एसी पावर परिभाषा और सूत्र। तुरंत शक्ति

13 बिजली एसी चार्ट

ज्यादातर मामलों में, इलेक्ट्रिकल सर्किट में सक्रिय और प्रतिक्रियाशील दोनों प्रतिरोध होते हैं। ऐसे सर्किट में विशेष रूप से, एसी मोटर्स, ट्रांसफार्मर और अन्य उपकरण शामिल हैं। इन सर्किट में, वोल्टेज यू और वर्तमान I के बीच एक चरण शिफ्ट is है। यदि एक साइनसोइडल वोल्टेज सर्किट पर लागू होता है

फिर सर्किट में वर्तमान

तत्काल बिजली सर्किट

चौकोर कोष्ठकों में एक अभिव्यक्ति को त्रिकोणमितीय सूत्र के आधार पर कोसाइन के अंतर के रूप में दर्शाया जा सकता है

इस तरह से

अवधि के लिए तात्कालिक शक्ति का औसत मूल्य UL cos  के बराबर है, क्योंकि अवधि के लिए cos (2wt - aneous) का औसत मूल्य शून्य है। इसलिए, एसी सर्किट की सक्रिय शक्ति सामान्य मामले में सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

कारक cos  को पावर फैक्टर कहा जाता है।

दिया है कि हमें मिलता है

सक्रिय शक्ति को वाट (वाट) या किलोवाट (किलोवाट) में मापा जाता है।

उत्पाद Pt को सक्रिय ऊर्जा कहा जाता है और इसे Wh / sec या kW / h: 1 kW / h \u003d 3800 W / sec (j) में मापा जाता है।

विद्युत सर्किट द्वारा खपत सक्रिय ऊर्जा पूरी तरह से इस सर्किट के सक्रिय प्रतिरोध में गर्मी में परिवर्तित हो जाती है और स्रोत पर वापस नहीं आती है।

यदि प्रतिरोधों के त्रिभुज (चित्र। 165, ए) के मूल्यों को I 2 (छवि 165, बी) के मूल्य से गुणा किया जाता है, तो हम क्षमता के त्रिकोण (छवि। 165, सी) प्राप्त करते हैं। इस त्रिकोण के सभी पक्षों को अंजीर में अलग-अलग दिखाया गया है। 166 शक्ति का प्रतिनिधित्व करते हैं।

कोण से सटे पैर known उस सक्रिय शक्ति का प्रतिनिधित्व करता है जिसका पी हमें ज्ञात है:

एसी सर्किट में सक्रिय शक्ति को गर्मी में परिवर्तित किया जाता है। एसी मोटर्स में, अधिकांश सक्रिय शक्ति यांत्रिक शक्ति में परिवर्तित हो जाती है, बाकी को भी गर्मी में बदल दिया जाता है।

कोण power के विरूद्ध एक पैर, प्रतिक्रियाशील शक्ति Q है:

प्रतिक्रियाशील शक्ति विद्युत सर्किट में चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों की उपस्थिति के कारण होती है।

जैसा कि पहले ही संकेत दिया गया है, प्रतिक्रियाशील शक्ति स्रोत के बीच ऊर्जा विनिमय की तीव्रता की विशेषता है, एक तरफ, और दूसरी ओर चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र।

प्रतिक्रियाशील शक्ति को प्रतिक्रियाशील वोल्ट-एम्पीयर (var) या प्रतिक्रियाशील किलोवोल्ट-एम्परेज (टार) में मापा जाता है।

पावर त्रिकोण का कर्ण कुल शक्ति S है:

इसे वोल्ट-एम्पीयर में मापा जाता है ( वा) या किलोवोल्ट-एम्पीयर ( kwa)। उत्पाद UI के बराबर कुल शक्ति जनरेटर और ट्रांसफार्मर के मुख्य आयाम (सबसे बड़े आकार) निर्धारित करता है। वास्तव में, वर्तमान मूल्य मैं जनरेटर और ट्रांसफार्मर की तारों के क्रॉस-सेक्शन को निर्धारित करता है जो हीटिंग की स्थिति की आवश्यकता होती है, और घुमाव के घुमावों की संख्या, उनके इन्सुलेशन, और चुंबकीय सर्किट के आयाम भी वोल्टेज यू के समानुपाती होते हैं।

इस प्रकार, यू और आई के बड़े मूल्य, जिसके लिए जनरेटर और ट्रांसफार्मर की गणना की जाती है, उनके आकार जितना बड़ा होना चाहिए।

अंजीर में दिखाए गए विद्युत सर्किट पर विचार करें। 167, जिसमें आगमनात्मक और सक्रिय प्रतिरोध और मापने वाले उपकरण शामिल हैं - एमीटर, वाल्टमीटर और वाटमीटर। वाटमीटर के उपकरण को बाद में वर्णित किया जाएगा (अध्याय ग्यारह देखें)।

1. यदि आप इस सर्किट को एक स्थिर वोल्टेज U \u003d 120 V से जोड़ते हैं, तो, चूंकि निरंतर प्रवाह पर आगमनात्मक प्रतिरोध x L शून्य होगा, इसलिए सर्किट में एक सक्रिय प्रतिरोध r बना रहता है और फिर

एमीटर 5 a का करंट दिखाएगा .

शक्ति

बिजली मीटर 600 वाट दिखाएगा। डीसी सर्किट में शामिल वाटमीटर का रीडआउट वोल्टमीटर और एमीटर के रीडिंग के उत्पाद के बराबर है।

2. एक ही सर्किट को वैकल्पिक वोल्टेज यू \u003d 120 वी से कनेक्ट करें।

इस मामले में

सर्किट करंट

एमीटर 4 a का करंट दिखाएगा।

हम हीटिंग के लिए उपयोग की जाने वाली शक्ति की गणना करते हैं:

दरअसल, सर्किट द्वारा खपत की गई सक्रिय शक्ति है

इस मामले में मीटर रीडिंग 384 वाट होगी।

पूरी शक्ति

नतीजतन, इस सर्किट की आपूर्ति करने वाला जनरेटर पूर्ण शक्ति S \u003d 480 VA देता है। लेकिन सर्किट में केवल सक्रिय शक्ति पी \u003d 384 वाट। पूरी तरह से गर्मी में परिवर्तित।

इसे इस बात से देखा जा सकता है कि वैकल्पिक विद्युत परिपथ, जिसमें सक्रिय प्रतिरोध, आगमनात्मक के साथ-साथ प्राप्त होने वाली सभी ऊर्जा का केवल एक हिस्सा गर्मी पर खर्च होता है। और बाकी - प्रतिक्रियाशील ऊर्जा - या तो जनरेटर से सर्किट में प्रवेश करती है और कॉइल के चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत होती है, फिर जनरेटर में वापस आती है।

एसी सर्किट में शक्ति संतुलन बिजली का कारक यदि यह अपना अधिकतम कार्य करता है तो जनरेटर या बिजली के उपकरण को संचालित करना ऊर्जावान रूप से लाभदायक है। विद्युत सर्किट में काम सक्रिय शक्ति पी द्वारा निर्धारित किया जाता है। पावर फैक्टर दिखाता है कि जनरेटर या बिजली के उपकरण λ \u003d P / S \u003d cos /1 का कितनी कुशलता से उपयोग किया जाता है पावर फैक्टर में कमी के साथ, बिजली की खपत की लागत बढ़ जाती है।पावर फैक्टर बढ़ाने के तरीके  पी \u003d एस, यानी जब मामले में शक्ति अधिकतम होती है। एक प्रतिरोधक सर्किट के मामले में। जनरेटर केवल अपरिवर्तनीय ऊर्जा रूपांतरण करता है और अधिकतम शक्ति मोड में रिसीवरों के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ ऊर्जा विनिमय की दोलक प्रक्रियाओं में भाग नहीं लेता है। विद्युत ऊर्जा उपभोक्ताओं के पास मूल रूप से एक आरएल तत्व समतुल्य सर्किट होता है, इसलिए एक कैपेसिटिव तत्व (क्यूएल-क्यूआर) को जोड़कर प्रतिक्रियाशील शक्ति की भरपाई करके पावर फैक्टर में वृद्धि संभव होती है, कैपेसिटिव तत्व को जोड़ने से ट्रांसमिशन लाइन में करंट कम हो जाता है, जिससे विद्युत तारों का क्रॉस-सेक्शन कम हो जाता है और इससे बचत होती है प्रवाहकीय सामग्री। बिजली प्रणालियों में पावर फैक्टर का मूल्य इस बात पर निर्भर करता है कि विद्युत प्रतिष्ठानों और उपकरणों को कितनी सक्षमता से संचालित किया जाता है। यदि इकाइयों को निष्क्रिय या अधिभारित किया जाता है, तो cos को कम किया जा सकता है।

