कुल एसी बिजली की माप की इकाई। तुरंत शक्ति

§ 60. एकल-चरण एसी बिजली

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

स = 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 वोल्टेज की गणना प्रभावी मूल्य है, सी।

अल्टरनेटर का आकार कुल शक्ति पर निर्भर करता है जिसके लिए इसकी गणना की जाती है। यह इस तथ्य के कारण है कि घुमावदार तारों का क्रॉस सेक्शन वर्तमान की ताकत से निर्धारित होता है, और इन्सुलेशन मोटाई और घुमावदार के घुमावों की संख्या वोल्टेज द्वारा निर्धारित की जाती है जो जनरेटर का उत्पादन करेगा।

सक्रिय (जी) और प्रतिक्रियाशील प्रतिरोधों (एक्स एल और एक्सएस) के साथ सर्किट में शामिल अल्टरनेटर की कुल शक्ति में सक्रिय प्रतिरोध और शक्ति के प्रतिक्रियाशील भाग में खपत शक्ति शामिल होती है।

सक्रिय प्रतिरोध में खर्च की गई शक्ति उपयोगी कार्य में बदल जाती है या अंतरिक्ष में विघटित हो जाती है।

शक्ति का प्रतिक्रियाशील हिस्सा चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों के निर्माण और गायब होने के दौरान ऊर्जा के उतार-चढ़ाव (53 52 और 53 देखें) के कारण है। ऊर्जा प्रतिक्रियाशील प्रतिरोधों के क्षेत्र में संग्रहीत होती है, फिर जनरेटर में वापस आ जाती है, सर्किट में शामिल होती है। प्रतिक्रियाशील और कैपेसिटिव प्रतिबाधा 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।

कुल, सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्तियों के बीच संबंध विद्युत त्रिकोण से निर्धारित किया जाएगा। पावर त्रिकोण बनाने के लिए, वर्तमान ताकत से वोल्टेज त्रिकोण (छवि 62, ए) के किनारों को गुणा करें मैं, तब हमें एक समान विद्युत त्रिभुज A "O" B "(चित्र। 62.6) प्राप्त होगा। इस त्रिभुज की ओर O" B "सक्रिय शक्ति P के बराबर 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 P = S cos j है। अल्टरनेटर की कुल शक्ति एस = के बाद से यूआई, सक्रिय शक्ति के रूप में परिभाषित किया गया है:

वाट में मापा जाता है। उसी त्रिकोण से यह इस प्रकार है कि अनुपात

इसलिए प्रतिक्रियाशील शक्ति

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

वोल्ट-एम्पीयर में मापा जाता है ( वा).

यह निर्धारित करने के लिए कि कुल शक्ति का कितना सक्रिय (उपयोगी) शक्ति के रूप में उपभोग किया जाता है और कितनी प्रतिक्रियाशील (बेकार) शक्ति है, सक्रिय शक्ति को पूर्ण रूप से विभाजित करना आवश्यक है। यह बिजली के त्रिकोण से देखा जा सकता है कि यह संबंध सर्किट में वर्तमान और वोल्टेज के बीच चरण कोण के कोसाइन द्वारा विशेषता है:

इस प्रकार, cos j एसी पावर फैक्टर है।

एक उदाहरण है।   स्थापना की कुल शक्ति S = 800 वा है। शक्ति के सक्रिय भाग को मापने वाला एक वाटमीटर इंगित करता है कि यह 720 वाट के बराबर है। शक्ति कारक का निर्धारण करें।

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 = 1, इस तरह के सर्किट के लिए सक्रिय शक्ति P = IU है, अर्थात, कुल शक्ति के बराबर है। इस मामले में, जनरेटर की सभी 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 कोण में कमी होती है, और परिणामस्वरूप, इस कोयले के कोसाइन में वृद्धि और पावर फैक्टर में वृद्धि होती है। सर्किट से जुड़ा हुआ आगमनात्मक भार, इसके विपरीत, चरण कोण को बढ़ाता है और जिससे बिजली का कारक कम हो जाता है।

