د الکټریکي پاور یو وچ او درې فازه پاور فعال غیرفعال ظاهری

پیچیده توان

دا خوښې د ګڼې او مهمې مفهوم سره په اړه دی. د پیچیده توان تعیین کولو لپاره، په نوم یو فازه توکي ډول څخه وګورئ چې دا د ولټیج او جریان په پیچیده توګه چې V.ejα او I.ejβ. یې نښته شوي دي. دا د ولټیج او جریان بردارونه د یو رفرنس محور سره د زاویې α او β دی. د فعال توان او غیرفعال توان په دې ډول حساب کولای شي چې ولټیج او جریان (کنجوګ) د ضرباتو په اساس.

دا (α − β) د ولټینه او کرنټ ترمنځ د زاویې څخه نور هیڅ نه، پس دا د ولټینه او کرنټ ترمنځ د فازو خلافې ده چې معمولاً د φ لاندې وړاندې کیږي.
پس داسې معادلې د ډول داسې لیکل کیږي،

که دا، P = VIcosφ او Q = VIsinφ.
دا S کمیت د مرکب توان په نوم ورکړل کیږي.
مرکب توان د ارزښت |S| = (P2 + Q2)½ د ظاهر شوي توان په نوم ورکړل کیږي او دا د ولټ-آمپیر واحد لري. دا کمیت د ولټینه او کرنټ د مطلق ارزښتونو د محصول ده. د کرنټ د مطلق ارزښت د جول د حرارت ورکولو قانون سره مستقیم پرتله کیږي. پس د الکترونیکی ماشين د ریټنګ معمولاً د دې ظاهر شوي توان لرونکو چارواکې د مجاز حرارت حدودو کې تعیین کیږي.
نومه کې د مرکب توان د معادله کې د Q [ = VIsinφ ] د ارزښت د φ [= (α − β)] مثبت وخت مثبت ده چې دا معنی لري که کرنټ د ولټینه وروسته ورته ده چې دا معنی لري که لوډ د اندازې څخه دی. دوهباره Q د φ منفي وخت منفي ده؛ چې دا معنی لري که کرنټ د ولټینه پیښې ورته ده چې دا معنی لري که لوډ د کاپاسیټورې څخه دی.

یو فازه توان

یوه فاز تک سیستم انتقال برق پراکټیکي توګه نشته، مګر هنوز دا لازمي ده چې په پام کې نیولو څخه وروسته چې د موډرن سه فازه برق سیستم په اړه د خبرې ورکوئ. په دې څخه وروسته چې د فاز تک برق د جزئیاتو په اړه د خبرې ورکوئ، د بیرته د سیستم برق پارامترانو د خبرې ورکوئ. د برق سیستم د سه بنیادی پارامترانو دی مقاومت برق، الحانیت او ظرفیت.

مقاومت

مقاومت یوه ماده د داخلی خصوصیت دی چې دا د جریان برق د جريان په اړه د دوی ښودلو له لاسه راځي چې د الکترونونو د حرکت په اړه د استاتیک اتمونو سره برخورد کوي. د دې پروسه له لارې د ژر تولید شوي چې دا د اوهمی توان لوستل شوي دی. په مقاومت کې د جريان په اړه د ولټیج او جريان ترمنځ د فاز تفاوت نه وي، چې دا معني دی چې جريان او ولټیج د یو بل فاز کې دي؛ د انونو ترمنځ د فاز زاویه صفر دی. که د I جريان په مقاومت R کې t ثانیه جريان کوي، نو د مقاومت لپاره د کل توان I2.R.t دی. دا توان د فعال توان په نوم دی او د متناسب توان د فعال توان په نوم دی.

الحانیت

د ګډې د خاصیت لرونکو په وړاندې د ګډې د مغناطیسی کچه په وړاندې د انرژۍ له نښه کیدو او د يوه فازه توان سپلي په منفي نیمه دوره کې د اوسیدل شوې انرژۍ ورکولو. که د ګډې L هنري د ګډې په وړاندې د I کورنټ چلولو، د ګډې په وړاندې د مغناطیسی کچه په توګه نښل شوي انرژۍ دا ده:

د ګډې سره داسې توان واکټیو توان دی.

کیپسیټنس

کیپسیټنس د خاصیت لرونکو په وړاندې د کیپسیټر د استاتیکي الکټرومغناطیسی کچه په وړاندې د انرژۍ له نښه کیدو او د سپلي منفي نیمه دوره کې د اوسیدل شوې انرژۍ ورکولو. د V الکټرومغناطیسی پټینشیال او C کیپسیټنس سره د دوه موازی میټالیک ټیلو ترمنځ د انرژۍ نښه کیدو څخه دا ده:

دا انرژۍ د استاتیکي الکټرومغناطیسی کچه په توګه نښل شوي. د کیپسیټر سره داسې توان نیز واکټیو توان دی.

