt aktīvo jaudu P1 = Снcosfie1 = 1000 • 0,7 = 700 kW un pie cosfi2 = 0,95 R2 = Сncosfi2 = 1000 • 5095 • 0 . kW.

Abos gadījumos transformators būs pilnībā noslogots līdz 1000 kVA. Asinhronie motori un zemslodzes transformatori ir iemesls zemam jaudas koeficientam rūpnīcās. Piemēram, indukcijas motoram pie tukšgaitas ātruma cosfixx ir aptuveni vienāds ar 0,2, bet, ja tas ir noslogots līdz sfin nominālajai jaudai, tas ir 0,85.

Lai iegūtu lielāku skaidrību, apsveriet asinhronā motora aptuveno jaudas trīsstūri (1. att., d). Tukšgaitas režīmā asinhronais motors patērē reaktīvo jaudu aptuveni 30% no nominālās jaudas, savukārt aktīvā jauda šajā gadījumā ir aptuveni 15%. Tāpēc jaudas koeficients ir ļoti zems. Palielinoties slodzei, palielinās aktīvā jauda un nedaudz mainās reaktīvā jauda, ​​un līdz ar to palielinās cosfi. Vairāk par to lasiet šeit: Piedziņas jaudas koeficients

Galvenā darbība, kas palielina cosfi vērtību, ir darbība ar pilnu ražošanas jaudu. Šajā gadījumā asinhronie motori darbosies ar jaudas koeficientiem, kas ir tuvu nominālvērtībām.

Jaudas koeficienta uzlabošanas aktivitātes ir sadalītas divās galvenajās grupās:

1) nav nepieciešama kompensācijas ierīču uzstādīšana un ir piemērota visos gadījumos (dabiskas metodes);

2) kas saistīti ar kompensējošo ierīču (mākslīgo metožu) izmantošanu.

Kondensācijas iekārta jaudas koeficienta palielināšanai

Pirmās grupas aktivitātes saskaņā ar pašreizējām vadlīnijām ietver tehnoloģiskā procesa racionalizāciju, kas noved pie iekārtu energorežīma uzlabošanas un jaudas koeficienta palielināšanas. Tie paši pasākumi ietver sinhrono motoru izmantošanu dažu asinhrono motoru vietā (ja nepieciešams, lai palielinātu efektivitāti, asinhrono motoru vietā ieteicams uzstādīt sinhronos motorus).

Lasiet arī par šo tēmu: Maiņstrāvas padeve un jaudas zudumi