कम शक्ति कारक का कारण मशीनों या मशीनों के निष्क्रिय होने के इलेक्ट्रिक मोटर्स का काम हो सकता है; इस तथ्य के कारण मशीन अंडरलोडिंग कि ठीक विवरण एक उच्च शक्ति मशीन पर मशीनीकृत हैं; मशीन पर स्थापित इंजन शक्ति का गलत विकल्प; खराब गुणवत्ता वाले इंजन की मरम्मत; खराब स्नेहन आदि, एक सामान्य इंजन लोड के साथ, इसका पावर फैक्टर 0.83–0.85 है। जब इंजन निष्क्रिय होता है, तो इसका पावर फैक्टर घट जाता है और 0.1-0.3 होता है।

इसका मतलब है कि सक्रिय शक्ति कम है। एंटरप्राइज़ कनेक्ट कैपेसिटर के प्रेरक भार के समानांतर पावर फैक्टर को बढ़ाने के लिए। 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 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 बिजली प्रणालियों में पावर फैक्टर में वृद्धि 500 ​​मिलियन kWh से अधिक की वार्षिक बचत दे सकती है।

इस प्रकार, शक्ति कारक और विद्युत ऊर्जा का किफायती उपयोग एक महत्वपूर्ण सार्वजनिक मामला है।

एक उदाहरण है।   एसी इलेक्ट्रिक सर्किट की गणना करें, जिसमें आगमनात्मक प्रतिरोध एक्स एल, = 30 active और सक्रिय प्रतिरोध आर = 40 circuit के साथ एक कॉइल शामिल है। कुंडली के टर्मिनलों पर वोल्टेज 120 ए। निर्धारित करें:

1) सर्किट का प्रतिबाधा;

2) कुंडल में वर्तमान;

3) पावर फैक्टर;

4) वर्तमान और वोल्टेज के बीच का 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 = 0.8 है, तो चरण कोण j = 36 ° है।

4. कुल शक्ति S = IU = 24x120 = 288 वा.

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

6. प्रतिक्रियाशील शक्ति P = IU sin j।

चूँकि कोण की साइन j = 36 °, लगभग 0.6 है, तो Q = 2.4x120x0.6 = 172.8 है   वार।

परीक्षण प्रश्न

1. प्रत्यावर्ती धारा किसे कहते हैं?
2. एसी अवधि क्या कहलाती है?
3. एसी आवृत्ति किस इकाइयों में मापी जाती है?
4. चरण में एसी सर्किट किसमें और वोल्टेज है?
5. कुंडल के प्रेरक प्रतिबाधा पर क्या मूल्य निर्भर करते हैं?
6. सक्रिय और आगमनात्मक प्रतिरोधों वाले एक वैकल्पिक विद्युत परिपथ के प्रतिरोध की गणना करने के लिए किस सूत्र का उपयोग किया जा सकता है?
7. अल्टरनेटर की कुल शक्ति पर कौन से मूल्य निर्भर करते हैं?
8. पावर फैक्टर किसे कहते हैं?

पिछला |

अधिकांश प्रसिद्ध विद्युत उपकरणों के लिए स्थापना या नेटवर्क की शक्ति विशेषताएं आवश्यक हैं। सक्रिय शक्ति (गुजर, भस्म) कुल शक्ति के उस हिस्से का वर्णन करती है जो एकांतर धारा की आवृत्ति की एक निश्चित अवधि में प्रेषित होती है।