इस गाइड को विभिन्न स्रोतों से संकलित किया गया है। लेकिन इसका निर्माण 1964 में जीडीआर में ओ.डोनगर की पुस्तक के अनुवाद के रूप में 1964 में प्रकाशित एक छोटी पुस्तक मास रेडियो लाइब्रेरी द्वारा किया गया था। इसकी प्राचीनता के बावजूद, यह मेरी हैंडबुक (कई अन्य संदर्भ पुस्तकों के साथ) है। मुझे लगता है कि इस तरह की पुस्तकों पर समय हावी नहीं है, क्योंकि भौतिकी, इलेक्ट्रिकल और रेडियो इंजीनियरिंग (इलेक्ट्रॉनिक्स) की नींव अस्थिर और शाश्वत हैं।

मूल अवधारणाएँ

प्रत्यावर्ती धारा एक साइनसोइडल कानून के अनुसार समय में बदलती है  (अंजीर। 33)। जिस समय के दौरान परिमाण और दिशा में परिवर्तन का एक पूरा चक्र होता है, उसे अवधि कहा जाता है। एक साइनसॉइड की एक वेक्टर छवि में, वेक्टर समय-समय पर कोण को 360 ° के बराबर या आर्क (रेडियन) आयाम में 2l के बराबर बताता है। इसलिए, पहला आधा चक्र α \u003d and पर समाप्त होता है, और साइनसॉइड का पहला अधिकतम मूल्य। / 2 पर होता है। वह समय जिसमें वेक्टर कोण 2π का वर्णन करता है [रेड]   अवधि कहा जाता है और पत्र द्वारा इंगित किया जाता है टी. प्रति सेकंड अवधि की संख्या को आवृत्ति कहा जाता है और पत्र द्वारा इंगित किया जाता है च.    यहाँ से

एफ \u003d 1 / टी

हर्ट्ज़ को आवृत्ति की इकाई के रूप में लिया जाता है (सीपीएस)।   औद्योगिक एसी आवृत्ति आमतौर पर 50 है हर्ट्ज। एसी सिद्धांत में, एक को अक्सर परिपत्र आवृत्ति से निपटना पड़ता है

π \u003d 2 π एफ

अवधि के दौरान, बारी-बारी से चालू परिवर्तन। साइनसोइडल कानून के अनुसार, अपने अधिकतम मूल्य 2 बार (π / 2 और Зπ / 2 पर) तक पहुंचता है। अधिकतम वर्तमान या वोल्टेज मूल्य क्रमशः I अधिकतम और, U अधिकतम अक्षरों से दर्शाया जाता है। प्रत्यावर्ती धारा का प्रभावी मूल्य ऐसे प्रत्यक्ष प्रवाह के मूल्य के बराबर होता है, जो प्रतिरोध से गुजरता है, उसमें उत्सर्जन करता है (एक ही समय के लिए प्रत्यावर्ती धारा के साथ) एक समान मात्रा में गर्मी:

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि, उदाहरण के लिए, वर्तमान लोड की गणना करते समय  तारों को ध्यान में रखा वर्तमान मूल्य। कई मामलों में यह स्थिति तनाव पर लागू होती है। ब्रेकडाउन के लिए इन्सुलेशन की गणना करते समय केवल अधिकतम (तात्कालिक) वोल्टेज मूल्य को ध्यान में रखना आवश्यक है, क्योंकि ब्रेकडाउन अधिकतम के माध्यम से वोल्टेज के पारित होने के दौरान हो सकता है। माप उपकरणों के तराजू पर, एक नियम के रूप में, वर्तमान या वोल्टेज के प्रभावी मूल्यों का संकेत दिया जाता है।

एसी प्रतिरोध

ओमिक (सक्रिय) प्रतिरोध में, वोल्टेज के साथ चरण में वर्तमान संयोग होता है (चरण कोण शून्य है), इसलिए, वर्तमान सर्किट को वैकल्पिक करने में आरईए संरचनात्मक तत्वों के प्रतिरोध की गणना प्रत्यक्ष वर्तमान सर्किट के लिए व्युत्पन्न सूत्रों के अनुसार की जाती है। जैसे-जैसे आवृत्ति बढ़ती है, तथाकथित सतह प्रभाव दिखाई देने लगता है, कंडक्टर का प्रतिरोध बढ़ जाता है, क्योंकि वर्तमान कंडक्टर की सतह पर विस्थापित हो जाता है। यह प्रभाव वर्तमान पैठ गहराई δ द्वारा विशेषता है। Distance का मूल्य संख्यात्मक रूप से सतह (कंडक्टर) से ऐसी दूरी के बराबर है, जिस पर वर्तमान घनत्व सतह पर वर्तमान घनत्व का 36% है (घटता है) ई  समय)। यह महत्वपूर्ण है कि, हालांकि बढ़ती आवृत्ति के साथ कंडक्टर का प्रतिरोध बढ़ता है, यह अभी भी सक्रिय है, कंडक्टर में वोल्टेज और वोल्टेज चरण में मेल खाते हैं। वर्तमान पैठ की गहराई सूत्र द्वारा गणना की जाती है

जहाँ : χ विशिष्ट चालकता; µ - सामग्री की चुंबकीय पारगम्यता (तांबे, एल्यूमीनियम और चांदी μ \u003d 1 के लिए);   चआवृत्ति है, मेगाहर्ट्ज। केस के लिए जब

कॉपर कंडक्टर के प्रतिरोध की गणना सूत्र द्वारा की जा सकती है

जहां: आर - कंडक्टर त्रिज्या मिमी;   च - आवृत्ति, हर्ट्ज; μ - 1 के बराबर चुंबकीय पारगम्यता; χ - विशिष्ट चालकता    सिम, 10 से ऊपर की आवृत्तियों पर kCप्रतिरोध की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

जहां: आर पीटी- एक प्रत्यक्ष करंट का प्रतिरोध, th;   घ - कंडक्टर व्यास सेमी;   च - आवृत्ति हर्ट्ज;

एसी संधारित्र

यदि किसी दिए गए आयाम वाले एक वैकल्पिक वोल्टेज को संधारित्र पर लागू किया जाता है, तो संधारित्र के माध्यम से धारा का परिमाण धारिता और आवृत्ति पर निर्भर करता है।    समाई मूल्य का मॉड्यूल:

X C \u003d 1 / [C [ओम]

जहां: सीक्षमता च;    frequency गोलाकार आवृत्ति है 1 / सेकंड    बढ़ती आवृत्ति के साथ, यह समाई कम हो जाती है। एक संधारित्र में हमेशा अपरिवर्तनीय गर्मी का नुकसान होता है। समानांतर कैपेसिटी को शामिल करके नुकसान की उपस्थिति को सर्किट में परिलक्षित किया जा सकता है सीसक्रिय प्रतिरोध आर जोड़े (छवि 34) नुकसान गुणांक की गणना सूत्र के अनुसार की जाती है

