พลังงานไฟฟ้าเฟสเดียวและสามเฟสพลังงานจริงพลังงาน реактивная мощность พลังงานชัดแจ้ง

พลังงานซับซ้อน

เป็นแนวคิดที่สำคัญและจำเป็นต้องเข้าใจ ในการสร้างสูตรของพลังงานซับซ้อน เราต้องพิจารณาเครือข่ายเฟสเดียวที่มีแรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า สามารถแสดงในรูปแบบเชิงซ้อนได้เป็น V.ejα และ I.ejβ ที่ α และ β เป็นมุมที่เวกเตอร์แรงดันไฟฟ้าและเวกเตอร์กระแสไฟฟ้าทำมุมกับแกนอ้างอิงตามลำดับ กำลังจริงและกำลังเสมือนสามารถคำนวณได้โดยการหาผลคูณระหว่างแรงดันกับคอนจูเกตของกระแส นั่นคือ,

(α − β) นี้คือมุมระหว่างแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า ซึ่งเป็นความแตกต่างเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า ซึ่งโดยทั่วไปจะเขียนแทนด้วย φ
ดังนั้น สมการข้างต้นสามารถเขียนใหม่ได้ว่า,

โดยที่ P = VIcosφ และ Q = VIsinφ
ปริมาณ S นี้เรียกว่า กำลังซับซ้อน
ขนาดของกำลังซับซ้อน คือ |S| = (P2 + Q2)½ ถูกเรียกว่า กำลังปรากฏ และหน่วยของมันคือโวลต์แอมแปร์ ปริมาณนี้เป็นผลคูณของค่าสัมบูรณ์ของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า ค่าสัมบูรณ์ของกระแสไฟฟ้ามีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับผลของการทำความร้อนตามกฎของโจลในการทำความร้อน ดังนั้น การกำหนดระดับของเครื่องจักรไฟฟ้าโดยทั่วไปจะถูกกำหนดโดยความสามารถในการขนส่งกำลังปรากฏภายในอุณหภูมิที่ยอมรับได้
ควรทราบว่าในสมการของ กำลังซับซ้อน เทอม Q [ = VIsinφ ] จะเป็นบวกเมื่อ φ [= (α − β)] เป็นบวก นั่นคือ กระแสไฟฟ้าล่าช้ากว่าแรงดันไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าโหลดมีลักษณะเหนี่ยวนำ อีกครั้ง Q จะเป็นลบเมื่อ φ เป็นลบ นั่นคือ กระแสไฟฟ้านำหน้าแรงดันไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าโหลดมีลักษณะเก็บประจุ

กำลังเฟสเดียว

ระบบส่งกำลังไฟฟ้าเฟสเดียวระบบส่งกำลังไฟฟ้า ในทางปฏิบัติไม่มีอยู่จริง แต่เราควรทราบแนวคิดพื้นฐานของ กำลังไฟฟ้าเฟสเดียว ก่อนที่จะไปศึกษาระบบกำลังไฟฟ้าสามเฟสสมัยใหม่ ในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับกำลังไฟฟ้าเฟสเดียว เราควรทำความเข้าใจเกี่ยวกับพารามิเตอร์ต่างๆ ของ ระบบกำลังไฟฟ้า ซึ่งมีพารามิเตอร์พื้นฐานสามอย่างคือ ความต้านทานไฟฟ้า, อินดัก턴ซ์ และคาปาซิแทนซ์

ความต้านทาน

ความต้านทานเป็นคุณสมบัติที่มีอยู่ในวัสดุใดๆ ที่ทำให้วัสดุนั้นต้านทานการไหลของ กระแสไฟฟ้า โดยขัดขวางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนผ่านวัสดุดังกล่าวเนื่องจากการชนกับอะตอมที่อยู่นิ่ง การสร้างความร้อนจากกระบวนการนี้ถูกกระจายออกและเรียกว่าการสูญเสียพลังงานแบบโอห์ม ขณะที่กระแสไหลผ่านตัวต้านทาน จะไม่มีความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันและกระแส ซึ่งหมายความว่ากระแสและแรงดัน อยู่ในเฟสเดียวกัน มุมเฟสระหว่างทั้งสองคือศูนย์ หากกระแส I ไหลผ่านความต้านทาน R เป็นเวลา t วินาที แล้วพลังงานที่ใช้โดยตัวต้านทานคือ I2.R.t พลังงานนี้เรียกว่า พลังงานจริง และพลังงานที่สอดคล้องกับนี้เรียกว่า กำลังจริง.