परिभाषा

सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति केवल बारी-बारी से चालू हो सकती है, क्योंकि एक स्थिर नेटवर्क (वर्तमान और वोल्टेज) की विशेषताएं हमेशा बराबर होती हैं। माप की इकाई वाट की सक्रिय शक्ति है, जबकि प्रतिक्रियाशील प्रतिक्रियाशील वोल्ट-एम्पीयर और किलोवार (क्वार) है। यह ध्यान देने योग्य है कि पूर्ण और सक्रिय विशेषताओं दोनों को केडब्ल्यू और केवीए में मापा जा सकता है, यह एक विशेष उपकरण और नेटवर्क के मापदंडों पर निर्भर करता है। औद्योगिक सर्किट में, यह सबसे अधिक बार किलोवाट में मापा जाता है।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग अलग-अलग विद्युत उपकरणों द्वारा ऊर्जा हस्तांतरण के उपाय के रूप में सक्रिय घटक का उपयोग करता है। विचार करें कि उनमें से कितनी बिजली की खपत होती है:

उपरोक्त के आधार पर, सक्रिय शक्ति एक विशेष विद्युत सर्किट की एक सकारात्मक विशेषता है, जो विद्युत उपकरणों के चयन और बिजली की खपत को नियंत्रित करने के लिए मुख्य मापदंडों में से एक है।

प्रतिक्रियाशील घटक का पदनाम:

यह नाममात्र मूल्य है जो डिवाइस के संचालन के दौरान EMF दोलनों और नुकसान की मदद से विद्युत उपकरणों में लोड की विशेषता है। दूसरे शब्दों में, संचरित ऊर्जा एक विशिष्ट प्रतिक्रियाशील कनवर्टर (यह एक संधारित्र, एक डायोड पुल, आदि) से गुजरती है और केवल तभी प्रकट होती है जब सिस्टम में यह घटक शामिल होता है।

गणना

सक्रिय शक्ति का निर्धारण करने के लिए, आपको पूरी शक्ति जानने की आवश्यकता है, यह गणना करने के लिए कि निम्नलिखित सूत्र का उपयोग किया जाए:

S = U \\ I, जहां U नेटवर्क का वोल्टेज है, और मैं नेटवर्क का करंट हूं।

समरूप कनेक्शन के साथ कुंडल के ऊर्जा हस्तांतरण के स्तर की गणना करते समय एक ही गणना की जाती है। योजना के निम्नलिखित रूप हैं:

सक्रिय शक्ति की गणना चरण शिफ्ट कोण या गुणांक (cos φ) को ध्यान में रखती है, फिर:

S = U * I * cos *।

एक बहुत महत्वपूर्ण कारक यह है कि यह विद्युत मात्रा सकारात्मक और नकारात्मक दोनों हो सकती है। यह इस बात पर निर्भर करता है कि कॉस cos में क्या विशेषताएं हैं। यदि साइनसोइडल वर्तमान चरण कोण 0 से 90 डिग्री की सीमा में है, तो सक्रिय शक्ति सकारात्मक है, यदि 0 से -90 तक - तो नकारात्मक है। नियम केवल सिंक्रोनस (साइनसॉइडल) वर्तमान (एक इंडक्शन मोटर, मशीन उपकरण के संचालन के लिए उपयोग किया जाता है) के लिए मान्य है।

इसके अलावा, इस विशेषता की एक विशेषता यह है कि तीन-चरण सर्किट (उदाहरण के लिए, एक ट्रांसफार्मर या एक जनरेटर) में, सक्रिय संकेतक पूरी तरह से आउटपुट पर उत्पन्न होता है।

अधिकतम और सक्रिय पी द्वारा दर्शाया गया है, प्रतिक्रियाशील शक्ति - क्यू।

इस तथ्य के कारण कि प्रतिक्रियाशील चुंबकीय क्षेत्र की गति और ऊर्जा के कारण होता है, इसका सूत्र (चरण शिफ्ट कोण को ध्यान में रखते हुए) निम्न रूप है:

Q L = U L I = I 2 x L

एक गैर-साइनसॉइडल वर्तमान के लिए, मानक नेटवर्क मापदंडों को खोजना बहुत मुश्किल है। सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति की गणना करने के लिए वांछित विशेषताओं का निर्धारण करने के लिए, विभिन्न माप उपकरणों का उपयोग किया जाता है। यह एक वाल्टमीटर, एमीटर और अन्य है। लोड के स्तर के आधार पर, वांछित सूत्र का चयन किया जाता है।

इस तथ्य के कारण कि प्रतिक्रियाशील और सक्रिय विशेषताएं पूर्ण शक्ति के साथ जुड़ी हुई हैं, उनका अनुपात (संतुलन) निम्नानुसार है:

S = 2P 2 + Q 2, और यह सब U * I के बराबर है।

लेकिन अगर वर्तमान प्रतिक्रियाशील प्रतिरोध पर सीधे गुजरता है। नेटवर्क में वह नुकसान नहीं होता है। यह प्रेरक आगमनात्मक घटक का कारण बनता है - सी और प्रतिरोध - एल। इन संकेतकों की गणना सूत्रों द्वारा की जाती है:

अनिच्छा प्रतिरोध: x L = xL = 2LfL,

समाई प्रतिरोध: xc = 1 / (=C) = 1 / (2CfC)।

सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति के अनुपात को निर्धारित करने के लिए, एक विशेष गुणांक का उपयोग किया जाता है। यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण पैरामीटर है जिसके द्वारा आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि डिवाइस के संचालन के दौरान कितनी ऊर्जा का दुरुपयोग या "खो" गया है।

यदि नेटवर्क में एक सक्रिय प्रतिक्रियाशील घटक है, तो पावर फैक्टर की गणना की जानी चाहिए। इस मान की माप की कोई इकाई नहीं है, यह एक विशेष वर्तमान उपभोक्ता की विशेषता है यदि विद्युत प्रणाली में प्रतिक्रियाशील तत्व हैं। इस सूचक के साथ यह स्पष्ट हो जाता है कि नेटवर्क के वोल्टेज के सापेक्ष ऊर्जा किस दिशा में और कैसे स्थानांतरित होती है। ऐसा करने के लिए, आपको एक तनाव त्रिकोण आरेख की आवश्यकता है:

उदाहरण के लिए, संधारित्र की उपस्थिति में, गुणांक सूत्र के निम्न रूप हैं:

cos cos = r / z = P / S

सबसे सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए, प्राप्त आंकड़ों को गोल नहीं करने की सिफारिश की जाती है।

मुआवज़ा

वर्तमान प्रतिध्वनि प्रतिक्रियाशील शक्ति पर विचार करते हुए 0:

क्यू = क्यूएल - क्यूसी = यूएलआई - यूसीआई

एक निश्चित डिवाइस की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, नेटवर्क पर नुकसान के प्रभाव को कम करने के लिए विशेष उपकरणों का उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से, यह एक यूपीएस है। इस डिवाइस को एक अंतर्निहित बैटरी (उदाहरण के लिए, लैपटॉप या पोर्टेबल डिवाइस) के साथ विद्युत उपभोक्ताओं की आवश्यकता नहीं है, लेकिन अधिकांश के लिए एक निर्बाध बिजली की आपूर्ति आवश्यक है।

ऐसे स्रोत को स्थापित करते समय, आप न केवल नुकसान के नकारात्मक प्रभाव को स्थापित कर सकते हैं, बल्कि बिजली की लागत को भी कम कर सकते हैं। विशेषज्ञों ने साबित किया है कि औसतन, यूपीएस 20% से 50% तक बचाने में मदद करेगा। ऐसा क्यों हो रहा है:

कम गर्मी तारों, यह न केवल उनके काम को सकारात्मक रूप से प्रभावित करता है, बल्कि सुरक्षा भी बढ़ाता है;

सिग्नल और रेडियो उपकरणों ने हस्तक्षेप कम कर दिया है;

