Электроника:Переменный ток/Коэффициент мощности/Практическая коррекция коэффициента мощности: различия между версиями
Valemak (обсуждение | вклад) |
Valemak (обсуждение | вклад) |
||
Строка 19: | Строка 19: | ||
[[File:II-11_4-1.png|400px|center|thumb|Рис. 1. Ваттметр показывает истинную мощность; произведение показаний вольтметра и амперметра даёт полную мощность.]] | [[File:II-11_4-1.png|400px|center|thumb|Рис. 1. Ваттметр показывает истинную мощность; произведение показаний вольтметра и амперметра даёт полную мощность.]] | ||
=== | === Рассчитываем полную мощность в кВА === | ||
Во-первых, нам нужно рассчитать полную мощность в кВА. Это можно сделать, умножив напряжение нагрузки на ток нагрузки: | Во-первых, нам нужно рассчитать полную мощность в кВА. Это можно сделать, умножив напряжение нагрузки на ток нагрузки: |
Версия от 21:07, 30 июля 2021
Практическая коррекция коэффициента мощности[1]
Когда нужно исправить низкий коэффициент мощности в системе питания переменного тока, вы, вероятно, будете лишены роскоши знать точную индуктивность нагрузки в генри, чтобы использовать её в своих расчётах.
Возможно, вам повезло иметь прибор, называемый измерителем коэффициента мощности, который сообщит вам, каковы КМ (число от 0 до 1) и полная мощность (которую можно вычислить, сняв показания вольтметра в вольтах и умножив их на показание амперметра в амперах).
Если повезёт меньше, то вам, возможно, придётся использовать осциллограф для сравнения волн напряжения и тока, измерения фазового сдвига в градусах и вычисления коэффициента мощности по косинусу этого фазового сдвига.
Скорее всего, у вас будет доступ к ваттметру для измерения истинной мощности, показания которого вы можете сравнить с расчётом полной мощности (умножением общего напряжения на измерения общего тока). По значениям истинной и полной мощности вы сможете определить реактивную мощность и коэффициент мощности.
Пример проблемы
Давайте рассмотрим на примере, как это работает:
Рассчитываем полную мощность в кВА
Во-первых, нам нужно рассчитать полную мощность в кВА. Это можно сделать, умножив напряжение нагрузки на ток нагрузки:
Как видим, 2,308 кВА – это намного больше, чем 1,5 кВт, что говорит нам о том, что коэффициент мощности в этой цепи довольно низкий (существенно меньше 1). Теперь мы рассчитаем коэффициент мощности этой нагрузки, разделив истинную мощность на полную:
Используя это значение коэффициента мощности, можно нарисовать треугольник мощности и по нему определить реактивную мощность нагрузки:
Как использовать теорему Пифагора для определения неизвестных величин в прямоугольном треугольнике
Чтобы определить неизвестную величину треугольника (катет, изображающий реактивную мощность), используем теорему Пифагора «в обратном направлении», учитывая известную длину гипотенузы (полная мощность) и длину смежной стороны (истинная мощность):
Как скорректировать коэффициент мощности с помощью конденсатора
Если эта нагрузка представляет собой электродвигатель или любую другую промышленную нагрузку переменного тока, она будет иметь запаздывающий (индуктивный) коэффициент мощности, что означает, что нам придётся исправить это с помощью конденсатора соответствующего размера, подключённого параллельно.
Теперь, когда мы знаем количество реактивной мощности (1,754 кВар), мы можем рассчитать размер конденсатора, необходимого для противодействия её влиянию:
Округляя этот ответ до 80 мкФ, можем поместить конденсатор данной ёмкости в схему и вычислить результаты:
80 мкФ конденсатор будет иметь ёмкостное сопротивление 33.157 Ом, что даёт ток 7.238 ампер, и соответствующая реактивная мощность равна 1.737 кВар (только для конденсатора). Поскольку ток конденсатора на 180° не совпадает по фазе с индуктивным вкладом нагрузки в потребляемый ток, реактивная мощность конденсатора будет напрямую вычитаться из реактивной мощности нагрузки, в результате чего получим:
Эта коррекция, конечно, не изменит количество истинной мощности, потребляемой нагрузкой, но приведёт к существенному очевидному снижению мощности и общего тока, потребляемого от источника 240 В:
Новую полную мощность можно найти из новых значений истинной и реактивной мощности, используя стандартную форму теоремы Пифагора:
См.также
Внешние ссылки