Mi a teljesítmény az AC áramkörben?
A háromfázis AC áramkörök általában a elektromos elosztás és elektromos továbbítás céljaira használják. Az egyfázis áramkörök gyakran előfordulnak a lakossági ellátási rendszereinkben.
Egy háromfázis AC áramkör teljes teljesítménye háromszorosa az egyfázis teljesítménynek.
Tehát, ha a háromfázis rendszer egyik fázisának teljesítménye 'P', akkor a háromfázis rendszer teljes teljesítménye 3P (feltéve, hogy a háromfázis rendszer tökéletesen kiegyensúlyozott).
De ha a háromfázis rendszer nem pontosan kiegyensúlyozott, akkor a rendszer teljes teljesítménye a fázisek individuális teljesítményeinek összege lesz.
Tegyük fel, hogy egy háromfázis rendszerben az R fázisban a teljesítmény PR, a Y fázisban PY és a B fázisban PB, akkor a rendszer teljes teljesítménye
Ez egyszerű skaláris összeg, mivel a teljesítmény skalár mennyiség. Ezért, ha csak egyetlen fázist veszünk figyelembe a háromfázis teljesítmény számítása során, elegendő.
Vegyünk például, hogy az A hálózat elektromosan kapcsolódik a B hálózathoz, ahogyan az alábbi ábrán látható:
Vegyünk például, hogy egy egyfázis rendszer feszültség hullámforma kifejezése a következő:
Ahol V a hullámforma amplitúdusa, ω a hullám terjedési szögsebessége.
Most vegyünk például, hogy a rendszer áram i(t) és ennek az áramnak van fázisbeli eltérése a feszültségtől φ szöggel. Tehát az áram hullámformája φ radiános lassulással terjed a feszültséghez képest. A feszültség és az áram hullámforma grafikusan a következőképpen ábrázolható:
Ebben az esetben az áram hullámforma a következőképpen ábrázolható:
Most, a pillanatnyi teljesítmény kifejezése,
[ahol Vrms és Irms a feszültség és az áram hullámforma négyzetes középértéke]
Most rajzoljuk meg a P vs. idő görbéjét,
Látható, hogy a P nem vesz fel negatív értéket. Tehát nemnulla átlagértékkel rendelkezik. Sinusoidális, a rendszer frekvenciájának kétszerese. Most rajzoljuk meg a teljesítményegyenlet második tagját, azaz Q-t.
Ez tiszta sinusoidális és nullával egyenlő átlagértékkel rendelkezik. Így ezek két grafikonból látható, hogy P az AC áramkörben valódi teljesítménykomponens, amely valóban a hálózat A-ról a hálózat B-re hordozódik. Ez a teljesítmény a hálózat B-ben elektrikus energiaként fogyasztódik.
Q viszont valójában nem folyik a hálózat A-ról a hálózat B-re. Inkább az A és B hálózatok között rezgődik. Ez is a teljesítmény komponense, amely valójában a hálózat induktív vagy kapacitív energia tároló elemekbe és onnan folyik be és ki.
Itt P a valós vagy aktív részét jelenti a teljesítménynek, Q pedig a képzetes vagy reaktív részét a teljesítménynek.
