능동 유도 부하란 무엇입니까? 발전소 소비자 부하, 과부하, 전력 - House of Energy ru

회로의 활성 부하 교류그 지역을 불렀다 모두 전력 되돌릴 수 없게 열로 변환됩니다. 능동 부하의 역할에서는 다음과 같습니다. 일반 저항기(백열등, 전열체 등)

능동부하인 회로부 양단의 전압을 고조파 법칙에 따라 변화시키자

.

에게 모두 전력 되돌릴 수 없게 로 변형 열 에너지, 어느 순간의 순간 전력은 양수여야 하며 이는 다음과 같은 경우에만 가능합니다. . 따라서 저항성 부하의 경우 전압과 전류가 동일한 위상으로 진동합니다.

순간 전류값을 쉽게 알 수 있습니다. 및 전압 서로 비례합니다. 이 진술은 회로 섹션에 대한 옴의 법칙에 지나지 않습니다.

따라서 활성 부하옴의 법칙은 순간값과 진폭값 모두에 적용됩니다.

AC 회로를 계산할 때뿐만 아니라 전기 측정전류와 전압의 진폭이나 순시값을 사용하는 것은 불편하며, 일정 기간 동안의 평균값은 0과 같습니다.

가장 편리한 것은 소위 전류 및 전압의 유효 값을 도입하는 것입니다. 이러한 개념은 전류의 열 효과를 기반으로 합니다.

교류의 RMS 값- 이것은 직류의 값으로, 도체의 회로를 통해 흐를 때 교류가 흐를 때와 동일한 양의 열이 일정 기간 동안 방출됩니다.

직류 전류가 흐를 때 저항기에서 발생하는 열은 줄-렌츠 법칙에서 찾을 수 있습니다.

동일한 저항 R에서 짧은 시간에 교류 전류를 교류함으로써 발생하는 열은 순간 전류 값으로 표현될 수 있습니다.

일정 기간 동안 방출되는 열은 작은 열을 합산하여 구합니다.

(*)와 (**)를 동일시하면 교류의 유효 값을 찾습니다.

EMF와 전압의 유효 값에 대한 표현은 비슷해 보입니다.

GOST에 따라 전류, 전압 및 EMF의 유효 값은 색인 없이 해당 대문자로 표시됩니다.

AC 전기 측정 장비는 측정량의 유효값으로 교정됩니다.

AC 회로의 커패시터는 소위 용량성 부하를 나타냅니다. 커패시터 플레이트 사이에 유전체가 존재하면 다음과 같은 사실이 발생합니다. DC커패시터가 포함된 회로 부분을 통해 흐를 수 없습니다. 교류 회로에서는 상황이 변합니다. 교류 EMF의 영향으로 커패시터가 충전 및 방전될 수 있습니다. 이 경우 충전 또는 방전 전류가 커패시터를 포함하는 회로 부분을 통해 흐릅니다.

우리의 임무는 정현파 EMF 소스에 연결된 경우 커패시터의 충전 및 방전 전류가 어떻게 변하는지 알아내는 것입니다. .

분명히 커패시터의 전압은 발전기 단자의 전압과 일치합니다. . 그런 다음 커패시터의 전하

커패시터의 충전 전류는 시간에 따른 커패시터 전하의 미분에 불과하므로 다음을 얻습니다.

축소 공식을 사용해 보겠습니다.

커패시터를 포함하는 회로의 전류는 가변 EMF의 주파수와 조화 법칙에 따라 변하는 것을 볼 수 있습니다. 그러나 커패시터의 전압과 전류의 위상은 다릅니다. 전류는 커패시터 양단의 전압보다 .

전류와 전압 대 시간의 그래프를 비교해 보면, 전류와 전압의 순간값 사이에 비례성이 없음을 쉽게 알 수 있습니다. 다시 말해서, 옴의 법칙은 순간 전류 및 전압 값에 적용되지 않습니다!