परिमाण के एक क्रम ने विद्युत नेटवर्क में हार्मोनिक्स को कम कर दिया।

कुछ मामलों में, विशेषज्ञ पूरे यूपीएस का उपयोग नहीं करते हैं, लेकिन विशेष क्षतिपूर्ति कैपेसिटर। वे घरेलू उपयोग के लिए उपयुक्त हैं, हर इलेक्ट्रिकल स्टोर में उपलब्ध और बेचा जाता है। नियोजित और परिणामी बचत की गणना करने के लिए, आप उपरोक्त सभी सूत्रों का उपयोग कर सकते हैं।

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। वोल्टेज यू और वर्तमान के बीच इन सर्किटों में एक चरण शिफ्ट voltage है। यदि सर्किट में एक साइनसोइडल वोल्टेज लागू किया जाता है

यू = यू = पाप ωt,

फिर सर्किट में वर्तमान

i = I m m sin (ωt - ⋅)।

तात्कालिक बिजली सर्किट

p = u = i = U m sin ut ⋅ I m ω sin (⋅t - φ) = U m = I m = UI।

वर्गाकार कोष्ठक में भाव, त्रिकोणमितीय सूत्र के आधार पर ब्रह्माण्डीय अंतर के आधार पर हो सकता है

.

इस प्रकार,

p = UI = UI φ cos φ - UI cos (2 --t - ⋅)।

प्रति अवधि तात्कालिक शक्ति का औसत मूल्य UI φ cos value के बराबर है, क्योंकि अवधि के दौरान औसत मूल्य cos (2φt - instant) शून्य है। इसलिए, एसी सर्किट की सक्रिय शक्ति सामान्य मामले में सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

पी = यूआई = कॉस ⋅।

गुणक cos φ को शक्ति कारक कहा जाता है।

यह देखते हुए कि U = I φ z, और cos r = r / z, हम प्राप्त करते हैं

P = I = z ⋅ I I r / z = I 2 r

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

P is t के उत्पाद को सक्रिय ऊर्जा कहा जाता है और इसे सेकंड या kWh: 1 kWh = 3,600 वाट (j) में मापा जाता है।

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

यदि प्रतिरोध त्रिकोण (अंजीर। 165, ए) के पक्षों के परिमाण I 2 2 (अंजीर। 165, बी) के मूल्य से गुणा किया जाता है, तो हमें एक शक्ति त्रिकोण (अंजीर। 165, सी) मिलता है। इस त्रिकोण के सभी पक्षों को अंजीर में अलग-अलग दिखाया गया है। 166 शक्तियां हैं।

कोण से सटे पैर सक्रिय शक्ति P है जो हमें ज्ञात है:

P = I 2 = r = UI I cos ⋅।

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

कोण The के विपरीत पैर प्रतिक्रियाशील शक्ति है क्यू:

Q = I 2 x = UI = पाप =।

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

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, प्रतिक्रियाशील शक्ति एक स्रोत के बीच ऊर्जा विनिमय की तीव्रता को दर्शाती है, दूसरी ओर चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र।

प्रतिक्रियाशील शक्ति को प्रतिक्रियाशील (पिच) के वोल्ट-एम्पीयर या रिएक्टिव (क्वार्ट) के किलोवोल-एम्परेज में मापा जाता है।

पावर त्रिकोण का कर्ण S की कुल शक्ति है:

S = I 2 z = UI, या

एस = P (पी 2 + क्यू 2)।

इसे वोल्ट-एम्पीयर (वा) या किलोवोल्ट-एम्परेज (केवा) में मापा जाता है। उत्पाद U ,I के बराबर कुल शक्ति का परिमाण, जनरेटर और ट्रांसफार्मर के बुनियादी आयाम (सबसे बड़े आयाम) निर्धारित करता है। वास्तव में, वर्तमान I की भयावहता हीटिंग परिस्थितियों द्वारा आवश्यक जनरेटर और ट्रांसफार्मर के तारों के क्रॉस सेक्शन को निर्धारित करती है, और विंडिंग के घुमावों की संख्या, उनके इन्सुलेशन और चुंबकीय कोर का आकार वोल्टेज यू के समानुपाती होता है।