อินดักทนซ์

ความเหนี่ยวนำคือสมบัติที่ทำให้อินดักเตอร์เก็บพลังงานในสนามแม่เหล็กระหว่างครึ่งวงจรบวกและปล่อยพลังงานนี้ระหว่างครึ่งวงจรลบของแหล่งจ่ายไฟฟ้าเฟสเดียว หากกระแสไฟฟ้า 'I' ไหลผ่านขดลวดที่มีความเหนี่ยวนำ L เฮนรี พลังงานที่เก็บไว้ในขดลวดในรูปแบบของสนามแม่เหล็กจะถูกกำหนดโดย

กำลังที่เกี่ยวข้องกับความเหนี่ยวนำคือ กำลังปฏิกิริยา.

ความจุไฟฟ้า

ความจุไฟฟ้าคือสมบัติที่ทำให้คอนเดนเซอร์เก็บพลังงานในสนามไฟฟ้าสถิตระหว่างครึ่งวงจรบวกและปล่อยพลังงานระหว่างครึ่งวงจรลบของแหล่งจ่ายไฟฟ้า พลังงานที่เก็บระหว่างแผ่นโลหะขนานสองแผ่นที่มีความต่างศักยภาพไฟฟ้า V และความจุไฟฟ้า C ที่อยู่ระหว่างพวกมัน จะแสดงเป็น

พลังงานนี้ถูกเก็บในรูปแบบของสนามไฟฟ้าสถิต กำลังที่เกี่ยวข้องกับคอนเดนเซอร์ก็เป็น กำลังปฏิกิริยา.

กำลังใช้งานและกำลังปฏิกิริยา

ขอพิจารณาวงจรไฟฟ้า เฟสเดียว ที่ กระแสไฟฟ้า ล่าช้ากว่า แรงดันไฟฟ้า โดยมุม φ.
ให้ความต่างศักย์ไฟฟ้าในขณะใด ๆ v = Vm.sinωt
แล้วกระแสไฟฟ้าในขณะใด ๆ สามารถเขียนเป็น i = Im. sin(ωt – φ).
โดยที่ Vm และ Im เป็นค่าสูงสุดของความต่างศักย์ไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงตามไซน์อย่างลำดับ.
กำลังไฟฟ้าในขณะใด ๆ ของวงจรกำหนดได้โดย

กำลังไฟฟ้าใช้งาน

กำลังไฟฟ้าแบบต้านทาน

ขอเริ่มด้วยเงื่อนไขที่วงจรเฟสเดียวมีลักษณะเป็นต้านทานเต็มที่ หมายความว่า มุมระหว่างแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า หรือ φ = 0 และดังนั้น


จากสมการข้างต้น จะเห็นว่า ไม่ว่าค่า ωt จะเป็นเท่าใด ค่าของ cos2ωt ก็ไม่สามารถมากกว่า 1 ได้ ดังนั้น ค่าของ p ไม่สามารถเป็นลบได้ ค่าของ p ยังคงเป็นบวกเสมอ ไม่ว่าทิศทางของแรงดัน v และ กระแสไฟฟ้า i ในขณะใด ๆ ซึ่งหมายความว่าพลังงานไหลไปในทิศทางที่ปกติ คือ จากแหล่งกำเนิดไปยังโหลด และ p คืออัตราการใช้พลังงานของโหลด ซึ่งเรียกว่า กำลังไฟฟ้าใช้งาน. เนื่องจากกำลังนี้ถูกใช้เนื่องจากผลของต้านทานในวงจรไฟฟ้า บางครั้งจึงเรียกอีกอย่างว่า กำลังไฟฟ้าแบบต้านทาน.