시간에 대한 전류의 의존성으로 돌아가자

코사인 부호 앞의 값은 전류의 진폭 값입니다.

커패시터가 있는 회로의 최대 전류 값은 최대 전압 값에 정비례합니다. 이는 다음을 의미합니다. 전류와 전압의 진폭 값에 대해서는 옴의 법칙이 만족됩니다.

비례 계수는 커패시터를 포함하는 회로 부분의 전도도입니다. 그런 다음 값 저항의 역할을 하며 이를 커패시턴스라고 합니다.

커패시턴스는 커패시터의 커패시턴스뿐만 아니라 전류의 주파수에도 의존합니다. 전류의 주파수가 증가함에 따라 커패시터의 저항은 감소하고 반대로 전류의 진폭은 증가합니다. 따라서 커패시터는 고주파 전류를 잘 "통과"하고 저주파 전류에서는 제대로 통과하지 못합니다. 전류 주파수가 다음과 같으면 커패시터의 저항은 무한히 커집니다. 즉, (앞서 말한 것처럼) 커패시터가 포함된 부분을 통해 직류가 흐를 수 없습니다.

활성 부하. 가장 단순한 부하는 소비된 모든 에너지가 열로 변환되는 곳입니다. 예를 들면 백열등, 히터, 전기 스토브, 다리미 등이 있습니다. 여기에서는 모든 것이 간단합니다. 총 전력 소비량이 2kW라면 정확히 2kW이면 전력을 공급하기에 충분합니다.

반응성 부하. 다른 사람들. 차례로 유도 성 및 용량 성으로 구분됩니다. 가장 간단한 예첫 번째는 코일이고 두 번째는 커패시터입니다. 반응성 소비자에서는 에너지가 열로 변환될 뿐만 아니라 그 중 일부가 전자기장 형성과 같은 다른 목적으로 소비됩니다.

반응성의 척도는 소위 cosph입니다. 예를 들어 0.8이면 에너지의 20%가 열로 변환되지 않습니다. 장치는 일반적으로 "열" 전력 소비 및 cosph를 나타냅니다. "실제" 소비량을 계산하려면 전력을 cosph로 나누어야 합니다. 예: 드릴에 "500W" 및 "cosф = 0.6"이라고 표시된 경우 이는 실제로 도구가 발전기에서 500 0.6 = 833W를 "당겨온다"는 의미입니다.

명심하십시오: 각 가솔린 또는 디젤 발전소에는 고유한 cosph가 있으므로 이를 고려해야 합니다. 예를 들어, 0.8과 같다면 위에서 언급한 드릴을 작동하려면 이 장치에 833W가 필요합니다. 0.8 = 1041V*A 그런데, 이러한 이유로 전력 출력을 다음과 같이 올바르게 지정해야 합니다. 발전소는 W(와트)가 아닌 V*A(볼트 암페어)입니다.

높은 돌입 전류. 전원을 켜는 순간의 모든 전기 모터는 일반 모드보다 몇 배 더 많은 에너지를 소비합니다. 기술적인 세부 사항을 다루지 않고 비유를 들어 보겠습니다. 무거운 수레가 수평 표면에 서 있는 것을 상상해 보십시오. 미래에 속도를 유지하는 것보다 이동하는 데 훨씬 더 많은 노력이 필요합니다.

시동 과부하는 1초도 채 안 되는 시간을 초과하지 않으므로 가장 중요한 것은 미니 발전소가 정지하지 않고 이를 견딜 수 있고(전문가들은 "삼키기"라고 말함) 실패가 훨씬 적다는 것입니다. 여기에는 단 하나의 조언이 있습니다. 구매할 때 선택한 장치에 대해 시작 과부하가 "너무 힘든" 것이 무엇인지 물어보십시오.

