Что такое реактивная мощность и как её рассчитать?

Резистивная

Ярким примером резистивной нагрузки является ТЭН, который нагревается при протекании через него электрического тока.

ТЭН-это резистивная нагрузка

ТЭН — это обычное сопротивление, ему не важно в какую сторону протекает по нему ток, правило одно, чем сила тока больше, тем больше тепла вырабатывается – соответственно вся мощность тратится на это.

Мощность, которая тратится на резистивной нагрузке называется – активной, как раз она то и измеряется в кВт – киловаттах.

Теги

ДиодИндуктивная нагрузкаКатушка индуктивностиКоммутацияОбучениеПереходной процессРелеЭлектроника

На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставлять комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus.com.

В случае комментирования в качестве гостя (без регистрации на disqus.com) для публикации комментария требуется время на премодерацию.

Эталонная, резистивная нагрузка

Коллеги есть задача, создать эталонную нагрузку, 75 Ом, с КСВ не более 1.3, в диапазоне частот 8-10 ГГц (рабочий участок 1 ГГц ( узкополосное согласование). Тип разъёма СР-75-154ФВ. Приборный парк не ограничен, Agilent, R&S , но всё 50 Ом. Есть трансформаторы сопротивлений 75-50 Ом, эталонные нагрузки 75 Ом , но с максимальной частотой 3 ГГц.

  • Тип разъёма СР-75-154ФВ.
    Разьем не пойдет! он реально работает до 1000мгц.
    Ищите сначала подходящий разьем, а потом нужно думать ,чем грузить его — не всякие резисторы будут работать на этих частотах.
    Если поколхозить, то подойдут СМД 1206…и обязательно их подключить в виде П-образного АТТ -3дб…
    В каком-то Радио было описание такой поглотительной нагрузки на основе АТТ, но у меня нет описания.
    ————
    зы. Подумалось…. Нужно взять ГОТОВЫЙ децибельник , выкинуть от туда потроха, из ФЛАТ сварганить платку и на нее напаять П-образный АТТ 3дб…или несколько последовательно — они создадут в децибельнике режим бегущей волны….

    Последний раз редактировалось Алексей2009; 15.10.2014 в 05:38.

  • Не нужно плодить темы. Вот сюда.

  • Быстрый переход Измерения Вверх
    • Навигация
    • Кабинет
    • Личные сообщения
    • Подписки
    • Кто на сайте
    • Поиск по форуму
    • Главная страница форума
    • Форум
    • ТЕХНИЧЕСКИЕ ФОРУМЫ НА CQHAM.RU
      1. Трансиверы, приемники КВ/УКВ
        1. Kenwood
          1. TS-50
          2. TS-140
          3. TS-430
          4. TS-440
          5. TS-450
          6. TS-480
          7. TS-520
          8. TS-570
          9. TS-590
          10. TS-680
          11. TS-690
          12. TS-790
          13. TS-830
          14. TS-850
          15. TS-870
          16. TS-930
          17. TS-940
          18. TS-950
          19. TS-990
          20. TS-2000
        2. Icom
          1. IC-746 (IC-7400)
          2. IC-756
          3. IC-706
          4. IC-775, IC-775DSP, IC-775DX2
          5. IC-7600
          6. IC-7800
          7. IC-7700
          8. IC-910
          9. IC-703
          10. IC-7000
          11. IC-780, 781
          12. IC-7200
          13. IC-718 (IC-78)
          14. IC-760 (IC-761)
        3. Yaesu
          1. FT-100
          2. FT-101
          3. FT-450
          4. FT-757
          5. FT-767
          6. FT-817
          7. FT-840
          8. FT-847
          9. FT-857
          10. FT-890
          11. FT-897
          12. FT-900
          13. FT-920
          14. FT-950
          15. FT-990
          16. FT-1000
          17. FT-2000
          18. FT-DX3000
          19. FT-DX5000
          20. FT-DX9000
        4. Ten-Tec
        5. Elecraft
        6. Alinco
        7. UW3DI
        8. UA1FA
        9. RA3AO
        10. SW
      2. Усилители мощности
        1. КВ усилители
        2. УКВ усилители
      3. Антенны
        1. Антенны КВ
        2. Антенны УКВ
        3. Согласующие устройства
        4. Антенные приборы
        5. Антенная механика
      4. Техника прямого преобразования
      5. Технический кабинет
        1. Измерения
        2. Технологии
        3. Помехи
        4. Непроверенные идеи
      6. Модификация радиостанций
      7. Конструкции на микроконтроллерах для радиолюбителей
      8. Старое радио (Ламповые души)
        1. История радиосвязи
      9. Бытовая техника, мой автомобиль, домашняя автоматизация
        1. Оргтехника
        2. ТВ
        3. Авто-Мото
        4. Умный дом
      10. Источники питания
    • РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ ФОРУМЫ
      1. Для любителей КВ
        1. DX-новости
        2. Экспедиции
        3. Соревнования
        4. Дипломы
        5. Прохождение
      2. Для любителей УКВ
        1. УКВ техника
        2. УКВ антенны
        3. УКВ соревнования, дипломы
        4. Программы для УКВ
        5. Тропо, Аврора и Еs
        6. ЕМЕ связи
        7. MS связи
        8. SAT связи
      3. Для любителей QRP и QRPP
        1. Пешие походы
      4. Программное обеспечение
        1. Софт для мобильных устройств
      5. Коллективы и Радио
        1. Silent Keys
      6. Правовой практикум радиолюбителя
      7. Для начинающих
    • НОВОЕ В РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКОЙ СВЯЗИ
      1. Цифровые виды связи Новые технологии в электронике и связи
      2. Software Defined Radio (SDR), Digital Radio Mondiale (DRM)
      3. APRS и другие виды пакетной связи
        1. Новости и события
        2. Применение APRS на КВ и УКВ
        3. Аппаратура APRS
        4. Самодельная аппаратура APRS
        5. Программное обеспечение
        6. Различное применение APRS
        7. Цифровые виды связи для передачи данных
        8. Радиолюбительские карты
    • ПОДДЕРЖКА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ CQHAM.RU
      1. О форумах на CQHAM.RU
      2. Тестовый форум
    • OFF-TOPIC
      1. Темы не вошедшие в другие разделы форума
      2. Работа для радиолюбителя
      3. Продавцы, покупатели…
      4. Ищу тебя
      5. QRZ.RU