जहां: d c -संधारित्र हानि कारक;

एक समतुल्य समतुल्य परिपथ (चित्र 35) के लिए

विभिन्न नुकसान कारकों के साथ दो कैपेसिटर के समानांतर कनेक्शन के साथ

हानि कारक के पारस्परिक को संधारित्र का गुणवत्ता कारक कहा जाता है।

क्यू सी \u003d 1 / डी सी

संधारित्र और सक्रिय प्रतिरोध की एक श्रृंखला कनेक्शन के साथ (छवि 35)

जहां: Z noc निरपेक्ष (स्पष्ट) प्रतिरोध मापांक है, th;   प्रस्ताव- सक्रिय प्रतिरोध, th;    X s -संधारित्र समाई मॉड्यूल, th; φ - चरण कोण संधारित्र और प्रतिरोध के समानांतर कनेक्शन के साथ (चित्र। 34)

tg t \u003d R जोड़े .C

संधारित्र के माध्यम से गुजरने वाला वर्तमान वोल्टेज के सापेक्ष चरण शिफ्ट किया गया है। पारी प्रतिक्रिया अनुपात पर निर्भर करती है। एक्स एससक्रिय करने के लिए। इस मामले में, कोण case द्वारा वोल्टेज से आगे वर्तमान है . यह घटना रेडियो इंजीनियरिंग में विविध अनुप्रयोग ढूंढती है। एक उदाहरण R में उपयोग की जाने वाली मल्टी-लिंक फेज-शिफ्टिंग चेन है सी   जनरेटर।

एक तीन लिंक श्रृंखला में आर सी(अंजीर। 36), एक जनरेटर में उच्च ढलान क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर, उत्पन्न आवृत्ति के साथ उपयोग किया जाता है

f \u003d 1 / (15.4RC) [हर्ट्ज]

जहां: R-प्रतिरोध th;   सी- क्षमता, एफ।    आवश्यक कैस्केड लाभ K\u003e 29। चार लिंक श्रृंखला में आर सी(अंजीर। 37) जनरेटर में इस्तेमाल किया, उत्पन्न आवृत्ति:

f \u003d 1 / 7.53RC [हर्ट्ज]

आवश्यक कैस्केड लाभ K\u003e 18.4 है।    दो श्रृंखला-जुड़े कैपेसिटर एक कैपेसिटिव एसी वोल्टेज डिवाइडर, ट्रांसमिशन गुणांक का गठन करते हैं, जो आवृत्ति से स्वतंत्र है। यदि सक्रिय प्रतिरोधों को विभक्त सर्किट में कैपेसिटर के साथ समानांतर में स्विच किया जाता है, तो उन्हें समानांतर में उन कैपेसिटर के प्रतिक्रिया मॉड्यूल से काफी अधिक होना चाहिए, जिसके साथ वे अपने ओमिक मूल्य में ओमिक हैं। अंजीर में सर्किट के लिए। 38 निम्नलिखित अभिव्यक्ति सत्य है:

U c \u003d U C 1 / (C 1 + C 2)

कैपेसिटिव वोल्टेज डिवाइडर का उपयोग समानांतर ऑसिलेटरी सर्किट में किया जाता है, उदाहरण के लिए, विभिन्न इनपुट और आउटपुट प्रतिरोध प्रदान करना आवश्यक है। कैपेसिटिव का उपयोग करना

विभक्त, गुंजयमान आवृत्ति (छवि। 39) में लूप प्रतिरोध को बदलना (बदलना) संभव है।

जहां: आर 1 और आर   जी -अंजीर में दिखाए गए बिंदुओं के बीच, समानांतर सर्किट के प्रतिरोध, गुंजयमान आवृत्ति पर मापा जाता है। 39। अंजीर में सर्किट के लिए। 39 निम्नलिखित संबंध सत्य हैं;

v \u003d यू / यू सी    C 1 \u003d C v (v / v-1)    सी 2 \u003d वी सी \u003d सी 1 (वी -1)    C \u003d C 1 C 2 / (C 1 + C 2)

कैपेसिटी की इस परिभाषा के साथ एस आरऔर सी 2, दोलक सर्किट की गुंजयमान आवृत्ति अपरिवर्तित बनी हुई है। बिजली इकाई में  सुधारित धारा को सुचारू करने के लिए, फ़िल्टर का उपयोग करें आर सीलिंक (छवि 40)। अर्ध-तरंग सुधार के साथ, फ़िल्टरिंग गुणांक (50 के मुख्य वोल्टेज आवृत्ति पर) हर्ट्ज)

s \u003d U s / U c \u003d R / X c \u003d 0.314 RC

जहाँ यू एसऔर यू सी -चर वोल्टेज घटकों। समाई पर तरंग वोल्टेज का आयाम    सी

जहां: U P2 -समाई पर तरंग वोल्टेज का मान से   U p1 को प्रतिशत ;   R-फ़िल्टर प्रतिरोध कॉम;    सी -फिल्टर क्षमता आईएफएफ;    सी 1 -चार्जिंग क्षमता आईएफएफ;    मैं- करंट को सुधारा मा। आधे-लहर सुधार के साथ

एसी सर्किट में अनिच्छा

   R p \u003d X \u003d U p / I \u003d P p / I 2 \u003d Z sin U;

रिसीवर इनपुट सर्किट

RC और LC फ़िल्टर - सामान्य प्रावधान, RC फ़िल्टर, LC फ़िल्टर

Attenuators, शक्ति, वर्तमान और वोल्टेज के मामले में लोड के साथ स्रोत का मिलान

ट्रांसमिशन एंटेना के मुख्य पैरामीटर, एंटेना प्राप्त करने के पैरामीटर, वाइब्रेटर एंटेना, फ़्रेम एंटेना, फेराइट एंटेना प्राप्त करना, वाइब्रेटर एंटेना की गणना के लिए सूत्र

नि: शुल्क अंतरिक्ष में रेडियो तरंगों का प्रसार - सामान्य प्रावधान, रेडियो तरंगों की प्रगति पर आयनों, और आयनोस्फीयर में रेडियो तरंगों के अपवर्तन और प्रतिबिंब, सुपर-लंबी और लंबी तरंगों के प्रसार की विशेषताएं, मध्यम तरंगों के प्रसार की विशेषताएं, प्रसार तरंगों के प्रसार की विशेषताएं जमीन के ऊपर, लंबी दूरी का स्वागत

एसी सर्किट में तीन प्रकार की क्षमताएं प्रतिष्ठित हैं: सक्रिय पी, प्रतिक्रियाशील क्यू और पूर्ण एस।

सक्रिय शक्ति  सूत्र द्वारा गणना:

प्रतिरोधक तत्व द्वारा सक्रिय शक्ति का उपभोग किया जाता है। इकाई

सक्रिय शक्ति के माप को वाट (डब्ल्यू) कहा जाता है, व्युत्पन्न इकाई किलोवाट (किलोवाट) है, 10 3 डब्ल्यू के बराबर।

प्रतिक्रियाशील शक्तिसूत्र द्वारा गणना:

प्रतिक्रियाशील शक्ति का उपयोग आदर्श आगमनात्मक और द्वारा किया जाता है

कैपेसिटिव तत्व। प्रतिक्रियाशील शक्ति के लिए माप की इकाई को कहा जाता है वोल्ट-एम्पी प्रतिक्रियाशील  (वार), व्युत्पन्न इकाई किलोवर (kVar) है, 10 3 वार के बराबर।

पूरी शक्ति  प्रतिबाधा द्वारा खपत और पत्र एस द्वारा इंगित किया गया है:

पूर्ण शक्ति के मापन की इकाई को VA (वोल्ट-एम्पीयर) कहा जाता है, व्युत्पन्न इकाई किलोवोल्ट-एम्पीयर (केवीए) है, जो 10 3 वीए के बराबर है।