فعال توان او واکټیو توان

دا وګورئ چې د یو فازه برق مدار کې برقی جریان د ولټاژ له لارې د φ زاویه سره دی.
د لحظتی ولټاژ v = Vm.sinωt
په دې توګه د لحظتی جریان ترمنځنه شی i = Im. sin(ωt – φ).
که، Vm او Im د سینوسویدلی ولټاژ او جریان د لاسه ارزښتونه دي.
مدار د لحظتی قدرت په اړه داسې ده

فعاله قدرت

مقاومتی قدرت

په نوم یوازې یو فازه برق مدار کې د مقاومتی طبیعت هم دی، دا موندلی دی چې د ولټاژ او جریان میانې زاویه φ = 0 دی او په دې توګه،


د دې معادله له وسیله څخه ده چې د ωt څه ارزښت نه وي، d cos2ωt د 1 څخه لوی نه وي؛ په دې توګه p د منفي ارزښت نه وي. P د همیشه مثبت ارزښت دی د ولټاژ v او برقی جریان i د لحظتی جهت په اړه د یو ډول دی، دا یعنی د انرژي د لارې جهت دی، یعنی د منبع تر لاډ تر، او p د لاډ ته د انرژي خوردنه د راتا دی او دا د فعاله قدرت نوم دی. دا قدرت د برقی مدار د مقاومتی اغیزې له لارې خوردېږي، په دې توګه دا د ځانګړې نوم هم دی مقاومتی قدرت.

واړاندیز توان

ایندوکټیو توان

هغه مور د پام کې وګورئ چې د يوه فازه توان جوړښت لږنه ایدوکټیو وي، دا داسې معنی لري چې د ځینې د ولولو د ځای د ولولو د ځای د φ = + 90o زاویه سره لوړي. د φ = + 90o ورته کول.


دا داسې دلایل لري چې د توان د چپې او راستې د ځایونو ته یې ورته کېږي. له 0o څخه تر 90o پورې د نفسي چرخې سره، له 90o څخه تر 180o پورې د مثبت چرخې سره، له 180o څخه تر 270o پورې د نفسي چرخې سره او له 270o څخه تر 360o پورې د مثبت چرخې سره. په دې توګه دا توان د چرخې د طبيعت سره شته چې د دې د فرکونسي د دوه ځله دی. چې د توان له یو چرخې څخه تر بل چرخې ته او بل چرخې څخه تر یو چرخې ته ورته کېږي، د دې توان د متوسطه قدر صفر دی. په دې توګه دا توان هېڅ عملی کار نه کوي. دا توان واړاندیز توان په نوم شته. په دې چې د یوې فازې د ایدوکټیو توان د عبارت د ایدوکټیو جوړښت سره پرتله کېږي، دا توان هم ایندوکټیو توان په نوم شته.

دا داسې دلایل لري چې که د جوړښت په خالص ایدوکټیو توګه وي، د انرژۍ د مغناطيسی میدان د انرژۍ په توګه له مثبت چرخې څخه تر نفسي چرخې ته او له نفسي چرخې څخه تر مثبت چرخې ته ورته کېږي او د دې انرژۍ د چرخې د نرخ د واړاندیز توان د ایدوکټر يا لږنه ایندوکټیو توان په توګه بیان کېږي او د دې توان د مثبت او نفسي چرخې د یوډولو دی او د نرخ د مجموعه قدر صفر دی.

کیپسیټو پاور

اوس د یو فازه پاور سرکل یې کامله کیپسیټو لري، یعنی کورنټ د ولټیج ترڅوده ۹۰ درجه پرانیسته دی، په اړه φ = – ۹۰ درجه.


په کیپسیټو پاور ډول کې هم په متبادل جهتونو کې پاور جريان لري. له ۰ درجه تر ۹۰ درجه پورې د مثبت نیمه دوره داسې ده، له ۹۰ درجه تر ۱۸۰ درجه پورې د منفي نیمه دوره داسې ده، له ۱۸۰ درجه تر ۲۷۰ درجه پورې دوباره مثبت نیمه دوره داسې ده او له ۲۷۰ درجه تر ۳۶۰ درجه پورې دوباره منفي نیمه دوره داسې ده. په دې توګه دا پاور هم متبادل دی او د فریکوئنسي د دوی دواړه دی. پس، د انډکټو پاور په ډول، کیپسیټو پاور هم هیڅ ورک نه کوي. دا پاور هم د ریاکټو پاور دی.