इस प्रकार, यू और आई के बड़े मूल्य, जिनके लिए जनरेटर और ट्रांसफार्मर की गणना की जाती है, अधिक से अधिक उनके आयाम होने चाहिए।

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

एममीटर वर्तमान 4 ए दिखाएगा।

गर्मी में जाने वाली शक्ति की गणना करें:

पी = I 2 आर = 4 2 = 24 = 384 डब्ल्यू।

दरअसल, सर्किट द्वारा खपत की गई सक्रिय शक्ति है

P = U = I φ cos U = 120 4 24/30 = 384 डब्ल्यू।

इस मामले में पढ़ने वाला वाटमीटर 384 वाट का होगा।

पूरी शक्ति

S = U = I = 120 = 4 = 480 va।

नतीजतन, जनरेटर इस सर्किट को खिलाता है, पूर्ण शक्ति एस = 480 वीए देता है। लेकिन सर्किट में केवल सक्रिय शक्ति P = 384 W अपरिवर्तनीय रूप से गर्मी में परिवर्तित हो जाती है।

इससे पता चलता है कि वैकल्पिक चालू सर्किट, जिसमें सक्रिय प्रतिरोध के साथ, आगमनात्मक है, इसे प्राप्त होने वाली सभी ऊर्जा में से केवल इसका एक हिस्सा गर्मी का उपभोग करता है। और बाकी - प्रतिक्रियाशील ऊर्जा - फिर जनरेटर से सर्किट में प्रवेश करती है और कुंडल के चुंबकीय क्षेत्र में संग्रहीत होती है, फिर इसे जनरेटर को वापस कर दिया जाता है।

इस हैंडबुक को विभिन्न स्रोतों से संकलित किया गया है। लेकिन 1964 में प्रकाशित मास रेडियो लाइब्रेरी की एक छोटी सी पुस्तक को 1961 में जीडीआर में ओ। क्रोनगर की पुस्तक के अनुवाद के रूप में इसके निर्माण में धकेल दिया गया था। इसकी प्राचीनता के बावजूद, यह मेरी संदर्भ पुस्तक है (कई अन्य संदर्भ पुस्तकों के साथ)। मुझे लगता है कि इस तरह की किताबों पर समय शक्तिशाली नहीं है, क्योंकि भौतिकी, इलेक्ट्रिकल और रेडियो इंजीनियरिंग (इलेक्ट्रॉनिक्स) के मूल सिद्धांत अटल और शाश्वत हैं।

मूल अवधारणाएँ

एसी करंट समय के अनुसार अलग-अलग होता है।   (छवि 33)। वह समय जिसमें परिमाण और दिशा में परिवर्तन का एक पूरा चक्र होता है, एक अवधि कहलाता है। जब एक साइनसॉइड वेक्टर की एक वेक्टर छवि समय-समय पर कोण का वर्णन करती है, 360 ° के बराबर या आर्क (रेडियन) आयाम में 2 लीटर के बराबर होती है। इसलिए, पहली आधी अवधि α = and से समाप्त होती है, और साइनसॉइड का पहला अधिकतम मूल्य। / 2 पर होता है। वह समय जिसके लिए वेक्टर कोण 2π का वर्णन करता है [रेड]    अवधि कहा जाता है और पत्र द्वारा निरूपित किया जाता है टी. प्रति सेकंड अवधि की संख्या को आवृत्ति कहा जाता है और इसे पत्र द्वारा निरूपित किया जाता है च.    यहाँ से

एफ = 1 / टी

आवृत्ति की प्रति यूनिट ने हर्ट्ज को अपनाया (सीपीएस)।    प्रत्यावर्ती धारा के साथ औद्योगिक नेटवर्क की आवृत्ति आमतौर पर 50 है हर्ट्ज।    प्रत्यावर्ती धारा के सिद्धांत में परिपत्र आवृत्ति से निपटने के लिए अक्सर आवश्यक होता है