พลังงานรีแอกทีฟ

พลังงานอินดักทีฟ

ตอนนี้ลองพิจารณาสถานการณ์เมื่อวงจรไฟฟ้าเฟสเดียวมีความเป็นอินดักทีฟเต็มที่ หมายความว่ากระแสไฟฟ้าล่าช้ากว่าแรงดันไฟฟ้าโดยมุม φ = + 90o เมื่อแทนค่า φ = + 90o


จากสมการข้างต้น จะเห็นว่าพลังงานไหลไปในทิศทางที่สลับกัน จาก 0o ถึง 90o จะเป็นครึ่งวงจรลบ จาก 90o ถึง 180o จะเป็นครึ่งวงจรบวก จาก 180o ถึง 270o จะเป็นครึ่งวงจรลบอีกครั้ง และจาก 270o ถึง 360o จะเป็นครึ่งวงจรบวกอีกครั้ง ดังนั้น พลังงานนี้มีลักษณะสลับกันด้วยความถี่สองเท่าของความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ เนื่องจากพลังงานไหลสลับกันระหว่างแหล่งจ่ายและโหลดในแต่ละครึ่งวงจร ค่าเฉลี่ยของพลังงานนี้จึงเป็นศูนย์ ดังนั้น พลังงานนี้ไม่ทำให้งานใดๆ ได้ ซึ่งเรียกว่า พลังงานรีแอกทีฟ เนื่องจากพลังงานรีแอกทีฟที่กล่าวมาเกี่ยวข้องกับวงจรที่เป็นอินดักทีฟเต็มที่ จึงเรียกว่า พลังงานอินดักทีฟ ด้วย

สรุปได้ว่า หากวงจรเป็นอินดักทีฟอย่างแท้จริง พลังงานจะถูกเก็บเป็นพลังงานสนามแม่เหล็กในครึ่งวงจรบวก และปล่อยออกในครึ่งวงจรลบ และอัตราการเปลี่ยนแปลงของพลังงานนี้ แสดงเป็น พลังงานรีแอกทีฟ ของอินดักเตอร์ หรือเรียกง่ายๆ ว่า พลังงานอินดักทีฟ และพลังงานนี้จะมีครึ่งวงจรบวกและลบเท่ากัน ดังนั้น ค่าสุทธิจะเป็นศูนย์

พลังงานความจุ

พิจารณาวงจรกำลังเฟสเดียวที่มีความจุเต็มที่ คือ กระแสไฟฟ้านำหน้าแรงดันไฟฟ้า 90° ดังนั้น φ = – 90°


ดังนั้น ในสูตรของพลังงานความจุ จะพบว่าพลังงานไหลในทิศทางที่สลับกัน จาก 0° ถึง 90° จะเป็นครึ่งวงจรบวก จาก 90° ถึง 180° จะเป็นครึ่งวงจรลบ จาก 180° ถึง 270° จะเป็นครึ่งวงจรบวกอีกครั้ง และจาก 270° ถึง 360° จะเป็นครึ่งวงจรลบอีกครั้ง ดังนั้น พลังงานนี้มีลักษณะสลับกันด้วยความถี่สองเท่าของความถี่ของการจ่ายไฟ ดังนั้น เช่นเดียวกับพลังงานเหนี่ยวนำ พลังงานความจุไม่ทำให้เกิดงานที่มีประโยชน์ นี่คือพลังงานปฏิกิริยาเชิงเส้น

องค์ประกอบทำงานและองค์ประกอบปฏิกิริยาของพลังงาน

สมการพลังงานไฟฟ้าสามารถเขียนใหม่ได้ว่า

การแสดงผลข้างต้นมีสองส่วน; ส่วนแรกคือ Vm. Im.cosφ(1 – cos2ωt) ซึ่งไม่เคยเป็นลบเนื่องจากค่าของ (1 – cos2ωt) ย่อมมากกว่าหรือเท่ากับศูนย์แต่ไม่มีค่าลบ

ส่วนนี้ของสมการพลังงานไฟฟ้าแบบเฟสเดียวแสดงถึงการแสดงพลังงานปฏิกิริยาซึ่งเรียกอีกอย่างว่าพลังงานจริงหรือพลังงานแท้ ค่าเฉลี่ยของพลังงานนี้จะมีค่าไม่เป็นศูนย์หมายความว่าพลังงานทำให้เกิดงานที่มีประโยชน์และนั่นคือเหตุผลที่พลังงานนี้เรียกว่าพลังงานจริงหรือบางครั้งเรียกว่าพลังงานแท้ ส่วนนี้ของสมการพลังงานแสดงถึงพลังงานปฏิกิริยาซึ่งเรียกอีกอย่างว่าพลังงานจริงหรือพลังงานแท้
ส่วนที่สองคือ Vm. Im.sinφsin2ωt ซึ่งจะมีวงจรบวกและลบ ดังนั้นค่าเฉลี่ยของส่วนนี้จึงเป็นศูนย์ ส่วนนี้เรียกว่าส่วนปฏิกิริยาเนื่องจากมันเคลื่อนที่ไปมาบนสายโดยไม่ทำให้เกิดงานที่มีประโยชน์
ทั้ง พลังงานจริงและพลังงานปฏิกิริยา มีขนาดเดียวกันเป็นวัตต์ แต่เพื่อเน้นให้เห็นว่าส่วนปฏิกิริยาแสดงถึงพลังงานที่ไม่ใช้งาน จึงวัดในหน่วยโวลต์แอมแปร์ปฏิกิริยาหรือ VAR
พลังงานเฟสเดียวหมายถึงระบบการกระจายที่แรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงพร้อมกัน มันสามารถสร้างขึ้นได้โดยการหมุนวงจรขดลวดในสนามแม่เหล็กหรือการเคลื่อนไหวของสนามแม่เหล็กรอบวงจรขดลวดที่อยู่นิ่ง แรงดันไฟฟ้าสลับและกระแสไฟฟ้าสลับที่สร้างขึ้นนี้ จึงเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียวและกระแส ประเภทต่างๆ ของวงจรแสดงการตอบสนองต่อการใช้งานอินพุตแบบไซนัสอย่างต่างๆ เราจะพิจารณาทุกประเภทของวงจรทีละประเภทที่รวมถึง ความต้านทานไฟฟ้า เท่านั้น, ความจุไฟฟ้า เท่านั้น และอินดักเตอร์เท่านั้น รวมถึงการผสมผสานของสามส่วนนี้และพยายามสร้าง สมการพลังงานเฟสเดียว.

สมการพลังงานเฟสเดียวสำหรับวงจรที่มีเฉพาะความต้านทาน

มาตรวจสอบการคำนวณพลังงานเฟสเดียวสำหรับวงจรที่มีความต้านทานบริสุทธิ์ วงจรที่ประกอบด้วยความต้านทานโอห์มบริสุทธิ์อยู่ข้ามแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า ของแรงดัน V แสดงไว้ในรูปด้านล่าง

โดยที่ V(t) = แรงดันไฟฟ้าขณะนั้น
Vm = ค่าสูงสุดของแรงดัน
ω = อัตราเร็วเชิงมุมในหน่วยเรเดียน/วินาที

ตามกฎของโอม,

แทนค่าของ V(t) ในสมการดังกล่าวเราจะได้

จากสมการ (1.1) และ (1.5) ชัดเจนว่า V(t) และ IR มีเฟสเดียวกัน ดังนั้นในกรณีของความต้านทานโอห์มบริสุทธิ์ จะไม่มีความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้า ซึ่งแสดงไว้ในรูป (b)

พลังงานขณะนั้น,

จากสมการพลังงานเฟสเดียว (1.8) ชัดเจนว่าพลังงานประกอบด้วยสองเทอม หนึ่งเป็นส่วนคงที่ คือ

และอีกส่วนเป็นส่วนที่เปลี่ยนแปลง คือ

ซึ่งมีค่าเป็นศูนย์ตลอดวงจรเต็มวงจร ดังนั้นพลังงานผ่านความต้านทานโอห์มบริสุทธิ์จะถูกกำหนดให้เป็นและแสดงไว้ในรูป (c)