    Информация о теме

    Пользователи, просматривающие эту тему

    Эту тему просматривают: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)

    Похожие темы

    1. Ответов:

      213

      Последнее сообщение: 10.10.2018, 15:08

    2. Ответов:

      Последнее сообщение: 01.02.2010, 21:48

    3. Ответов:

      3

      Последнее сообщение: 13.11.2009, 22:07

    4. Ответов:

      3

      Последнее сообщение: 26.01.2009, 22:51

    Ваши права

    • Вы не можете создавать новые темы
    • Вы не можете отвечать в темах
    • Вы не можете прикреплять вложения
    • Вы не можете редактировать свои сообщения
    •  

    Правила форума

    Текущее время: 13:17. Часовой пояс GMT +3.

    Откуда появляется

    Образование названия «реактивная мощь» относится к необходимости выделения энергии, которая расходуется нагрузкой, с формированием электромагнитных полей.

    Этот компонент используется при индуктивном типе. Например, во время подсоединения электрических двигателей. Все бытовые приборы, а также некоторые промышленные и сельскохозяйственные объекты используют данный тип нагрузки.

    Три основных вида на примере генератора

    В электроцепях, когда работа будет активного вида, то внутри ток не отстает от показателей напряжения. Если энергия будет индуктивного вида, то ток будет запаздывать в отличии от напряжения. При емкостной, ток будет идти быстрее напряжения. Ниже подробно разобраны три типа работ, а также сфера их применения.

    Треугольник мощностей

    Взаимосвязь активной, реактивной и полной мощности для синусоидального тока переменных значений представляется геометрически тремя сторонами прямоугольного треугольника, называемого треугольником мощностей. Электроцепи переменного тока потребляют две разновидности энергии: активную мощность и реактивную. Кроме того, значение активной мощности никогда не является отрицательным, тогда как для реактивной энергии возможна либо положительная величина (при индуктивной нагрузке), либо отрицательная (при емкостной нагрузке).

    Треугольник мощностей

    Треугольник мощностей

    Важно! Из треугольника мощностей видно, что всегда полезно снизить реактивную составляющую, чтобы повысить эффективность системы.

    Полная мощность не находится как алгебраическая сумма активного и реактивного мощностного значения, это векторная сумма P и Q. Ее количественное значение вычисляется извлечением квадратного корня из суммы квадратов мощностных показателей: активного и реактивного. Измеряться полная мощность может в ВА (вольтампер) или производных от него: кВА, мВА.

    Чтобы была рассчитана полная мощность, необходимо знать разность фаз между синусоидальными значениям U и I.

    Электроприборы, влияющие на качество потребления

    Коэффициент мощности равен единице при подключении ламп и нагревателей. Он уменьшается до 0,7 и менее, когда в цепи добавляют преобладающие по потреблению энергии электромоторы, другие компоненты с реактивными составляющими.

    Правильное применение определений и расчетов мощности помогает оптимизировать проект электрической сети с учетом особенностей подключаемых нагрузок. Приведенные выше сведения пригодятся на стадии определения параметров проводки, защитных автоматов. Комплексное использование этих знаний повысит надежность электроснабжения, предотвратит возникновение и развитие аварийных ситуаций.

    Как рассчитать параметры

    Расчет внешней характеристики выполняется с использованием схемы замещения (определения изменений вторичного напряжения и тока при изменениях нагрузки).

    На практике используется более простой вариант – расчет по формуле:

    U2= U20(1 – Δu/100),

    где U20 – вольты холостого хода во вторичной обмотке;

    U2 – вольты конкретной нагрузки во вторичной обмотке;

    Δu –колебания напряжения на вторичке.

    Δu рассчитывается по формуле:

    Δu=Kн (uкаcosφ2 + uкрsinφ2),

    где Кн – коэффициент загрузки;

    «uка» и «uкр» – активное и реактивное напряжение холостого хода или короткого замыкания.