그건 그렇고, 시동 전류의 관점에서 볼 때 가장 "끔찍한"장치 중 하나는 시동 순간 소비량이 7-9 배 증가 할 수있는 수중 펌프입니다 (상황 2). 이것은 드릴과 달리 펌프에는 없는 것으로 이해할 수 있습니다. 공회전, 그녀는 즉시 물을 펌핑하기 시작해야 합니다.

용접기. 실제로 전력을 공급하려면 특수 발전기 세트를 사용하는 것이 좋습니다. 요점은 그 일이다. 용접기미니 발전소의 관점에서 보면 진부해 보입니다. 단락... 그러나 삶의 현실은 우리 대부분이 휘발유 또는 디젤 발전기 두 대를 감당할 수 없을 정도로 우리가 가지고 있는 발전기를 사용해야 합니다. 이 경우 (적어도) 직접적으로 요리하는 것이 아니라 용접 변압기를 통해 "요리"하는 것이 좋습니다.

반파 정류 회로의 예를 살펴 보겠습니다.

그림은 정류회로에서 발생하는 과정을 설명하기 위해 전류, 전압, 순시전력에 대한 종속성을 그래픽으로 보여줍니다.

이 간격 동안 위상 U 1의 양전위는 다이오드 VD1에 의해 전도되고 무효 에너지는 인덕터 L n에 축적됩니다.

.

이 간격 동안 인덕터의 양전류로 인해 VD1은 열린 상태로 유지되고 인덕터의 에너지는 소스 U 1로 전달됩니다(이 모드를 인버터라고 함). 밸브 전류가 조여졌습니다. VD1을 끄기 위한 지연은 정류된 전압 레벨을 감소시켜 리플을 증가시킵니다.

정류된 전압의 형태에 대한 부하 인덕턴스의 영향을 제거하기 위해 역 다이오드 VD 2가 부하에 병렬로 연결됩니다. 이는 인덕터의 무효 에너지가 부하로 방전되도록 하여 부하의 네거티브 서지를 제거합니다. 정류된 전압.

전파장 단상 회로에서 플라이백 다이오드의 역할은 먼저 켜진 정류기 다이오드 중 하나에 의해 수행됩니다.

전압 U 1의 양의 반파로 전류가 회로를 통해 흐릅니다.

“+” U 1 VD1L n R n VD4”-“ U 1 .

극성이 변경되는 순간 전압 U 1이 0을 통과하면 다이오드 VD2가 먼저 켜진다고 가정합니다. 그런 다음 무효 에너지는 VD4를 통해 방전되고 VD2가 켜집니다. 정류된 전압에는 음의 전압 서지가 발생하지 않습니다.

활성 용량성 부하

단상 브리지 정류기의 작동 예를 사용하여 능동 용량성 부하의 영향을 고려해 보겠습니다.

그림은 전류와 전압의 그래픽 의존성을 보여 주며 정류기가 소스 U 1에 연결되는 순간 회로의 과도 프로세스를 설명합니다.

간격 에서 U 1 >U C를 충전하고 동시에 평활 필터의 커패시턴스 C는 정류기 섹션의 내부 저항을 통해 충전됩니다. 이 경우 큰 펄스 전류가 나타나며 그 값은 평균 정류 밸브 전류의 정상 상태 값보다 20~40배 더 높습니다. 이는 특히 변압기가 없는 입력이 있는 전원 공급 장치에서 두드러집니다. 이 전류를 제한하기 위해 트라이액, 사이리스터 또는 디니스터에 만들어진 제어 스위치에 의해 분류된 저항기, 서미스터 또는 저항기가 도입되었습니다. 스위치는 과도 프로세스의 설정 시간을 고려하여 전원을 시작하는 순간에만 전류를 제한할 수 있으므로 정류기의 효율성과 신뢰성이 향상됩니다.

회 간격으로 커패시터의 전압이 소스 전압과 동일해지면 커패시터가 부하로 방전됩니다. 부하 전류가 증가하면 정류 전압의 리플 수준이 감소하여 증가합니다. 영구 회로방전 회 =R N C. 이 경우 필터의 평활화 효과가 저하됩니다.