สมการกำลังเฟสเดียวสำหรับวงจรเหนี่ยวนำบริสุทธิ์

ตัวเหนี่ยวนำเป็นองค์ประกอบที่ไม่ใช้งาน เมื่อไฟฟ้ากระแสสลับผ่านตัวเหนี่ยวนำ มันจะขัดขวางการไหลของกระแส โดยการสร้างแรงดันกลับ ดังนั้น แรงดันที่นำมาใช้แรงดัน แทนที่จะทำให้เกิดการลดลงในตัวเอง จำเป็นต้องทรงกลมกับแรงดันกลับที่สร้างขึ้น วงจรที่ประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำบริสุทธิ์ที่เชื่อมต่อโดยแหล่งกำเนิดแรงดันซินูโซอยด์ Vrms แสดงในรูปภาพด้านล่าง

เราทราบว่าแรงดันที่เกิดขึ้นบนตัวเหนี่ยวนำคือ

ดังนั้น จากสมการกำลังเฟสเดียวข้างต้น ชัดเจนว่า I ล่าช้ากว่า V ด้วย π/2 หรือในคำอื่น ๆ V นำหน้า I ด้วย π/2 เมื่อ AC ผ่านตัวเหนี่ยวนำ นั่นคือ I และ V ไม่อยู่ในเฟสเดียวกัน ตามที่แสดงในรูป (e)

กำลังทันทีกำหนดโดย

ที่นี่ สมการกำลังเฟสเดียวประกอบด้วยเทอมที่ผันผวนเพียงเทอมเดียว และค่าของกำลังสำหรับวงจรเต็มวงจรเป็นศูนย์

สมการกำลังเฟสเดียวสำหรับวงจรความจุบริสุทธิ์

เมื่อกระแสไฟฟ้าสลับผ่านตัวเก็บประจุ มันจะชาร์จขึ้นไปถึงค่าสูงสุดก่อนแล้วจึงปล่อยประจุ แรงดันไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุสามารถคำนวณได้ดังนี้,


จากนั้นจึงชัดเจนจากสมการคำนวณกำลังเฟสเดียวของ I(t) และ V(t) ว่าในกรณีของตัวเก็บประจุ กระแสจะนำหน้าแรงดันด้วยมุม π/2.


กำลังผ่านตัวเก็บประจุประกอบด้วยเฉพาะเทอมที่แปรผันและค่ากำลังสำหรับวงจรเต็มวงจรเป็นศูนย์

สมการกำลังเฟสเดียวสำหรับวงจร RL

ตัวต้านทานโอห์มบริสุทธิ์และตัวเหนี่ยวนำถูกเชื่อมต่อกันแบบอนุกรมตามที่แสดงในรูป (g) โดยใช้แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า V แล้วแรงดันตกคร่อม R จะเป็น VR = IR และแรงดันตกคร่อม L จะเป็น VL = IXL.


แรงดันตกคร่อมเหล่านี้แสดงอยู่ในรูปของสามเหลี่ยมแรงดันตามที่แสดงในรูป (i) เวกเตอร์ OA แทนแรงดันตกคร่อม R = IR เวกเตอร์ AD แทนแรงดันตกคร่อม L = IXL และเวกเตอร์ OD แทนผลรวมของ VR และ VL.

คือความต้านทานของวงจร RL
จากแผนภาพเวกเตอร์ ชัดเจนว่า V นำหน้า I และมุมเฟส φ กำหนดโดย,

ดังนั้นพลังงานประกอบด้วยสองเทอม หนึ่งคือเทอมคงที่ 0.5 VmImcosφ และอีกเทอมคือเทอมที่ผันผวน 0.5 VmImcos(ωt – φ) ซึ่งมีค่าเป็นศูนย์ตลอดวงจร
ดังนั้นเทอมคงที่เท่านั้นที่มีส่วนในการใช้พลังงานจริง
ดังนั้นพลังงาน p = VI cos Φ = (แรงดัน RMS × กระแส RMS × cosφ) วัตต์
เมื่อ cosφ คือปัจจัยกำลังและกำหนดโดย,