वास्तव में, माप की उपरोक्त सभी इकाइयों का आयाम समान है -। इन प्रकार की शक्ति के बीच अंतर करने के लिए इन इकाइयों के विभिन्न नामों की आवश्यकता होती है।

विभिन्न प्रकार की शक्ति विभिन्न प्रकार से दिखाई देती हैं। सक्रिय शक्ति अपरिवर्तनीय रूप से अन्य प्रकार की शक्ति (उदाहरण के लिए, थर्मल, मैकेनिकल) में परिवर्तित हो जाती है। प्रतिक्रियाशील शक्ति विद्युत सर्किट में विपरीत रूप से प्रसारित होती है: संधारित्र के विद्युत क्षेत्र की ऊर्जा एक चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा में परिवर्तित होती है, और इसके विपरीत। "व्यापार अच्छा" के साथ प्रतिक्रियाशील शक्ति को "निकालना" असंभव है।

सूत्रों (2.19) से - (2.21) यह इस प्रकार है कि सक्रिय, प्रतिक्रियाशील और स्पष्ट शक्ति के बीच एक संबंध है:

पी, क्यू और एस के बीच संबंध को एक समकोण त्रिभुज के पहलू अनुपात के रूप में व्याख्या की जा सकती है (प्रतिरोध त्रिकोण, तनाव त्रिकोण - इन सभी त्रिकोण समान हैं)।

Inductance AC प्रतिरोध

एक्स एल \u003d ω एल

जहां: एल -प्रेरण, श्री;    frequency गोलाकार आवृत्ति है    1 / सेकंड    बढ़ा हुआ प्रेरण एक्स एलबढ़ जाती है।    कुंडली में गर्मी के नुकसान की उपस्थिति को सर्किट में समांतर हानि प्रतिरोध को समांतर या श्रंखला के साथ श्रृंखला में शामिल करके परिलक्षित किया जा सकता है। कॉइल में नुकसान हमेशा कैपेसिटर में नुकसान से काफी अधिक होते हैं। इसलिए, एक कुंडल और एक संधारित्र के साथ सर्किट में, संधारित्र के नुकसान के प्रतिरोध को अक्सर उपेक्षित किया जा सकता है। कॉइल्स में नुकसान का प्रतिरोध मुख्य रूप से सतह के प्रभाव के कारण होता है, कुंडल तार का प्रतिरोध,

कोर में हिस्टैरिसीस और एड़ी की धाराओं के कारण नुकसान।    अधिष्ठापन और हानि प्रतिरोध की एक श्रृंखला कनेक्शन के साथ (छवि 41)

समानांतर कनेक्शन में (छवि 42)

हानि कारक का उलटा डी एलcoils जिसे गुणवत्ता कारक कहा जाता है

क्यू \u003d 1 / डी एल

गुणवत्ता कारक (छवि 43) को मापने के द्वारा कॉइल नुकसान प्रतिरोध निर्धारित किया जा सकता है। एक चर संधारित्र से जुड़ा हुआ मापा कुंडल जेड सीएक अनुक्रमिक दोलन सर्किट में, जो जनरेटर की परिचालन आवृत्ति के प्रतिध्वनि में ट्यून किया गया है। जनरेटर के एक निरंतर अनुकूल वोल्टेज पर, जिसे चाहिए

ज्ञात वोल्टमीटर वी   (ट्यूब) माप वोल्टेज यू सीसंधारित्र पर। दोनों मात्राओं को जानने के बाद, कॉइल के गुणवत्ता कारक का निर्धारण करें .Q(यदि आप संधारित्र C के नुकसान कारक की उपेक्षा कर सकते हैं):

यू सी / यू कुल \u003d क्यू,    आर पोज़ \u003d ωI / Q

नुकसान की प्रतिरोधकता को वोल्टेज द्वारा सर्किट की बैंडविड्थ को मापने के द्वारा भी निर्धारित किया जा सकता है (चित्र 44)। ऐसा करने के लिए, एक समानांतर दोलन सर्किट लें। बैंडविड्थ को अनुनाद वक्र के उन बिंदुओं द्वारा निर्धारित किया जाता है, जिस पर सर्किट में वोल्टेज जब जनरेटर आवृत्ति बदल जाती है तो प्रतिध्वनि आवृत्ति पर इसके मूल्य से 0.707 तक घट जाती है:

b \u003d 2 f \u003d f in - f n क्यू \u003d एफ ० / बी * dL \u003d b / fres।

क्यू \u003d एफ 0 / बी

* सूत्र वैध है बशर्ते कि अंजीर में सर्किट में जनरेटर का आंतरिक प्रतिरोध। 44 असीम रूप से बड़े हैं। व्यवहार में, यह कई सौ किलोग्राम के क्रम पर होना चाहिए। यदि यह कई सौ ओम के बराबर है, तो जनरेटर के साथ श्रृंखला में यह सक्रिय प्रतिरोध को चालू करने के लिए आवश्यक है, जिसके मूल्य का अनुपात कई (20 या अधिक) है, रेर्सन के मान के समानांतर सर्किट का अनुनाद प्रतिरोध है।    जनरेटर और समानांतर सर्किट के बीच शामिल पृथक्करण समाई C p को सर्किट से बाहर रखा जा सकता है। इसकी उपस्थिति समानांतर सर्किट की धाराओं की प्रतिध्वनि आवृत्ति की तुलना में कम आवृत्ति पर सर्किट में एक वोल्टेज प्रतिध्वनि पैदा करती है। यह छोटा समाई, वोल्टेज अनुनाद आवृत्ति के करीब वर्तमान अनुनाद आवृत्ति में निहित है।

जहां: एफ 0 गुंजयमान आवृत्ति है;    f - पासबैंड की ऊपरी सीमा (f 0 से ऊपर की आवृत्ति, जिस पर सर्किट में वोल्टेज प्रतिध्वनि मान के 0.707 तक घट जाती है);    f n - सर्किट वोल्टेज की बैंडविड्थ की निचली सीमा (यह भी 0.707 के स्तर पर निर्धारित होती है)।

जनरेटर की आवृत्ति को बदलने के बजाय, आप संधारित्र के समाई को बदल सकते हैं एस तब:

Q \u003d 2C 0 / /C, d L \u003d 2C / 2C 0।

जहां: सं 0 - संधारित्र क्षमता सीजब जनरेटर की आवृत्ति के साथ अनुनाद में सर्किट ट्यूनिंग;   ΔС \u003d С В - С Н - क्रमशः, बड़ा और छोटा С 0, संधारित्र समाई मूल्यों से सीअनुनाद मूल्य से सर्किट में 0.707 तक वोल्टेज में कमी के लिए इसी। जब में ω 1 / सेकंडऔर inС में च,

प्रत्येक प्रारंभकर्ता की अपनी समाई होती है। उत्तरार्द्ध को मापने वाले जनरेटर (छवि 45) के लिए एक कपलिंग संधारित्र के माध्यम से कॉइल को जोड़कर और जनरेटर को ट्यूनिंग करके (दीपक वोल्टमीटर का उपयोग करके) मापा जा सकता है। वी)अनुनाद आवृत्ति f 0। फिर, युग्मन संधारित्र के प्रभाव की उपेक्षा करते हुए, कुंडल के स्व-समाई की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

जहाँ एल -कॉइल इंडक्शन श्री;

