Výkon třífázové sítě: aktivní, jalový, zdánlivý
Hodnoty celkových činných a celkových jalových výkonů třífázového obvodu se rovnají součtu činných a jalových výkonů pro každou ze tří fází A, B a C. Toto tvrzení ilustruje následující vzorce:
zde Ua, Ub, Uc, Ia, Ib, Ic jsou hodnoty fázových napětí a proudů a φ je fázový posun.
Když je zátěž symetrická, to znamená v podmínkách, kdy jsou činné a jalové výkony každé fáze stejné, pro zjištění celkového výkonu vícefázového obvodu stačí vynásobit hodnotu fázového výkonu počtem zapojených fází. . Celkový výkon je určen na základě získaných hodnot jeho aktivních a reaktivních složek:
Ve výše uvedených vzorcích je možné vyjádřit fázové hodnoty veličin prostřednictvím jejich lineárních hodnot, které se pro schémata připojení spotřebitelů do hvězdy nebo trojúhelníku budou lišit, ale vzorce pro výkon budou nakonec stejné:
Z výše uvedených výrazů vyplývá, že bez ohledu na schéma zapojení přijímačů elektrické energie, zda se jedná o trojúhelník nebo hvězdu, pokud je zatížení symetrické, pak vzorce pro zjištění výkonu budou mít stejný tvar pro oba trojúhelníky. a hvězda:
Tyto vzorce označují lineární hodnoty napětí a proudu a jsou psány bez indexů. Obvykle se vyskytuje tento druh zápisu bez indexů, to znamená, že pokud neexistují žádné indexy, jsou míněny lineární hodnoty.
K provádění měření ve vztahu k činnému výkonu v elektrickém obvodu se používá speciální měřicí zařízení, které se nazývá wattmetr. Jeho hodnoty se určují podle vzorce:
ve výše uvedeném vzorci jsou Uw a Iw vektory napětí aplikovaného na zátěž a proudu, který jí protéká.
Povaha aktivní zátěže a schéma zapojení fází se mohou lišit, proto v závislosti na konkrétních okolnostech a schéma zapojení wattmetrů se bude lišit.
U symetricky zatížených třífázových obvodů postačí pro účely přibližného měření celkového činného výkonu, pokud není požadována vysoká přesnost, jeden wattmetr připojený pouze k jedné z fází. Poté, abychom získali hodnotu činného výkonu celého obvodu, zbývá vynásobit hodnoty wattmetru počtem fází:
Pro čtyřvodičový obvod s nulovým vodičem jsou pro přesné měření činného výkonu zapotřebí tři wattmetry, z nichž každý se vezme a poté se sečte, aby se získal celkový výkon obvodu:
Pokud v třífázovém obvodu není nulový vodič, pak k měření celkového výkonu stačí dva wattmetry, i když je zátěž asymetrická.
Při absenci nulového vodiče jsou fázové proudy ve vzájemném vztahu v souladu s prvním Kirchhoffovým zákonem:
Potom se součet odečtů dvojice wattmetrů bude rovnat:
Pokud tedy sečtete odečty dvojice wattmetrů, vyjde vám celkový činný výkon ve zkoumaném třífázovém obvodu a odečty wattmetrů budou záviset jak na velikosti zátěže, tak na jejím charakteru.
Při pohledu na vektorový diagram proudů a napětí ve vztahu k symetrické zátěži můžeme dospět k závěru, že hodnoty wattmetru jsou určeny následujícími vzorci:
Po analýze těchto výrazů můžeme pochopit, že při čistě aktivní zátěži, kdy φ = 0, budou hodnoty dvou wattmetrů stejné, tj. W1 = W2.
Při aktivní indukční zátěži, kdy 0 ≤ φ ≤ 90°, budou hodnoty wattmetru 1 menší než hodnoty wattmetru 2, tj. W1 60°, hodnoty wattmetru 1 budou záporné, tedy W1.
Při aktivní kapacitní zátěži, kdy 0 ≥ φ≥ -90°, budou hodnoty wattmetru 2 menší než wattmetr 1, tj. W1 > W2. Při φ
Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře
Zjednodušte si výpočty elektrických obvodů, parametrů zařízení a dalších elektrotechnických úkolů s touto praktickou aplikací: Online kalkulačka elektrotechniky
Rozvíjejte své profesní dovednosti s katalogem specializovaných kurzů pro technické profesionály – vyberte si vhodný formát a témata.
Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!
Nenechte si ujít aktualizace, přihlaste se k odběru našich sociálních sítí: