무효 전력이 공급 / 소비된다는 것은 무엇을 의미합니까?

실제 전력은 실제 소비가 있지만 무효 전력에 관한 것이므로 의미가 있습니다. 소비 / 배달이란? 이런 일이 생기면 어떻게 회로가 바뀌나요?

질문에 대답하기 위해 : 실제 전력은 회로에 의해 소비됩니다. 회로와 소스 사이에 무효 전력이 전달됩니다.

W (P)의 실제 전력은 유용한 전력입니다. 우리가 회로에서 벗어날 수있는 것. 열, 빛, 기계적 힘. 저항 또는 모터에서 소비되는 전력.

VA (S)의 피상 전력은 소스가 회로에 넣는 것입니다. 회로가 소스에 미치는 전체 영향.

따라서 역률은 일종의 효율 pf = P / S입니다. 1에 가까울수록 좋습니다.

VAR의 무효 전력 (Volt Amps Reactive) (Q)은 소스와 부하 사이를 순환하는 전력입니다. 커패시터 또는 인덕터에 저장된 전력. 그러나 필요합니다. 예를 들어, 전기 모터의 유도 무효 전력은 모터를 회전시키기 위해 자기장을 형성합니다. 그것이 없으면 모터가 작동하지 않으므로 낭비되는 것을 고려하는 것은 위험하지만 일종의 문제입니다.

커패시터 및 인덕터는 반응성입니다. 그들은 전기장과 자기장에 전력을 저장합니다. ac 파형의 1/4 인 경우, 필드가 형성 될 때 반응 장치가 전력을 소비합니다. 그러나 다음 분기 파형에서는 전기장 또는 자기장이 붕괴되고 에너지가 소스로 되돌아갑니다. 지난 2/4 동안 동일하지만 반대 극성입니다.

애니메이션을 보려면 시리즈 AC 회로를 참조하십시오 . 6 개의 모든 회로 (R, L, C, RL, RC & RLC)를 보여줍니다. 순간 전원을 켭니다. p가 양수이면 소스가 전력을 공급하는 것입니다. p가 음수이면 전원이 소스로 전송됩니다.

R의 경우 전력이 소비됩니다. L 또는 C의 경우 전원이 소스와 장치간에 흐릅니다. RL 또는 RC의 경우이 두 관계가 결합됩니다. 저항기는 소비하고 반응 장치는 전원을 공급 / 저장합니다.

실제 이점은 인덕터와 커패시터가 회로에있을 때입니다. 선행 용량 성 무효 전력은 지연 유도 무효 전력과 극성이 반대입니다. 커패시터는 인덕터에 전원을 공급하여 소스가 제공해야하는 무효 전력을 줄입니다. 역률 보정의 기초.

참조에서 RLC를 선택하십시오. 소스 전압 (hypoteneuse)는 과 형성됩니다 . 및 구성된 경우보다 작습니다.V R V L − V C V R V $V_S$$V_R$$V_L - V_C$$V_R$$V_L$

커패시터가 인덕터의 모든 전원을 공급하면 부하가 저항이되고 P = S 및 pf = 1이됩니다. 전원 삼각형이 사라집니다. 필요한 소스 전류가 적으므로 케이블 연결, 회로 보호 수준이 떨어질 수 있습니다. 모터 내부에는 보정되지 않은 전력 삼각형이 있으며 커패시터에서 추가 전류가 발생합니다.

이 레퍼런스는 직렬 회로를 보여 주지만, C는 AC 회로의 L에 전원을 공급하여 소스가 제공해야하는 피상 전력을 줄입니다.

예를 들어 봅시다. 120V 소스로 0.707 pf 래깅에서 P = 1kW 모터.

역률 보정 전 : 및 (점선) I에서와 같이 가 45 ° 지연 됩니다. S 1 = 1.42 k V $Q_L = 1kVAR$$S_1 = 1.42kVA$$Θ_1 = 45° lagging$$V_S$$I_1 = 11.8A$

부하와 병렬로 커패시터를 추가하여 역률을 0.95 지연으로 증가시킵니다.

요인 수정 후 : P 및 여전히 존재합니다. 커패시터는 추가합니다 . 무효 전력 공급이 감소해야하므로 순 무효 전력은 입니다. 및 25.8 %의 전류 절약. 제외한 모든 힘 삼각형이 존재합니다 .$Q_L$$Q_C = 671VAR$$Q_T = 329VAR$$S_2 = 1.053kVA$$I_2 = 8.8A$$S_1$

커패시터는 671VAR의 무효 무효 전력을 모터의 지연 무효 전력에 공급하여 순 무효 전력을 329VAR로 감소시킵니다. 커패시터는 인덕터 (모터 코일)의 소스 역할을합니다.