    Также:

    uк= Uк/ U1ном,

    где Uк – вольтаж, при котором проводится опыт короткого замыкания;

    U1ном – номинальное напряжение.

    Точные значения uк можно найти в специальных каталогах, uка и uкр рассчитываются или определяются в процессе экспериментов короткого замыкания.

    При работе в режиме холостого хода ток на вторичке и коэффициент нагрузки равны нулю. Чтобы преобразователь перешел от холостого хода в рабочий режим, коэффициент должен повыситься до единицы. В процессе перехода вольтаж на вторичке снижается.

    Напряжение короткого замыкания равно соотношению вольтажа во время эксперимента к вольтажу при нагрузке, сопротивление принимается за нулевое. По этим причинам электроток на вторичке гораздо больше номинального.

    Для проведения эксперимента короткого замыкания вторичка замыкается накоротко, первичка присоединяется к напряжению, которое на много ниже номинального, чтобы вольтаж питания мог уравновеситься с падением на намотках.

    Условно поданное пониженное напряжение принимается равным падению вольтажа при номинальной нагрузке. Точное значение можно узнать из технической документации конкретного преобразователя.

    Коррекция cos φ

    Для коррекции cos φ применяется тот факт, что при емкостной и индуктивной нагрузке вектора реактивной энергии располагаются в противофазе. Так как большинство нагрузок является индуктивными, подключив емкость, можно добиться увеличения cos φ.

    Принцип компенсации реактивной мощности

    Принцип компенсации реактивной мощности

    Главные потребители реактивной энергии:

    1. Трансформаторы. Представляют собой обмотки, имеющие индуктивную связь и посредством магнитных полей преобразуюшие токи и напряжения. Эти аппараты являются основным элементом электросетей, передающих электроэнергию. Особенно увеличиваются потери при работе на холостом ходу и при низкой нагрузке. Широко используются трансформаторы в производстве и в быту;
    2. Индукционные печи, в которых расплавляются металлы путем создания в них вихревых токов;
    3. Асинхронные двигатели. Крупнейший потребитель реактивной энергии. Вращающий момент в них создается посредством переменного магнитного поля статора;
    4. Преобразователи электроэнергии, такие как силовые выпрямители, используемые для питания контактной сети железнодорожного транспорта и другие.

    Конденсаторные батареи подсоединяются на электроподстанциях для того, чтобы контролировать напряжение в пределах установленных уровней. Нагрузка меняется в течение дня с утренними и вечерними пиками, а также на протяжении недели, снижаясь в выходные, что изменяет показатели напряжения. Подключением и отключением конденсаторов варьируется его уровень. Это делается от руки и с помощью автоматики.

    Расчёты

    Для вычисления полной мощности используют формулу в комплексной форме. Например, для генератора расчет имеет вид:

    А для потребителя:

    Но применим знания на практике и разберемся как рассчитать потребляемую мощность. Как известно мы, обычные потребители, оплачиваем только за потребление активной составляющей электроэнергии:

    P=S*cosФ

    Здесь мы видим, новую величину cosФ. Это коэффициент мощности, где Ф – это угол между активной и полной составляющей из треугольника. Тогда:

    cosФ=P/S

    В свою очередь реактивная мощность рассчитывается по формуле:

    Q = U*I*sinФ

    Для закрепления информации, ознакомьтесь с видео лекцией:

    Всё вышесказанное справедливо и для трёхфазной цепи, отличаться будут только формулы.

    Нужны ли устройства компенсации в быту?

    На первый взгляд в домашней сети не должно быть большихреактивных токов. В стандартном наборе бытовых потребителей преобладаютэлектрическая техника с резистивными нагрузками:

    • электрочайник (Pf = 1);
    • лампы накаливания(Pf = 1);
    • электроплита (Pf =1) и другие нагревательные приборы;

    Коэффициентымощности современной бытовой техники, такой как телевизор, компьютер и т.п.близки к 1. Ими можно пренебречь.

    Но если речь идёт о холодильнике (Pf = 0,65), стиральной машине и микроволновой печи, то уже стоит задуматься об установке синхронных компенсаторов. Если вы часто пользуетесь электроинструментом, сварочным аппаратом или у вас дома работает электронасос, тогда установка устройства компенсации более чем желательна.

    Экономический эффект от установки таких устройствощутимо скажется на вашем семейном бюджете. Вы сможете экономить около 15%средств ежемесячно. Согласитесь, это не так уж мало, учитывая тарифы неэлектроэнергию.

    Попутно вы решите следующие вопросы:

    • уменьшение нагрузок на индуктивные элементы и на проводку;
    • улучшение качества тока, способствующего стабильной работе электронных устройств;
    • понижение уровня высших гармоник в бытовой сети.

    Для того чтобы ток и напряжение работали синфазно, устройства компенсации следует размещать как можно ближе к потребителям тока. Тогда реальная отдача индуктивных электроприёмников будет принимать максимальные значения.

    Рейтинг
    ( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
    Загрузка ...