आप कुंडल की अपनी समाई को मापने के लिए चित्रमय विधि का भी उपयोग कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, संधारित्र सी जोड़े के विभिन्न मूल्यों के लिए समानांतर ऑसिलेटरी सर्किट (छवि 46) के गुंजयमान आवृत्ति का निर्धारण करें और परिणाम प्लॉट किए गए हैं (छवि। 47)। एब्सिस्सा अक्ष के साथ परिणामी सीधी रेखा का प्रतिच्छेदन बिंदु कुंडल की आंतरिक क्षमता को निर्धारित करता है:

tg t \u003d R जोड़े / pairsL

अब हम किसी दिए गए अधिष्ठापन के लिए ट्रांसफार्मर स्टील (प्रारंभ करनेवाला) से बने कोर के साथ एक कुंडल की गणना के लिए व्यावहारिक सूत्र देते हैं एल,एयर गैप लंबाई Dz और करंट /।    इंडक्शन 0.7 चुना गया है। टी(7 000 गॉस)। मुड़ने की संख्या

ω \u003d (8 * 10 3) बी) / आई

जहां: 8-लंबाई हवा का अंतर, सेमी;   बी -प्रेरण, टी(आमतौर पर 5 \u003d 0.7 चुनें aphid);    मैं -वर्तमान एक। कोर क्रॉस सेक्शन

Qc \u003d (1,1 एल 8 10 8) / 0,4। 2

जहाँ एल -प्रेरण, श्री 2.5 के वर्तमान घनत्व पर ए / मिमी 2घुमावदार तार व्यास

d \u003d 0.7 * I 1/2    [Mm]

हम पावर ट्रांसफार्मर की गणना के लिए सरलीकृत सूत्र भी देते हैं। प्राथमिक शक्ति

पी 1 \u003d 1.18 पी 2 [ वा ]

जहां पी 2 माध्यमिक वाइंडिंग में कुल शक्ति है। कोर क्रॉस सेक्शन

U 1 \u003d 38 यू 1 / क्यू एस

जहाँ यू टी -प्राथमिक वोल्टेज में।

ω 2 \u003d 42 यू 2 / क्यू सी

जहाँ यू 2 -द्वितीयक वोल्टेज, सी। तार व्यास:

जहां मैं वर्तमान हूं और,    टर्मिनल लैंप के आंतरिक प्रतिरोध के साथ स्पीकर के स्पीकर कॉइल के प्रतिरोध को समन्वित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले आउटपुट ट्रांसफार्मर का एक सरलीकृत गणना निम्न सूत्रों के अनुसार किया जा सकता है। मुख्य भाग:

जहां: पी -   उत्पादन शक्ति हूं;    f n - निचला 1 पृष्ठ आवृत्ति    हर्ट्ज।

वायु अंतराल की लंबाई

प्राथमिक अनिच्छा

एल ए \u003d 207 आर ए / एफ एन [एमएन]

जहाँ आर 3 -एम्पलीफायर डिवाइस के एनोड लोड का प्रतिरोध, कॉम। प्राथमिक घुमावदार के घुमावों की संख्या

द्वितीयक घुमाव के घुमावों की संख्या

अंजीर से। 2.10 हम देखते हैं कि cosφ \u003d (2.24)

इसका तात्पर्य AC सर्किट की मुख्य विशेषताओं में से एक की परिभाषा से है - बिजली का कारक।उन्हें एक विशेष पदनाम नहीं मिला।

पावर फैक्टर दिखाता है कि कुल शक्ति का कितना हिस्सा सक्रिय शक्ति है।

यह वांछनीय है कि ईसर्किट का पावर फैक्टर यथासंभव बड़ा था, अर्थात संपर्क किया 1. वास्तव में, इलेक्ट्रिक नेटवर्क के उद्यम औद्योगिक उद्यमों के लिए इस तरह का प्रतिबंध स्थापित करते हैं: cos Actually \u003d (0.92 ... ..0.95)। सीएस φ\u003e 0.95 प्राप्त करना जोखिम भरा है, क्योंकि चरण अंतर y सकारात्मक से नकारात्मक मानों तक कूद सकता है, जो कि हानिकारक है ईबिजली के उपकरण। यिद сsφ< 0,92, предприятия подвергаются штрафу.

यदि को ईपावर फैक्टर छोटा है, इसे बढ़ाया जाना चाहिए। फ़ंक्शन कॉस φ के ग्राफ में 0 0 से 90 0 के अंतराल में एक नीरस रूप से कम होने वाले फ़ंक्शन का रूप है। इसलिए, cos, को बढ़ाने का मतलब चरण अंतर को कम करना है   , यह है, कम (एक्स एल-एक्स सी)।

यदि आप (एक्स एल-एक्स सी) को प्रभावित करते हैं, तो सी और एल को बदलते हुए, यह धारावाहिक सर्किट में वर्तमान में वृद्धि और उपकरण के ऑपरेटिंग मोड में बदलाव के अनुसार होगा। ईइसके लिए, इस पद्धति का व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। अगला भाग बढ़ाने के दूसरे तरीके पर चर्चा करता है ईबिजली का कारक।

§ 60. बिजली-बिजली का एसी

अल्टरनेटर की कुल शक्ति वर्तमान और वोल्टेज के उत्पाद द्वारा निर्धारित की जाती है:

स \u003d यूआई(74)

जहां एस कुल शक्ति है, वा;

मैं वह प्रभावी करंट है जिसके लिए जनरेटर वाइंडिंग को डिज़ाइन किया गया है, और;

यू जनरेटर के वोल्टेज की गणना प्रभावी मूल्य है, में।

अल्टरनेटर के आयाम कुल शक्ति पर निर्भर करते हैं जिसके लिए इसे डिज़ाइन किया गया है। यह इस तथ्य के कारण है कि घुमावदार तारों का क्रॉस सेक्शन वर्तमान ताकत से निर्धारित होता है, और इन्सुलेशन मोटाई और घुमावदार के घुमावों की संख्या वोल्टेज द्वारा निर्धारित की जाती है जो जनरेटर उत्पन्न करेगा।

सक्रिय (जी) और प्रतिक्रिया (एक्स एल और एक्ससी) के साथ सर्किट में शामिल अल्टरनेटर की कुल शक्ति में सक्रिय प्रतिरोध और शक्ति के प्रतिक्रियाशील भाग में खर्च की गई शक्ति शामिल है।

सक्रिय प्रतिरोध में उपभोग की जाने वाली शक्ति को उपयोगी काम में बदल दिया जाता है या गर्मी को अंतरिक्ष में विघटित कर दिया जाता है

शक्ति का प्रतिक्रियाशील भाग ऊर्जा के उतार-चढ़ाव (53 52 और 53 देखें) के कारण होता है जब बनाने और चुंबकीय और बिजली के क्षेत्रों के गायब हो जाते हैं। ऊर्जा प्रतिक्रियाशील क्षेत्रों में संग्रहीत होती है, फिर सर्किट में शामिल जनरेटर में वापस आ जाती है। प्रतिक्रियाशील और कैपेसिटिव प्रतिरोधों के साथ जनरेटर और प्रतिक्रियाशील रिसीवर के बीच बहने वाली प्रतिक्रियाशील धाराएं बेकार रूप से लाइन और जनरेटर को लोड करती हैं और इससे अतिरिक्त ऊर्जा हानि होती है।

पूर्ण, सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्तियों के बीच संबंध शक्ति त्रिकोण से निर्धारित होता है। पावर त्रिकोण बनाने के लिए, हम वर्तमान ताकत से वोल्टेज त्रिकोण (छवि 62, ए) के किनारों को गुणा करते हैं मैंफिर हमें कैपेसिटी A "O" B "(चित्र। 62.6) का एक समान त्रिभुज मिलता है। इस त्रिभुज की ओर O" B "सक्रिय शक्ति P के समान है, पक्ष B" A "प्रतिक्रियाशील शक्ति है क्यू, और त्रिकोण का कर्ण "O" कुल शक्ति के बराबर है   एस.