π = 2 π एफ

अवधि के दौरान, प्रत्यावर्ती धारा परिवर्तनशील होती है। साइनसोइडल कानून द्वारा, अधिकतम 2 बार (2/2 और oid / 2 के साथ) तक पहुंचता है। वर्तमान या वोल्टेज का अधिकतम मूल्य क्रमशः I अधिकतम और, U अधिकतम अक्षरों द्वारा दर्शाया गया है। प्रत्यावर्ती धारा का प्रभावी मूल्य इस तरह के प्रत्यक्ष प्रवाह के मूल्य के बराबर होता है, जो प्रतिरोध से गुजरता है, इसमें 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   वायरिंग पर ध्यान दिया जाता है वर्तमान मूल्य। कई मामलों में यह प्रावधान तनाव को बढ़ाता है। केवल ब्रेकडाउन प्रति इन्सुलेशन की गणना करते समय अधिकतम (तात्कालिक) वोल्टेज मान को ध्यान में रखना आवश्यक है, क्योंकि ब्रेकडाउन हो सकता है जबकि वोल्टेज अधिकतम से गुजरता 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 (चरण कोण शून्य है) के साथ चरण में वर्तमान संयोग होता है, इसलिए, एसी सर्किट में संरचनात्मक तत्वों आरईए के प्रतिरोध की गणना डीसी सर्किट के लिए व्युत्पन्न सूत्रों का उपयोग करके की जाती है। जैसे ही 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 एक वर्तमान प्रवेश गहराई a द्वारा विशेषता है। From का मान संख्यात्मक रूप से सतह (कंडक्टर) से दूरी के बराबर है, जिस पर वर्तमान घनत्व सतह पर वर्तमान घनत्व का 36% है (में घट जाती है) ई   समय)। यह महत्वपूर्ण है कि, जबकि कंडक्टर प्रतिरोध बढ़ती आवृत्ति के साथ बढ़ता है, यह अभी भी सक्रिय रहता है, कंडक्टर में वर्तमान और वोल्टेज चरण में मेल खाता है। वर्तमान की प्रवेश गहराई की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

जहाँ : χ - विशिष्ट चालकता; µ - सामग्री की चुंबकीय पारगम्यता (तांबे, एल्यूमीनियम और चांदी μ = 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 - चुंबकीय पारगम्यता, 1 के बराबर; χ - चालकता    सिम, 10 से ऊपर की आवृत्तियों पर kCप्रतिरोध की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

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

एसी संधारित्र

यदि किसी दिए गए आयाम वाले एक प्रत्यावर्ती वोल्टेज को संधारित्र पर लागू किया जाता है, तो संधारित्र के माध्यम से धारा की मात्रा समाई और आवृत्ति पर निर्भर करती है।    समाई का मापांक:

X C = 1 / [C [ओम]

जहां: सीक्षमता च;    frequency गोलाकार आवृत्ति है, 1 / सेकंड    बढ़ती आवृत्ति के साथ, यह समाई कम हो जाती है। कंडेनसर में हमेशा अपरिवर्तनीय गर्मी का नुकसान होता है। समानांतर में कैपेसिटर पर स्विच करके नुकसान की उपस्थिति चित्र में परिलक्षित हो सकती है सीसक्रिय प्रतिरोध आर जोड़े (अंजीर। 34) नुकसान कारक की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है

जहां: d c -संधारित्र हानि गुणांक;

एक अनुक्रमिक समकक्ष परिपथ के लिए (चित्र। 35)