پاور د اکټیو او ریاکټو کامپوننت

د پاینې مساوات په نوې توګه ترسره کیدی شي

دا اړیکه دوه جملې لري؛ په اوږدۍ د Vm. Im.cosφ(1 – cos2ωt) جمله څخه ده، چې هرگز منفی نشي ځکه چې (1 – cos2ωt) د قدر همیشه مثبت یا صفر ده او منفی نشي.

دا د ورته فازې پاینې مساوات د رياکتیو پاینې جمله ده چې د حقیقي پاینې یا د ورکوي پاینې په نوم هم شناختل کیدی شي. دا پاینه متوسطه د غیرصفر قدر لري چې دا معنی لري چې دا پاینه حقیقي کار کوي او بدلې له دې د دې پاینې د حقیقي پاینې یا د ورکوي پاینې په نوم هم شناختل کیدی شي. دا د رياکتیو پاینې جمله ده چې د حقیقي پاینې یا د ورکوي پاینې په نوم هم شناختل کیدی شي.
دویمه جمله Vm. Im.sinφsin2ωt ده چې دا منفی او مثبت دوران لري. په دې توګه د دې جملې متوسطه صفر ده. دا جمله د رياکتیو جمله په نوم شناختل کیدی شي چې د دې پاینې د کارولو لپاره د ځینې کار نه کوي.
هر دوی حقیقي پاینه او رياکتیو پاینه د واټونو د یو ډول دیمار لکه دا ښیي چې د رياکتیو جمله د غیرفعال پاینې تشریح کوي، دا د ولټ-امپير رياکتیو یا د کوتاه کړن VAR په توګه اندازه کیږي.
ورته فازې پاینه د دې نظام تشریح کوي چې د هغه د ولټونو د همغږي تغیرات. دا ساده د یو مووی کویل د مغناطیسي میدان کې چرخول یا د مغناطیسي میدان د ثابت کویل په اړه چرخول سره تولید کیږي. دا بدلونکي ولټ او بدلونکي امپير د ورته فازې ولټ او امپير. مختلف نوعونو د سرکوټونه د سینوسوئي ورود په اړه مختلف پاسخونه ورکوي. ما هر نوعه سرکوټونه یو به یو د ورته فازې پاینې مساوات تشریح کوو چې شامل دي بریښنالیک فقط، کیپاسیټنس فقط او د اینډکټر فقط، او د دې دوه یو ترکیب او د ورته فازې پاینې مساوات تثبيت کول.

د صرف بریښنالیکو لپاره د ورته فازې پاینې مساوات

ما په لاندې برخه کې د پاک ریزستانو سرچینې ته وړاندې د یوه فازې برقې حساب کول ته وګورئ. د پاک اهمیت ریزستانو سرچینې د ولټاژ سرچینه V په توګه د ښودل شوي تصویر کې د ښودل شوي جوړښت ده.

که، V(t) = لحظي ولټاژ.
Vm = ولټاژ د ننګوالي مقدار.
ω = د راديان/ثانۍ په توګه زاويایي سرعت.

د اوهم قانون له پر،

په دې معادله کې V(t) د مقدار په توګه جایولو سره ما د لاندې معادله ته ورسېږئ،

د (1.1) او (1.5) معادلونو په پام کې نیولو سره په وضاحت دي چې V(t) او IR د هم فازه ده. پس د پاک اهمیت ریزستانو کې د ولټاژ او برقې جريان ته د هم فازه وجود لري، د ښودل شوي تصویر (b) په توګه.

لحظي برقې،

د یوه فازې برقې معادله (1.8) په پام کې نیولو سره په وضاحت دي چې برقې د دوه مقالې لري، يوه ثابت مقاله یعنی،

او بل مقاله د ننګوالي مقدار یعنی،

دا مقاله د تمام د دوره د لپاره د مقدار صفر ده. پس د پاک اهمیت ریزستانو ته د برقې مقدار د دې په توګه ده او د fig(c) په توګه نښېدل شوي.

د يو فازه برق دسولی د محض انډکټور سرته

انډکټور يو منفعل جز دي. کله چې د AC جريان له انډکټور څخه تېر شي، د هغه په واسطه د جريان د تېرېدو مخالفت کوي چې د بېک emf توليد کړي. نو، لګول شوی جريان ته نسبت د هغې سره راځي چې د توليد شوې بېک emf تعادل ته ورسېږي. د محض انډکټور سره د سينوسويډال وولتاژ سرچينې Vrms سره د جوړ شوی سرکټ په لاندې شکل کې ښودل شوی دی.