용량성 부하가 있는 정류기를 계산할 때 Terentyev 방법(노모그램 방법)이 사용됩니다. 이는 밸브를 통과하는 전류 흐름 각도에 따른 보조 계수 계산을 기반으로 합니다. 계수 A=f()를 입력합니다. 여기서 는 밸브를 통과하는 전류 흐름의 각도입니다. 을 위한 다양한 계획다양한 전력 및 정류기 회로에 대해 실험적으로 얻은 정류기, 노모그램이 제공됩니다. 매개변수 U arr, I acr, I ad, U 2, I 2의 계산은 보조 계수 B, C, D=f(A)를 통해 수행됩니다. 밸브를 통과하는 평균 전류와 매개변수 A 사이의 연결을 얻기 위해 간격 에 걸쳐 적분을 수행합니다. 관계를 도출할 때 커패시터의 커패시턴스를 무한대(С)에 가깝게 하고 다이오드의 임계 전압을 0으로 설정합니다. 밸브를 통과하는 전류의 평균값을 얻으려면 좌표축을 전류 펄스의 중앙으로 이동하고 평균 전류 값에 대한 방정식을 사용합니다. (1)

,

(2).

아래 다이어그램은 U d에 대한 관계 도출을 설명합니다.

간격 2에서 밸브 전류는 부하 전류와 일치합니다. (1)과 (2)를 동일시하고 식 (1)의 내부 괄호를 cos로 나누면 다음과 같은 결과를 얻습니다.

.

전압 배가 회로

전통적인(대칭) 더블링 회로는 각각 자체 반파장 전압을 사용하는 두 개의 단일 종단 정류기로 구성됩니다.

부하 양단의 전압은 커패시터 C1과 C2의 전압의 합입니다. 리플이 작으면 각 커패시터의 상수 성분은 U 01 ≒ U 2 m이고 부하 양단의 전압은 U 0 ≒ 2U 2 m입니다. 또한 추가 시 첫 번째 및 모든 홀수 리플 고조파가 보상됩니다. 따라서 회로는 두 개의 단일 사이클 회로로 구성되어 있지만 푸시-풀 회로처럼 동작합니다. 안전 관점에서 볼 때 대칭형 이중화 회로의 단점은 부하와 변압기의 공통 지점이 없다는 것입니다.

비대칭 배가 회로도 사용됩니다. 이전 회로와의 차이점은 부하가 변압기와 공통점이 있다는 것입니다. 따라서 주 리플 주파수는 네트워크 주파수와 동일하면서 하우징에 연결할 수 있습니다.

이 비대칭 회로에서 커패시터 C1은 중간 저장 장치의 기능을 수행하고 맥동 평활화에 참여하지 않으므로 무게 및 크기 표시가 대칭형 이중기보다 나쁩니다. 그러나 장점도 있습니다. 다이어그램은 다음과 같이 묘사될 수 있습니다.

그 결과 전압 승수를 형성하기 위해 확장될 수 있는 정규 구조가 탄생했습니다.

부하는 모든 커패시터 그룹에 연결될 수 있으며 짝수 또는 홀수 곱셈을 얻을 수 있습니다. 다이어그램은 부하 전압 U 0 ≒ 6U m 2의 짝수 곱셈을 보여줍니다. 일반적으로 이러한 승수는 단일 블록으로 조립되고 화합물로 채워집니다. 회로의 커패시터 수는 곱셈 인자와 같습니다.

고려된 계획에 대해 계산된 관계는 참고서에서 찾을 수 있습니다. 곱셈 회로의 단점은 내부 저항이 높고 효율이 낮다는 것입니다. 큰 수재충전.

n개의 저장 커패시터 C1을 동시에 충전하는 무변압기 고전압 정류기는 효율이 더 높습니다.