커패시터의 전기장이 충전됩니다. 전기장이 방전됨에 따라 코일의 자기장이 형성됩니다. 자기장이 붕괴되면 커패시터가 충전됩니다. 반복. 커패시터와 인덕터간에 전원이 공급되고 있습니다.

때 이상적입니다 . 전원 삼각형이 사라집니다. 및$Q_L = Q_C$$S_2 = P = 1kVA$$I_2 = 8.33A$

커패시턴스 또는 인덕턴스만으로 구성된 부하에 AC 전압 공급 장치를 적용한 경우 전압에 대한 전류의 위상 각이 90도만큼 이동합니다. 전압과 전류가 90 도로 변위되면 해당 부하에 실제 전력이 공급되지 않습니다. 무엇 되는 부하에 전달하는 것은 무효 전력이라고합니다.

부하가 저항기 인 경우 전류 및 전압은 정확히 동 위상이며 (옴 법칙에 따라) 무효 전력이 전달되지 않습니다. 전달 된 전력은 실제 전력이되고 저항을 가열합니다.

이 두 한계 사이에서 무효 전력과 실제 전력이 모두 제공 될 수 있습니다. 전압에 대한 전류의 위상 각의 코사인을 역률이라고합니다. 위상이 0 일 때 (저항 부하) cos (zero)는 1입니다. 위상이 90 일 때 (반응 임피던스 부하) cos (90)는 0입니다.

위 그림에서 대각선 (빨간색) 선은 VA입니다. 즉, 부하에 적용되는 볼트 암페어 – 기본적으로 RMS 전압 x RMS 전류입니다. VA는 "피상 전력"이라고하며 부하가 완전히 저항하는 경우 실제 / 실제 전력 (녹색)과 같습니다.

부하가 순전히 반응 인 경우 "피상 전력"= "무효 전력"(파란색)

위의 다이어그램에서 실제 전력과 무효 전력 사이의 각도는 항상 90 도입니다. 추가 의견을 따르면, 아래 다이어그램은 무효 전력에 대한 몇 가지 사항을 명확히하는 데 도움이됩니다.

저항성, 유도 성, 용량 성 및 혼합 부하의 네 가지 시나리오가 있습니다. 네 가지 모두의 검은 곡선은 "파워"즉 입니다. 인덕터 및 커패시터의 경우 전력의 평균 값은 0입니다.$v\cdot i$

무효 전력이 소비되지 않습니다. 무효 전력은 회로의 전기 리액턴스, 즉 소스와 부하 사이의 위상 차이의 결과입니다. 모든 전력은 활성 부하로 전달되지만 회로가 100 % 활성 상태가 아니기 때문에 활성 회로를 통해 활성 에너지를 "이동"하는 데 필요한 무효 전력이 있습니다. 즉,이 모든 전력 (활성 + 반응)을 이동하려면 더 큰 케이블이 필요합니다.

이 재미있는 설명을 들어보십시오. 활동적인 힘은 당신이 먹는 음식에 소비하는 현금과 같습니다. 모든 것은 기아를 만족시키는 데 필요한 기능을 직접 수행합니다. 무효 전력은 스토브에 소비하는 현금과 같습니다. 먹을 수는 없지만 음식을 준비하는 데 필요합니다. 스토브를 계속 사용할 수는 있지만 사용하지는 않지만 여전히 먹을 수는 없습니다.

변압기 또는 모터와 같은 장치에서 2 차에서 1 차로의 전력 변환 또는 전기에서 기계 에너지로의 에너지 변환에 사용되는 자기장을 설정하려면 무효 전력이 필요합니다. 직접 작업을 수행 할 수는 없지만 작업을 수행해야합니다. 자동차의 연료와 기름처럼 생각할 수도 있습니다. 오일은 자동차를 가동시키지 않지만 엔진이 없으면 엔진이 작동하지 않습니다. 이것은 느슨한 비유입니다.

전기 시스템의 문제점은 무효 에너지와 유효 전력이 발전기에서 동일한 에너지 입력으로 생성된다는 것입니다. (스토브 및 음식 비유와 마찬가지로 모든 현금은 주머니에서 나옵니다.) 따라서 우리는 시스템에 절대적으로 필요한 최소 무효 전력 만 갖고 나머지 모든 소스 전력을 유효 전력으로 생산하려고합니다. 무효 전력이 선호되는 경우도 있지만