पावर त्रिकोण से यह इस प्रकार है कि अनुपात

इसलिए सक्रिय शक्ति पी \u003d एस कॉस जे। अल्टरनेटर की कुल शक्ति एस \u003d के बाद से यूआई, तो सक्रिय शक्ति निम्नानुसार निर्धारित की जाती है:

वाट में मापा जाता है। यह उसी त्रिभुज से है जिसका संबंध है

इसलिए प्रतिक्रियाशील शक्ति

और प्रतिक्रियाशील वोल्ट-एम्पीयर (var) में मापा जाता है। पूरी शक्ति

वोल्ट-एम्पीयर में मापा जाता है ( वा).

यह निर्धारित करने के लिए कि कुल शक्ति के किस भाग का उपयोग सक्रिय (उपयोगी) शक्ति के रूप में किया जाता है और कौन सा भाग प्रतिक्रियाशील (बेकार) शक्ति है, सक्रिय शक्ति को पूर्ण रूप से विभाजित किया जाना चाहिए। यह विद्युत त्रिकोण से देखा जा सकता है कि इस अनुपात को इस सर्किट में वर्तमान और वोल्टेज के बीच चरण कोण के कोसाइन की विशेषता है:

इस प्रकार, cos j एसी पावर फैक्टर है।

एक उदाहरण है।  स्थापना की कुल शक्ति S \u003d 800 VA है। शक्ति के सक्रिय भाग को मापने वाला एक वाटमीटर दिखाता है कि यह 720 वाट है। शक्ति कारक का निर्धारण करें।

निर्णय। पावर फैक्टर

इसका मतलब है कि कुल बिजली का 90% उपयोगी कार्य के लिए सक्रिय शक्ति के रूप में खपत होता है, और 10% प्रतिक्रियाशील बेकार शक्ति की उपस्थिति के कारण होता है।

सक्रिय प्रतिरोध के साथ एक वैकल्पिक विद्युत परिपथ में, चरण में विद्युत और वोल्टेज का संयोग होता है और चरण कोण शून्य होता है। चूंकि cos j \u003d 1, ऐसे सर्किट के लिए सक्रिय शक्ति P \u003d IU है, अर्थात, कुल शक्ति के बराबर। इस मामले में, सभी जनरेटर शक्ति का उपयोग उपयोगी कार्य के लिए किया जाता है।

वर्तमान और वोल्टेज के बीच चरण कोण सर्किट में शामिल सक्रिय और प्रतिक्रियाशील प्रतिरोधों के बीच के अनुपात पर निर्भर करता है।

सक्रिय प्रतिरोध में वृद्धि से चरण शिफ्ट के कोण में कमी होती है, और परिणामस्वरूप, इस कोयले के कोसाइन में वृद्धि और पावर फैक्टर में वृद्धि होती है। सर्किट से जुड़ा एक आगमनात्मक भार, इसके विपरीत, चरण कोण को बढ़ाता है और जिससे बिजली का कारक कम होता है।

कम शक्ति कारक का कारण मशीन टूल्स या मशीनों का इलेक्ट्रिक मोटर हो सकता है; इस तथ्य के कारण मशीन का अंडरलोड कि उच्च शक्ति मशीन पर छोटे भागों को संसाधित किया जाता है; मशीन पर स्थापित इंजन शक्ति का गलत विकल्प; खराब गुणवत्ता वाले इंजन की मरम्मत; खराब स्नेहन, आदि सामान्य इंजन लोड के तहत, इसका पावर फैक्टर 0.83-0.85 है। जब इंजन निष्क्रिय होता है, तो इसका पावर फैक्टर घट जाता है और इसकी मात्रा 0.1-0.3 हो जाती है।

इसका मतलब है कि सक्रिय शक्ति छोटी है। पावर फैक्टर को बढ़ाने के लिए, कैपेसिटर एंटरप्राइज के इंडक्टिव लोड के समानांतर जुड़े हुए हैं। इन कैपेसिटर का समाई इसलिए चुना जाता है ताकि यह आगमनात्मक के लगभग बराबर हो। इस मामले में, कैपेसिटिव करंट भी इंडक्टिव करंट के बराबर होगा। इस मामले में, वर्तमान और वोल्टेज के बीच का चरण कोण कम हो जाता है, बिजली का कारक 0.85-0.9 तक बढ़ जाता है।

यह स्थापित किया गया है कि केवल 0.01 से हमारे देश की ऊर्जा प्रणालियों में बिजली का कारक बढ़ने से प्रति वर्ष 500 मिलियन से अधिक kWh विद्युत ऊर्जा की बचत हो सकती है।

इस प्रकार, विद्युत ऊर्जा के शक्ति कारक और किफायती उपयोग में वृद्धि एक महत्वपूर्ण राज्य मामला है।

एक उदाहरण है।  प्रत्यावर्ती धारा के विद्युत परिपथ की गणना करने के लिए, जिसमें एक कुंडली जिसमें एक आगमनात्मक प्रतिरोध X L \u003d 30 ओम होता है और एक सक्रिय प्रतिरोध r \u003d 40 ओम होता है। कुंडल के टर्मिनलों पर वोल्टेज 120 ए है। निर्धारित करें:

1) प्रतिबाधा सर्किट;

2) कुंडल में वर्तमान ताकत;

3) पावर फैक्टर;

4) वर्तमान और वोल्टेज के बीच चरण कोण (त्रिकोणमितीय कार्यों की तालिका के अनुसार);

5) पूर्ण, सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति।

समाधान 1. प्रतिबाधा सर्किट

2. सर्किट में करंट

यदि cos j \u003d 0.8 है, तो चरण कोण j \u003d 36 ° है।

4. कुल शक्ति S \u003d IU \u003d 24x120 \u003d 288 वा.

5. सक्रिय शक्ति P \u003d IU cos j \u003d 2.4x120x0.8 \u003d 230.4 वाट।

6. प्रतिक्रियाशील शक्ति P \u003d IU sin j।

चूँकि कोण j \u003d 36 °, लगभग 0.6 इंच है, तो Q \u003d 2.4x120x0.6 \u003d 172.8   वार।

सुरक्षा के सवाल

1. प्रत्यावर्ती धारा किसे कहते हैं?
2. एसी अवधि क्या कहलाती है?
3. एसी आवृत्ति को किस इकाइयों में मापा जाता है?
4. किस सर्किट में वर्तमान और वोल्टेज चरण में संयोग करते हैं?
5. क्या मान कुंडल के अधिष्ठापन को निर्धारित करता है?
6. किस सूत्र से मैं एक चालू विद्युत परिपथ के प्रतिरोध की गणना सक्रिय और प्रेरक प्रतिरोधों से कर सकता हूं?
7. क्या मान अल्टरनेटर की कुल शक्ति निर्धारित करते हैं?
8. पावर फैक्टर किसे कहते हैं?

पिछला |

तात्कालिक शक्ति मूल्य।  सक्रिय, आगमनात्मक और कैपेसिटिव प्रतिरोध वाले एक सर्किट में, जिसमें वर्तमान I और वोल्टेज यू आमतौर पर कुछ कोण द्वारा चरण-शिफ्ट होते हैं ?, पावर पी का तात्कालिक मूल्य वर्तमान i और वोल्टेज यू के तात्कालिक मूल्यों के उत्पाद के बराबर है। तात्कालिक विद्युत वक्र p को विभिन्न कोणों पर विद्युत धारा i और वोल्टेज u के तात्कालिक मानों को गुणा करके प्राप्त किया जा सकता है? T (चित्र। 199; इस आंकड़े से यह देखा जा सकता है कि कुछ बिंदुओं पर, जब विद्युत धारा और वोल्टेज एक-दूसरे से निर्देशित होते हैं, तो शक्ति का ऋणात्मक मान होता है। सर्किट में नकारात्मक ऊर्जा मूल्यों की घटना हानिकारक है, जिसका अर्थ है कि ऐसे समय के दौरान, रिसीवर प्राप्त बिजली का हिस्सा स्रोत में वापस कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप स्रोत से प्रेषित बिजली में कमी होती है और रिसीवर। यह स्पष्ट है कि अधिक से अधिक चरण कोण?, लंबे समय के दौरान जो बिजली का हिस्सा वापस स्रोत के लिए वापस आ गया है, और वापस उच्च शक्ति और क्षमता को लौट गया।

सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति।  तात्कालिक शक्ति को दो घटकों 1 और 2 के योग के रूप में दर्शाया जा सकता है (चित्र। 199, बी)। घटक 1 सर्किट में शक्ति में परिवर्तन से मेल खाता है सक्रिय प्रतिरोध  (चित्र १ .५, बी देखें)।

इसका औसत मूल्य, जिसे सक्रिय शक्ति कहा जाता है,

P \u003d UI cos? (75)

यह औसत शक्ति का प्रतिनिधित्व करता है जो स्रोत से विद्युत प्रतिष्ठानों तक बारी-बारी से आता है।

घटक 2 प्रतिक्रिया (इंडक्टिव या कैपेसिटिव) के साथ एक सर्किट में बिजली में बदलाव की तरह बदलता है, अंजीर देखें। 179, ए और बी)। इसका औसत मूल्य शून्य है, इसलिए, इस घटक का अनुमान लगाने के लिए, इसके आयाम मूल्य का उपयोग करें, जिसे कहा जाता है प्रतिक्रियाशील शक्ति:

क्यू \u003d यूआई पाप? (76)

पावर घटता को देखते हुए (चित्र। 199, बी देखें), हम इसे स्थापित कर सकते हैं केवल सक्रिय शक्ति विद्युत ऊर्जा के रिसीवर में अन्य प्रकार की ऊर्जा में रूपांतरण प्रदान कर सकती है। इस शक्ति का पूरे काल में एक सकारात्मक संकेत है, अर्थात्, इसी विद्युत ऊर्जा 2, जिसे सक्रिय कहा जाता है, लगातार स्रोत 1 से रिसीवर 4 (छवि। 200, ए) से गुजरता है। प्रतिक्रियाशील शक्ति कोई उपयोगी कार्य नहीं बना सकती है, क्योंकि एक अवधि के दौरान इसका औसत मूल्य शून्य है। जैसा कि अंजीर से देखा जा सकता है। 199 बी, यह शक्ति या तो सकारात्मक या नकारात्मक हो जाती है, अर्थात, इसी विद्युत ऊर्जा, 3, जिसे प्रतिक्रियाशील कहा जाता है,

लगातार विद्युत सर्किट 1 से रिसीवर 4 तक बिजली के सर्किट के साथ घूमता है और इसके विपरीत (देखें। अंजीर। 200, ए)।

एक वैकल्पिक चालू सर्किट में प्रतिक्रियाशील शक्ति की उपस्थिति केवल तभी संभव है जब ऊर्जा भंडारण उपकरण, जैसे कि प्रारंभ करनेवाला या संधारित्र, इस सर्किट में शामिल हो। पहले मामले में, स्रोत से आने वाली विद्युत ऊर्जा प्रारंभ करनेवाला के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में जमा होती है, और फिर वापस दी जाती है; दूसरे मामले में, यह संधारित्र के विद्युत क्षेत्र में जम जाता है, और फिर वापस स्रोत पर लौट आता है। स्रोत से रिसीवर तक प्रतिक्रियाशील शक्ति का निरंतर प्रसार प्रतिक्रियाशील धाराओं के साथ अल्टरनेटर और इलेक्ट्रिक नेटवर्क को लोड करता है जो उपयोगी कार्य नहीं बनाते हैं, और इस प्रकार उपभोक्ताओं को सक्रिय शक्ति उत्पन्न करने और संचारित करने के लिए उनके इच्छित उद्देश्य के लिए उनका उपयोग करना संभव नहीं बनाते हैं। इसलिए, उत्पादन की स्थिति में, वे यथासंभव कम करने की कोशिश करते हैं, विद्युत प्रतिष्ठानों द्वारा खपत की गई प्रतिक्रियाशील शक्ति।

पूरी शक्ति।  प्रत्यावर्ती धारा (जनरेटर और ट्रांसफार्मर) की विद्युत ऊर्जा के स्रोत एक निश्चित रेटेड वर्तमान I नामित और एक निश्चित नाममात्र वोल्टेज U nom के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो मशीन के डिजाइन, इसके मुख्य भागों के आयामों आदि पर निर्भर करते हैं, यह रेटेड वर्तमान या रेटेड वोल्टेज को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाना असंभव है, जैसा कि यह हो सकता है। मशीन की विंडिंग के अस्वीकार्य हीटिंग या उनके इन्सुलेशन में एक टूटने की ओर जाता है। इसलिए, प्रत्येक जनरेटर या ट्रांसफार्मर एक दुर्घटना के खतरे के बिना लंबे समय तक दे सकता है केवल उसके रेटेड वर्तमान और रेटेड वोल्टेज के उत्पाद के बराबर एक अच्छी तरह से परिभाषित शक्ति। वर्तमान और वोल्टेज के मौजूदा मूल्यों के उत्पाद को कुल शक्ति कहा जाता है,

स \u003d उई

इसलिए, स्पष्ट शक्ति वर्तमान और वोल्टेज मूल्यों पर सक्रिय शक्ति के उच्चतम मूल्य का प्रतिनिधित्व करती है। यह एक एसी स्रोत से प्राप्त की जा सकने वाली सबसे बड़ी शक्ति को प्रदर्शित करता है, बशर्ते कि इसमें से गुजरने वाले और वोल्टेज के बीच कोई चरण शिफ्ट न हो। पूर्ण शक्ति को वोल्ट-एम्पीयर (वी * ए) या किलोवोल्ट-एम्परेज (केवी * ए) में मापा जाता है।

पी, क्यू और एस की शक्तियों के बीच संबंध को तनाव के वेक्टर आरेख (छवि। 201, ए) से निर्धारित किया जा सकता है। यदि हम त्रिभुज ABC के सभी पक्षों के वर्तमान I से गुणा करते हैं, तो हमें A'B’C '(Fig। 201, b) शक्तियों का त्रिभुज मिलता है, जिनकी भुजाएँ P, Q और S के समान हैं। हमारे पास मौजूद शक्तियों के त्रिभुज से:

एस \u003d? (पी 2 + क्यू 2)

इस अभिव्यक्ति से यह इस प्रकार है कि किसी दिए गए स्पष्ट शक्ति एस (यानी वोल्टेज यू और वर्तमान I) के लिए, प्रतिक्रियाशील शक्ति क्यू जो एक अल्टरनेटर या ट्रांसफार्मर से गुजरती है, कम सक्रिय शक्ति पी जो इसे रिसीवर को दे सकती है। दूसरे शब्दों में, प्रतिक्रियाशील शक्ति उपयोगी विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए एसी स्रोतों की संपूर्ण डिजाइन शक्ति के पूर्ण उपयोग की अनुमति नहीं देती है। यही बात विद्युत नेटवर्क पर भी लागू होती है। वर्तमान I \u003d? (I a 2 + I p 2), जिसे किसी दिए गए विद्युत नेटवर्क के माध्यम से सुरक्षित रूप से पारित किया जा सकता है, मुख्य रूप से इसके तारों के क्रॉस-सेक्शन द्वारा निर्धारित किया जाता है। इसलिए, यदि मैं नेटवर्क के माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान के भाग में भाग लेता हूं (चित्र 194 देखें, ख) का उपयोग प्रतिक्रियाशील शक्ति बनाने के लिए किया जाता है, तो सक्रिय वर्तमान मैं कम होना चाहिए, जो इस नेटवर्क के माध्यम से पारित होने वाली सक्रिय शक्ति के निर्माण को सुनिश्चित करता है।

