Hvernig sannfærðu þú að virkt orka sé eitt sem stendur að rekstursverki og ekki spennaorka?

Hvernig á að sanna að virkt orka er orkan sem myndar verkefni, ekki reaktiv orka

Til að sanna að virkt orka (Active Power, P) er orkan sem myndar verkefni, ekki reaktiv orka (Reactive Power, Q), getum við skoðað efniskenningar orkakerfa og náttúruna af orkuröðun. Hér fyrir neðan er nánari útskýring:

1. Skilgreiningar á virkt orka og reaktiv orka

Virk orka P: Virkt orka merkir raunverulega orku sem er notuð í AC kerfi til að breyta í gagnlega verkefni. Það er tengt andstæðu einhögunum og lýsir breytingu elektrískar orku í önnur form af orku, eins og hita eða verk. Mælieining virkrar orku er vatn (W).

Reaktiv orka Q: Reactiv orka merkir hluta af elektrískri orku í AC kerfi sem sveiflast á milli upprunar og takmarkins vegna tilgangs induktívra eða kapasítívra einhoga. Það gerir ekki beint gagnlegt verkefni en hefur áhrif á spennu og straumadreifingu í kerfinu, sem hefur áhrif á efnið. Mælieining reaktivrar orku er volt-amperes reaktiv (VAR).

2. Orkafylki og fasamisfall

Í AC kerfi ákveður fasamisfall milli straums og spennu hlutfall virkrar orku við reaktiv orku. Orkafylki cos(ϕ) er mæling á þessu fasamisfalli, þar sem ϕ er fasahornið milli straums og spennu.

Þegar ϕ=0 eru straumur og spenna samfellt, og aðeins virkt orka er til staðar, engin reaktiv orka. Þetta er algengt í fullkomandi andstæðu takmörkum.

Þegar ϕ≠0 eru straumur og spenna ósamfellt, sem leiðir til bæði virkrar og reaktivrar orku. Fyrir induktíf takmörk (líkt og mötor) fer straumur eftir spennu; fyrir kapasítíf takmörk fer straumur á undan spennu.

3. Sjónarmið af orkuröðun

Frumefni virkrar orku:

Virk orka er orkan sem, gegnum andstæðu einhögun, breytir elektrískri orku í önnur form af orku, eins og verk eða hita. Til dæmis, í mötu, myndar virkt orka yfir takmarksviðmið, sem keyrir snertilinn til að snúa og mynda verk.

Stærð virkrar orku ákvarðar raunverulega orku notkun í kerfinu, sem gerir það beint tengd gagnlegu verkefni.

Frumefni reaktivrar orku:

Reaktiv orka gerir ekki beint gagnlegt verkefni en er tengd geymslu orku í magnettíma eða rafbann í induktívum eða kapasítívum einhögum. Það sveiflast á milli upprunar og takmarks án þess að mynda netto verk.

Aðalhlutverk reaktivrar orku er að halda spennu stöðu í kerfinu og stuðla við aðgerð og viðhalda magnettíma eða rafbann. Þó að það geri ekki beint verkefni, þá er það nauðsynlegt fyrir örugga aðgerð kerfisins.

4. Dæmi með rafmotor

Með rafmotora sem dæmi verður mun ljósara mismunurinn á virkrar orku og reaktiv orku:

Virk orka: Virkt orka í moteri er notað til að yfirleitt takmarksviðmið, sem keyrir snertilinn til að snúa og mynda verk. Þessi hluti af orku breytast í lokunum í verk, sem dreifir málmrækt eða viftur.

Reaktiv orka: Reactiv orka í moteri er notað til að setja upp og viðhalda magnettímabanni á milli snertilsins og stöturs. Þetta magnettímabann er nauðsynlegt fyrir aðgerð motors, en það gerir ekki beint verk. Reactiv orka sveiflast á milli orkupprunar og motors, án þess að breytast í gagnlega verk.

5. Lög um orkuvistun

Samkvæmt lögum um orkuvistun, verður elektrísk orku inntak í kerfi sama og úttak orku (meðal verk og hita) plús allar tap (líkt og andstæðu tap). Virkt orka er hlutur af elektrískri orku sem er raunverulega notuð og breytt í gagnlegt verkefni, en reaktiv orka er tímabundið geymd í magnettíma eða rafbann og gerir ekki beint gagnlegt verkefni.

6. Stærðfræðileg útfærsla

Í þriggja-fás AC kerfi, getur samanlagt sjálfgefið orka S (Apparent Power) verið útfært sem:

Þar sem:

• P er virkt orka, mæld í vatn (W).

• Q er reaktiv orka, mæld í volt-amperes reaktiv (VAR).

Virk orka P getur verið reiknuð með eftirfarandi jöfnu:

Reaktiv orka Q getur verið reiknuð með eftirfarandi jöfnu:

Hér er V lína spenna, I er lína straumur, og ϕ er fasahornið milli straums og spennu.

7. Samanstilling

• Virk orka er raunverulega orka sem er notuð og breytt í gagnlegt verkefni, eins og verk eða hita. Það er tengt andstæðu einhögunum og getur myndað verk.

• Reaktiv orka er orka sem er tengd induktívum eða kapasítívum einhögum, sem sveiflast á milli upprunar og takmarks. Það halda magnettíma eða rafbann en gerir ekki beint gagnlegt verkefni.

Því miður, virkt orka er orkan sem myndar verk, en reaktiv orka, þó að hún sé mikilvæg fyrir kerfisstöðugleika, gerir ekki beint gagnlegt verkefni. Reactiv orka stuðlar við orkuröðunnarferli með því að halda nauðsynlega magnettíma eða rafbann.