Справочници, схемотехника, теория > Теория на измерванията
Фактор на мощността
valex:
Преди по-вече от 20 години правехме регулатори на косинус фи - аналогови. По-късно и цифрови.
Става на въпрос за корекции на косинуса фи на големи консуматори, които губят много от неефективност и санкции от енергодружествата. Локални трафопостове, големи машини или малки предприятия.
В общи линии се измерва ъгъла на отместване на тока и напрежението и спрямо него и мощностите се добавят групи кондензатори за корекция. Проблемите са променливите консуматори и скоростта на корекция.
Михаил Кузмов:
Offf! juliang, така го обясни че и аз се обърках! Че има неразбиране, е факт! И аз ще се пробвам белким нещо се получи!
Първо, ако към ПРОМЕНЛИВО ТОКОВА мрежа включим активен товар (това са реотани на печки, крушки с нажежаема нишка и подобни) не получаваме дефазиране (изместване през нулевото преминаване на напрежение и ток). Т.е. казваме че напрежение и ток са във фаза. Тогава казваме че имаме PF=1 или cos fi=1. Всъщност, товара създава реактивната енергия. Товари различни от горе описаните причиняват влошаване на PF. Това са, вече всички домашни уреди, като TV, PC, перални, микровълнови, хладилници, GSM зарядни, вентилатори, уредби, климатици, ииии. Всички те се захранват от импулсни устройства. Т.е безтрансформаторни.
С една дума в къщи е фрашкано с устройства влошаващи PF. Забележете, не cos fi. Защото cos fi се отнася само до синусоидално изменящи се форми на тока и напрежението. А импулсните захранвания деформират твърде тези форми.
Тогава се измислиха съвременните електромери. И всички ревнаха че сметките им са високи. Ами те мерят и изчисляват всякакви форми.
Та, тези дето си мислят че не плащат, като създават реактивна енергия ще имат да вземат. Това не се съобщава официално по една проста причина. Производителите на всякакъв вид електро оборудване, се притискат с директиви да влагат коректори на PF в изделията си. Естествено това повишава цената им, но от друга страна те стават по икономични, и към буквата А се прибавят плюсове.
Направих си труда да направя измерване на нещо просто и разбираемо.
Захранен трансформатор от мрежата, вторична е към 180в. изход, тези 180в. подавам на входа на грец, на изхода +- е вкл. реотан 800W.
На изхода на трафа меря ток и напрежение с осцилоскоп. Вижте формите.
https://1drv.ms/i/s!ArVpX6buCswUhBLZQvKuyHGrzZOf
Синята графика напрежението, е с размах ок. 180в., жълтата е с размах ок. 25 миливолта защото е снета в/у шунт, 10мв.=1А т.е. жълтата графика отчита ок. 2.5А ток, честота 50hz.
Забележете съвпаденията при преминаване на тока и напрежението през нула. Следователно PF=1/ cosfi=1
Сега вижте тези графики. Единствена промяна е че съм вързал кондензатор 820мкф. на +- паралелно на реотана.
https://1drv.ms/i/s!ArVpX6buCswUhBGOZ9-sAOGE0bWy
Синусоидите вече ги няма. Има някакви форми които кой знае как се изчисляват. Вижте и тока къде е отишъл ок. 9.5А достига върха.
Вижте разминаването на осовата линия, вижте колко нараства напрежението а ток не тече, после тока рязко пада но пак имаме напрежение. Само един кондензатор разлика. Иска ми се да съм бил разбран.
Каква е целта на корекцията на PF? Жълтата графика да се разкрачи, върха да падне, а на осовата линия нулевите точки да се сближат.
juliang:
Кузмов, напрежението в мрежата е синусоидално поради простия факт, че се произвежда от генератори на променлив ток, каквито са всички генератори на ТЕЦ-ове, ВЕЦ-ове, АЕЦ-ове и т.н. Фотоволтаиците произвеждат прав ток, но насила го правят синусоидален. Вятърните ... не съм запознат в детайли, но предполагам че поради разликата в оборотите при различни скорости на вятъра и там има DC генератор, изхода на който се преобразува в променлив ток.
Всички генератори които са вързани в енергийната мрежа са синхронизирани. Тоест върха на синусоидата на всички генератори е в един и същ момент, както и "нулевата позиция", където тока и напрежението са нулеви. По този начин всички тези източници се "подпират" един друг и влагат усилието си в едно и също време - точно както група хора бутат заседнал в преспа автомобил. Трябва синхрон, за да може да има извършена максимална работа.
Ако формата на напрежението (или тока) не е точната синусоида, то тогава в част от тази синусоида генераторите са или претоварени, или излишно разтоварени. Тоест те изпитват желанието да се въртят не равномерно, а на тласъци, което просто няма как да стане при техните размери и скорост на въртене. И се оказва, че в част от времето те не работят оптимално.
От страна на консуматорите - един уред е сметнат да потребява 1 киловат при 220 волта. Реално това ще се получи при ток от около 6 ампера. Но нито напрежението е 220 волта постоянно - то се променя от +- 220 на върха до 0 във момента на обръщане на фазите. Тока по закона на Ом също се променя от 6 до 0 ампера. Говоря примерно, не съм сигурен в цифрите в моментите на макс. амплитуда на синусоидата. И само при синусоидална форма на захранването този уред ще консумира 6 ампера и ще отдава 1 киловат. Ако формата не е синусоида, то в общия случай това което ще отдаде консуматора няма да е 1 киловат, а по-малко или повече в зависимост от формата на кривата. Ако е като игла - ще отдава по-малко. Ако е правоъгълна - ще отдава повече. Ако консумацията е ограничена по някакъв начин, то тогава ще играят другите 2 стойности - тази на тока или тази на напрежението.
Затуй и дружествата се сърдят на изместване на кривите или отместване на тока спрямо напрежението - защото за да могат да доставят исканата мощност те трябва да доставят повече ток (щото по-голямо напрежение просто няма откъде да дойде). Повече МОМЕНТЕН ток, в определена фаза на синусоидата, не като цяло.
Аналогията с водата не е за пренебрегване - ако вместо ламинарен поток по маркуча получаваш вода на тласъци, за да получиш това което би получил по обикновен маркуч ще трябва да сложиш или по-голям маркуч, или такъв с по-здрави стени, защото при ударите тънкия може да се спука, или да ти избият крановете. Да не говорим че ако искаш да си направиш някаква красота с течаща равномерно вода ще трябва да си правиш някакъв успокоител, който да премахне ударите с които идва водата до консуматора ти.
Аtos:
juliang, много добре обяснено!
Малките "тласъци" могат да се оберат частично от мощен кондензатор (акумулаторна батерия е най-добре).
В аналогията ти с водата, вътрешна гума от трактор би вършила идеална работа :D
Искам да помоля някой с осцилоскоп, да пусне следната графика:
Едно (или дву) полупериоден изправител, след мрежов траф, но за изглаждане да постави обикновена батерийка (разбира се, съобразена с изходното напрежение) вместо кондер?
С товар и без товар (активен и реактивен товар) - ток и напрежение, има ли желаещ?
dymelsoft:
Мдаа. Простата истина е, че всеки производител не поставя коректор за фактора на мощност в импулсните захранвания, най-вече защото същите значително се оскъпяват. До сега съм срещал такива захранвания в плазмен телевизор на SHARP, на Cisco switch 3750G и на едни китайски GePON OLT-та. Ако всяко импулсно се прави с активен коректор на ФМ цените им ще са далеч по сериозни и затова се спестяват.
Принципно на всяко импулсно захранване трябва да се слага това :
Навигация
[0] Списък на темите
Премини на пълна версия