I สามารถแยกออกเป็นสองส่วนคือ Icosφ ตามแนว V และ Isinφ ตั้งฉากกับ V แค่ Icosφ ที่มีส่วนในการสร้างพลังงานจริง ดังนั้น VIcosφ เรียกว่าส่วนที่มีพลังงานหรือส่วนที่มีพลังงานทำงาน และ VIsinφ เรียกว่าส่วนที่ไม่มีพลังงานหรือส่วนที่มีพลังงานปฏิกิริยา

สมการกำลังเฟสเดียวสำหรับวงจร RC

เราทราบว่ากระแสไฟฟ้าในความจุบริสุทธิ์จะนำหน้าแรงดัน และในความต้านทานโอห์มบริสุทธิ์จะอยู่ในเฟสเดียวกัน ดังนั้น กระแสไฟฟ้ารวมจะนำหน้าแรงดันด้วยมุม φ ในวงจร RC ถ้า V = Vmsinωt และ I จะเป็น Imsin(ωt + φ)

กำลังจะเหมือนกับกรณีของวงจร R-L แต่แตกต่างจากวงจร R-L ปัจจัยกำลังไฟฟ้าจะนำหน้าในวงจร R-C

คำนิยามของกำลังสามเฟส

พบว่าการสร้างกำลังสามเฟสนั้นคุ้มค่ากว่าการสร้างกำลังเฟสเดียว ในระบบกำลังไฟฟ้าสามเฟส แรงดันและกระแสไฟฟ้าสามเฟสจะมีการเลื่อนเฟส 120o ในแต่ละวงจร นั่นคือ คลื่นแรงดันแต่ละคลื่นมีการเลื่อนเฟส 120o จากคลื่นแรงดันอื่น ๆ และคลื่นกระแสแต่ละคลื่นมีการเลื่อนเฟส 120o จากคลื่นกระแสอื่น ๆ คำนิยามของกำลังสามเฟสระบุว่า ในระบบไฟฟ้า กำลังเฟสเดียวที่แยกกันสามเฟสจะถูกดำเนินการโดยวงจรกำลังสามวงจร แรงดันของกำลังเหล่านี้จะมีการเลื่อนเฟส 120o จากกันในเวลาเฟส เช่นเดียวกับกระแสของกำลังเหล่านี้จะมีการเลื่อนเฟส 120o จากกัน ระบบกำลังสามเฟสที่สมบูรณ์แบบหมายถึงระบบที่สมดุล

ระบบสามเฟส จะถูกเรียกว่าไม่สมดุลเมื่อแรงดันเฟสใดเฟสหนึ่งไม่เท่ากับเฟสอื่นหรือมุมเฟสระหว่างเฟสเหล่านี้ไม่เท่ากับ 120o.

ข้อดีของระบบสามเฟส

มีเหตุผลหลายประการที่ทำให้พลังงานนี้ได้รับความนิยมมากกว่าพลังงานเฟสเดียว

1. สมการพลังงานเฟสเดียวคือ
   
   ซึ่งเป็นฟังก์ชันที่ขึ้นอยู่กับเวลา ในขณะที่สมการพลังงานสามเฟสคือ
   
   ซึ่งเป็นฟังก์ชันคงที่ไม่ขึ้นอยู่กับเวลา ดังนั้นพลังงานเฟสเดียวจะมีการเปลี่ยนแปลงตามเวลา ซึ่งโดยทั่วไปไม่มีผลกระทบต่อมอเตอร์ขนาดเล็ก แต่สำหรับมอเตอร์ขนาดใหญ่จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนมากเกินไป ดังนั้นพลังงานสามเฟสจึงได้รับความนิยมมากกว่าสำหรับโหลดกำลังไฟฟ้าสูง

2. อัตราการใช้งานของเครื่องจักรสามเฟสมีขนาด 1.5 เท่าของเครื่องจักรเฟสเดียวขนาดเดียวกัน

3. มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียว ไม่มีแรงบิดในการเริ่มต้น ดังนั้นเราต้องให้วิธีการเริ่มต้นเสริม แต่มอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสสามารถเริ่มต้นเองได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้วิธีการเสริม

4. ปัจจัยกำลังและประสิทธิภาพ ทั้งสองอย่างสูงกว่าในกรณีของระบบสามเฟส

สมการพลังงานสามเฟส

สำหรับการกำหนด การแสดงของสมการกำลังสามเฟส นั่นคือ สำหรับการคำนวณกำลังสามเฟส เราต้องพิจารณาสถานการณ์ที่สมบูรณ์แบบก่อนที่ระบบสามเฟสจะสมดุล หมายความว่าแรงดันและกระแสไฟฟ้าในแต่ละเฟสแตกต่างจากเฟสที่อยู่ข้างเคียงโดย 120o และยังมีแอมปลิจูดของคลื่นกระแสไฟฟ้าเท่ากัน และเช่นเดียวกันกับแอมปลิจูดของคลื่นแรงดันไฟฟ้า ในตอนนี้ ความแตกต่างทางมุมระหว่างแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในแต่ละเฟสของระบบกำลังสามเฟสคือ φ.

จากนั้น แรงดันและกระแสไฟฟ้าของเฟสแดง จะเป็น
ตามลำดับ.
แรงดันและกระแสไฟฟ้าของเฟสเหลือง จะเป็น-
ตามลำดับ.
และแรงดันและกระแสไฟฟ้าของเฟสน้ำเงิน จะเป็น-
ตามลำดับ.
ดังนั้น การแสดงพลังงานทันทีในเฟสแดงคือ –

เช่นเดียวกัน การแสดงพลังงานทันทีในเฟสเหลืองคือ –

เช่นเดียวกัน การแสดงพลังงานทันทีในเฟสน้ำเงินคือ –

กำลังรวมของระบบสามเฟสคือผลรวมของกำลังในแต่ละเฟส-

การแสดงพลังงานดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าพลังงานทันทีรวมคงที่และเท่ากับสามเท่าของพลังงานจริงต่อเฟส ในกรณีของการแสดงพลังงานเฟสเดียวเราพบว่ามีทั้งพลังงานปฏิกิริยาและพลังงานใช้งาน แต่ในกรณีของการแสดงพลังงานสามเฟส พลังงานทันทีคงที่ ที่จริงแล้วในระบบสามเฟส พลังงานปฏิกิริยาในแต่ละเฟสไม่เป็นศูนย์ แต่ผลรวมของพวกมันที่เวลาใด ๆ เป็นศูนย์.

พลังงานฟลักซ์ เป็นรูปแบบของพลังงานแม่เหล็ก ที่ไหลผ่านต่อหน่วยเวลาในวงจรไฟฟ้าวงจรไฟฟ้า หน่วยของมันคือ VAR (Volt Ampere Reactive) พลังงานนี้ไม่สามารถใช้ได้ในวงจรไฟฟ้าสลับ อย่างไรก็ตาม ในวงจรไฟฟ้าตรงวงจรไฟฟ้าตรง มันสามารถแปลงเป็นความร้อนได้ เช่น เมื่อตัวเก็บประจุหรือตัวเหนี่ยวนำถูกเชื่อมต่อกับตัวต้านทาน พลังงานที่สะสมอยู่ในองค์ประกอบจะถูกแปลงเป็นความร้อน ระบบพลังงานของเราทำงานบนระบบไฟฟ้าสลับ และโหลดส่วนใหญ่ที่เราใช้ในชีวิตประจำวันเป็นแบบเหนี่ยวนำหรือเก็บประจุ ดังนั้น พลังงานฟลักซ์ เป็นแนวคิดที่สำคัญมากจากมุมมองทางไฟฟ้า

แหล่งที่มา: Electrical4u.

คำชี้แจง: เคารพ ต้นฉบับ, บทความที่ดีควรแบ่งปัน, หากละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อลบ.