यदि सक्रिय पावर पी सेट है, तो प्रतिक्रियाशील शक्ति क्यू में वृद्धि के साथ, प्रतिक्रियाशील धारा I p और वैकल्पिक वर्तमान I, जो कि अल्टरनेटर, ट्रांसफार्मर, इलेक्ट्रिक नेटवर्क और इलेक्ट्रिक पावर रिसीवर के तारों से गुजरती है। इसी समय, बिजली की हानि? पी \u003d I 2 आर पीपी इन तारों के सक्रिय प्रतिरोध आर पीपी में वृद्धि होती है।

इस प्रकार, एसी स्रोत और रिसीवर के बीच विद्युत ऊर्जा के बेकार परिसंचरण, इसमें प्रतिक्रिया की उपस्थिति के कारण, एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा की लागत की भी आवश्यकता होती है, जो पूरे विद्युत सर्किट के तारों में खो जाती है।

बिजली का कारक।  सूत्र (75) से यह इस प्रकार है कि सक्रिय शक्ति P न केवल वर्तमान I और वोल्टेज U पर निर्भर करता है, बल्कि cos के मूल्य पर भी कहा जाता है? बिजली का कारक:

क्योंकि? \u003d P / (UI) \u003d P / S \u003d P /? (P 2 + Q 2)

कॉस के मान से? आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि दिए गए रिसीवर या विद्युत सर्किट स्रोत की शक्ति का उपयोग कैसे करते हैं। अधिक ब्रह्मांड ;, कम पाप ,, इसलिए, दिए गए U और I के लिए सूत्रों (75) और (76) के अनुसार, अर्थात, स्रोत द्वारा दी गई अधिक सक्रिय और कम प्रतिक्रियाशील शक्ति। बढ़ते कॉशन के साथ? और निरंतर सक्रिय शक्ति पी रिसीवर को आपूर्ति की जाती है, सर्किट में वर्तमान घट जाती है I \u003d P / (U cos?)। उसी समय, तारों में बिजली की हानि पी पी \u003d I 2 आर पीपी कम हो जाती है और स्रोत और इलेक्ट्रिक नेटवर्क के अतिरिक्त लोडिंग की संभावना प्रदान की जाती है, अर्थात, उनका बेहतर उपयोग। यदि रिसीवर एक निरंतर लोड वर्तमान के साथ एक स्रोत द्वारा संचालित होता है, तो कॉस में वृद्धि? रिसीवर द्वारा उपयोग की जाने वाली सक्रिय शक्ति पी में वृद्धि की ओर जाता है। Cos \u003d? 1 के लिए, प्रतिक्रियाशील शक्ति शून्य है, और स्रोत द्वारा दी गई सभी शक्ति सक्रिय है। इसलिए, सभी उद्यमों और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के सभी क्षेत्रों में वे हर तरह से पावर फैक्टर को बढ़ाने और यदि संभव हो तो इसे एकता में लाने का प्रयास करते हैं।

विद्युत एसी प्रतिष्ठानों के शक्ति कारक के मूल्य अलग-अलग हैं। इलेक्ट्रिक लैंप में मुख्य रूप से सक्रिय प्रतिरोध होता है, इसलिए जब वे चालू होते हैं, तो वर्तमान और वोल्टेज के बीच व्यावहारिक रूप से कोई चरण शिफ्ट नहीं होता है। इसलिए, एक प्रकाश लोड के लिए, पावर फैक्टर को एकता के बराबर माना जा सकता है। एसी मोटर्स के लिए पावर फैक्टर लोड पर निर्भर है। रेटेड मोटर लोड कॉस पर? \u003d 0.8-0.9, और बड़े इंजनों के लिए और भी अधिक। जब इंजन को अंडरलोड किया जाता है, तो उनका पावर फैक्टर तेजी से घट जाता है (निष्क्रिय कॉस में? \u003d 0.25-0.3)।

शक्ति कारक वृद्धि।  क्योंकि? विभिन्न तरीकों से बढ़ा। मुख्य एक को विशेष उपकरणों के विद्युत ऊर्जा रिसीवर के समानांतर में शामिल किया जाता है compensators। उत्तरार्द्ध के रूप में, संधारित्र बैंकों (स्थिर कम्पेसाटर) का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, लेकिन सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मशीन (घूर्णन कम्पेसाटर) का भी उपयोग किया जा सकता है।

कॉस बढ़ाने का एक तरीका? एक स्थिर कम्पेसाटर (चित्र। 202, ए) का उपयोग करना कहा जाता है चरण बदलाव मुआवजा, या प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा। सक्रिय और आगमनात्मक प्रतिरोधों वाले रिसीवर से स्रोत के प्रतिपूरक की अनुपस्थिति में, एक i 1 आता है जो वोल्टेज के पीछे और चरण शिफ्ट के एक निश्चित कोण से होता है? 1। जब कम्पेसाटर एक्स को चालू किया जाता है, तो एक वर्तमान i c इसके माध्यम से गुजरता है, 90 ° से वोल्टेज से आगे। जैसा कि वेक्टर आरेख (छवि। 202, बी) से देखा जा सकता है, इस मामले में, वर्तमान मैं स्रोत सर्किट से गुजरेगा

चरण बदलाव के कोण के लिए पूरी तरह से क्षतिपूर्ति करने के लिए? यानी, कॉस प्राप्त करने के लिए? \u003d 1 और न्यूनतम न्यूनतम मूल्य I मिनट, यह आवश्यक है कि कम्पेसाटर I का c c प्रतिक्रियाशील घटक I 1p \u003d I 1 पाप के बराबर हो? 1 वर्तमान I 1।
जब कम्पेसाटर 5 चालू होता है (अंजीर। 200, बी देखें), स्रोत 1 और इलेक्ट्रिक नेटवर्क प्रतिक्रियाशील ऊर्जा 3 से अनलोड होते हैं, क्योंकि यह पहले से ही "रिसीवर - कम्पेसाटर" सर्किट के साथ घूम रहा है। इसके कारण, अल्टरनेटर और इलेक्ट्रिक नेटवर्क के उपयोग में उल्लेखनीय वृद्धि और स्रोत 1 और रिसीवर 4 के बीच प्रतिक्रियाशील ऊर्जा के बेकार परिसंचरण से उत्पन्न ऊर्जा के नुकसान में कमी हासिल की जाती है।

इस मामले में, सॉटर एक प्रतिक्रियाशील ऊर्जा जनरेटर के रूप में कार्य करता है, क्योंकि धाराएं मैं संधारित्र के सेंट और I 1p प्रारंभ करनेवाला (देखें चित्र। 202, बी) को एक दूसरे की ओर निर्देशित किया जाता है (पहले चरण के 90 ° आगे है, दूसरा इसके पीछे है। 90 °), जिसके परिणामस्वरूप एक कम्पेसाटर का समावेश कुल प्रतिक्रियाशील धारा I p को कम करता है और वर्तमान I और वोल्टेज U के बीच चरण परिवर्तन होता है। कम्पेसाटर की प्रतिक्रियाशील शक्ति के उचित चयन के साथ, यह संभव है कि सभी प्रतिक्रियाशील ऊर्जा 3 (चित्र देखें। 200, b) की आपूर्ति की गई। रिसीवर 4, "रिसीवर" के अंदर प्रसारित होगा करने के लिए - कम्पेसाटर "और जनरेटर और नेटवर्क अपने प्रसारण में शामिल नहीं किया जाएगा। इन शर्तों के तहत, केवल सक्रिय शक्ति 2 को स्रोत 1 से रिसीवर 4, यानी, कॉस तक प्रेषित किया जाएगा? एक के बराबर होगा।

ज्यादातर मामलों में आर्थिक कारणों से, विद्युत प्रतिष्ठानों में वे चरण कोण के अधूरे मुआवजे को वहन करते हैं और कॉस तक सीमित हैं? \u003d 0.95.

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