موږ پوهېږو چې د انډکټور پر سر وولتاژ له اجله دی،

نو له دې څخه يو فازه برق دسولی څرگندېږي چې I له V څخه π/2 وروسته وي يا بله طرفه ويل، V له I څخه π/2 مخکې وي، کله چې AC له انډکټور څخه تېر شي يعني I او V د شکل (e) څخه ښودلي په توګه ناهمفاز دي.

د لحظوي قوت ورکول کېږي،

دلته، يو فازه برق فورمول يوازې د متغير اصطلاحاتو په شاملولو سره، او د بشپړ چکر لپاره د قوت ارزښت صفر دی.

د محض کاپاسيټيف سرکټ لپاره يو فازه برق دسولی

د AC په کیپاسیټر وروسته دوام لري، نومې څخه تر بلندۍ او پسې دوام لري. د کیپاسیټر د ولولو قیمت داسې دی،


نومې د I(t) او V(t) د واحد فاز د ولولو حساب له مینه کې د کیپاسیټر د چاپیریال د ولولو سره د π/2 زاویه لري.


د کیپاسیټر د ځاینې یوازې د اغیزمنه جملې شامل دي او د کامل دورې لپاره د ځاینې قیمت صفر دی.

واحد فاز د RL سرکټ د ولولو معادله

یو خالص اهمیک رزیستانس او انډکټر په سلسله توګه تړاو شوي دی، د fig (g) په وړاندې د ولټاژ منبع V په وړاندې. پسې د R په وړاندې ولټاژ VR = IR او د L په وړاندې ولټاژ VL = IXL.


دا ولټاژ کاهنۍ د fig (i) په توګه د یو ولټاژ مثلث توپیر کې نښل شوي دي. د OA بردار د R = IR په وړاندې کاهنۍ نښلوي، د AD بردار د L = IXL په وړاندې کاهنۍ نښلوي او د OD بردار د VR او VL د نتیجه نښلوي.

دا هغه د RL مدار د اعترضه دی.
د بردار نښته په ورته داسې دېچلي کې د V په لارې I او د فاز زاويه φ د لارې داسې دې:

پسې د قدرت دوه جملې لري، يو ثابت جمله 0.5 VmImcosφ او بل آنی جمله 0.5 VmImcos(ωt – φ) چې د تمام دوره لپاره داسې دې ۰.
پسې داسې د تنها ثابت جمله د واقعي قدرت استعمال کې داسې دې.
پسې د قدرت، p = VI cos Φ = ( rms ولټاژ × rms جريانون × cosφ) واټ
چې د cosφ داسې د قدرت عامل دی او داسې دې:

I دوه مستطيل جزئيات ته حل شوي دي Icosφ په V او Isinφ په V له وړاندې. تنها Icosφ د واقعي قدرت ته غږوي. پسې، تنها VIcosφ د واطفول جزئي یا فعال جزئي او VIsinφ د واطلس جزئي یا غیرفعال جزئي دی.

یو فازه توان لارې د RC سرچینې لپاره معادله

ما وړاندې کوم چې د پاکه ئېسټانتۍ کې جریان د ولتاژ ته ليدل کوي او د پاکه اهمي ويستنځې کې د ولتاژ سره یو فازه کېدل کوي. په RC سرچینه کې د جريان د ولتاژ ته د φ زاویه سره لیدل کېږي. که V = Vmsinωt او I يې Imsin(ωt + φ) وي.

توان هم د R-L سرچينې مثالونه توګه دي. د R-L سرچينې لاندې د R-C سرچينې کې د R-L سرچينې لاندې د توان فاکتور ليدل کېږي.

سه فازه توان دېفینیشن

دا کشف شوی چې سه فازه توان د یو فازه توان تولید له نظره ګټوره دی. د سه فازه توان نظام کې دوه ولتاژ او جريان پالسې د هر چرخه کې د ۱۲۰o زاویه سره څخه ورته دي. دا مانایتوب چې هر یو ولتاژ پالسې د بل غیره ولتاژ پالسې سره د ۱۲۰o زاویه لري او هر یو جريان پالسې د بل غیره جريان پالسې سره د ۱۲۰o زاویه لري. سه فازه توان دېفینیشن چې د توان نظام کې، سه یو فازه توانونه د سه جداگانه توان لویزونه لرونکي دی. د دې توانونو ولتاژونه د یو بل خوا د ۱۲۰o زاویه سره څخه ورته دي. په هغه توګه، د دې توانونو جريانونه هم د یو بل خوا د ۱۲۰o زاویه سره څخه ورته دي. د سه فازه توان ایدیالي نظام د همګشې نظام راښکونه دي.

د سه فازه نظام دا ورته کېږي چې د سه فازې ولټجونو څخه یو لږ نه وي او د دې فازونو ترمنځ د ګړۍ ډوله ۱۲۰° نه وي.

سه فازه نظام د برتریو

هغه دوه ډوله دلایل چې دا پورې د يوه فازه پورې بیا قابل توپیر دی.

1. د يوه فازه پورې معادله
   
   چې د وخت څخه مستقل دی. له بلانه د سه فازه پورې معادله دا هم ده
   
   چې د وخت څخه مستقل دی. په دې توګه د يوه فازه پورې دا د وخت څخه منحصر دی. دا معمولاً د کوچنې ریټینګ موترونو ته اثر نه کوي، په لوی ریټینګ موترونو کې دا زیاته دکتنه جوړوي. په دې توګه د سه فازه پورې د لوی تنش پورې بیا قابل توپیر دی.

2. د سه فازه ماشين ټولنه د هغه ټولنه یوه فازه ماشين څخه ۱.۵ ګنه لوی دی.

3. يوه فازه القاءيي موتور د شروعولو ټورک نه لري، پسې مو خواړه یې د شروعولو لپاره یو معاونه وسیله ورکړي، په دې توګه د سه فازه القاءيي موتور د خپلو سره شروع کیږي - د دې لپاره هیڅ معاونه وسیله نیاز نه دی.

4. د قدرت فاکتور او کارکردگی، دوه ډوله د سه فازه نظام کې لوی دی.

سه فازه پورې معادله

د تعيين لپاره، سه فازې برق ورکړل شوي معادله دی یعنی د سه فازې برق حسابولو لپاره ما به اول سره د ایدئال او ګټور سه فازې نظام د تصور کولو ضروري دي. دا مطلب دا ده چې د سه فازې نظام د هر فازې د ولتې او جریان د هر فازې د نږدې فازې سره ۱۲۰° داړه وي او همدا د هر جرياني موج د امپلیټود يوازې وي او همدا د هر ولتي موج د امپلیټود يوازې وي. نوم، د ولتې او جريان د هر فازې د سه فازې برق نظام داړه φ دی.

پس د سرخ فازې د ولتې او جريان د عبارت-
په توګه.
د ژرد فازې د ولتې او جريان د عبارت-
په توګه.
او د نیلي فازې د ولتې او جريان د عبارت-
په توګه.
پس د سرخ فازې د لحظي قدرت د عبارت-

همدا د ژرد فازې د لحظي قدرت د عبارت-

همدا د نیلي فازې د لحظي قدرت د عبارت-

د سیستم د کلی سه فازې قدرت د هر فازې د منفرد قدرت د جمع-

د بالا د قدرت د عبارت په کارولو سره د کلی لحظي قدرت ثابت وي او د هر فازې د حقیقي قدرت د سه ځله وي. د يوه فازې قدرت د عبارت په کارولو کې ما د واکتيف قدرت او د آکتيف قدرت د کامپوننتونه موندلی وو، خو د سه فازې قدرت د عبارت په کارولو کې د لحظي قدرت ثابت وي. دراصل د سه فازې نظام کې د هر منفرد فازې د واکتيف قدرت صفر نه دی، خو د هر لحظه د انډول د واکتيف قدرت صفر دی.

واړاندې توان د مغناطيسي انرژي ډول ده چې د هر وخت د بریښنایی بند کې لارې کیږي. دا واحد وړاندې وات (Volt Ampere Reactive) ده. دا توان د AC بند کې کېږي کارول شوی نشي. په دې حال کې، په بریښنایی DC بند کې د ګرمۍ ته تبدیل کیږي، جوړه شوي کنډینسټر یا اینډکټر یې د رزیستانټ ته وصلولو سره، د عنصر لرونکي انرژي یې د ګرمۍ ته تبدیل کیږي. د ماشومانو برقی نظام د AC نظام ته کارول کیږي او د ماشومانو زندگي کې استعمال کیږي د ګرمۍ یا کنډینسر لویدونکي، له دې لپاره واړاندې توان د برقی منظرې له نظر څخه مهمه مفهوم ده.

منبع: Electrical4u.

پیغام: اوریجنال په احترام، خوب مقالې ورته شریکولو لپاره، که د حق نسخه لاسرسی وي په اړه تماس کړئ حذف کړئ.