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

नुकसान कारक के पारस्परिक को कैपेसिटर गुणवत्ता कारक कहा जाता है।

क्यू सी = 1 / डी सी

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

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

tg t = R जोड़े .C

संधारित्र के माध्यम से गुजरने वाला वर्तमान वोल्टेज के संबंध में चरण से बाहर है। पारी प्रतिक्रिया अनुपात पर निर्भर करती है के साथ एक्ससक्रिय करने के लिए। इस मामले में, वोल्टेज कोण the द्वारा वोल्टेज का नेतृत्व करता है . यह घटना रेडियो इंजीनियरिंग में विभिन्न अनुप्रयोगों को ढूंढती है। एक उदाहरण आर में उपयोग की जाने वाली बहु स्तरीय चरण-स्थानांतरण श्रृंखलाएं होंगी सी    जनरेटर।

तीन स्तरीय श्रृंखला में आर सी(अंजीर। 36), एक बड़ी स्थिरता के साथ क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर पर जनरेटर में उपयोग किया जाता है, उत्पन्न आवृत्ति

f = 1 / (15,4RC) [हर्ट्ज]

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

f = 1 / 7.53RC [हर्ट्ज]

कैस्केड K\u003e 18.4 का आवश्यक लाभ।    दो श्रृंखला-जुड़े कैपेसिटर कैपेसिटिव एसी वोल्टेज डिवाइडर बनाते हैं, जो संचरण गुणांक आवृत्ति से स्वतंत्र है। यदि, कैपेसिटर के समानांतर, सक्रिय प्रतिरोधों को विभक्त सर्किट में शामिल किया जाता है, तो उन्हें अपने ओमिक मूल्य के साथ समानांतर में उन कैपेसिटर के रिएक्शन मॉड्यूल से अधिक होना चाहिए। अंजीर में आरेख के लिए। 38 निम्नलिखित अभिव्यक्ति सत्य है:

U c = U C 1 / (C 1 + C 2)

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

डिवाइडर गुंजयमान आवृत्ति (छवि। 39) पर सर्किट के प्रतिरोध को बदल सकता है (बदल सकता है)।

जहां: आर 1 और आर   जी -अंजीर में दिखाए गए बिंदुओं के बीच, गुंजयमान भाग पर मापा गया समानांतर सर्किट का प्रतिरोध। 39। अंजीर में आरेख के लिए। 39 निम्नलिखित संबंध वैध हैं;

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

टैंकों की इस परिभाषा के साथ जी के साथऔर सी 2 दोलन सर्किट की गुंजयमान आवृत्ति अपरिवर्तित बनी हुई है। बिजली की आपूर्ति में   के साथ सुधारा वर्तमान उपयोग फिल्टर को चौरसाई करने के लिए आर सीलिंक (छवि 40)। अर्ध-तरंग सुधार के साथ, निस्पंदन गुणांक (साधन वोल्टेज 50 की आवृत्ति पर) हर्ट्ज)

s = U s / U c = R / X c = 0.314 RC

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

जहां: U P2 -टैंक पर स्पंदित 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। फुल-वेव स्ट्रेटनिंग के साथ

एसी की अनिच्छा

   R p = X = U p / I = P p / I 2 = Z sin U;

रिसीवर इनपुट सर्किट

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

Attenuators, शक्ति, वर्तमान और वोल्टेज के लिए लोड करने के लिए स्रोत से मिलान

ट्रांसमिशन एंटेना के प्रमुख पैरामीटर, एंटेना प्राप्त करने के पैरामीटर, वाइब्रेटर एंटेना, फ्रेम एंटेना, फेराइट एंटेना प्राप्त करना, वाइब्रेटर एंटेना की गणना के लिए सूत्र

रेडियो का वितरण जमीन के ऊपर

तत्काल बिजली मूल्य। सक्रिय, आगमनात्मक और कैपेसिटिव प्रतिरोध वाले एक सर्किट में, जिसमें वर्तमान I और वोल्टेज यू को आम तौर पर कुछ कोणों द्वारा स्थानांतरित किया जाता है?, तात्कालिक पावर पी वर्तमान और वोल्टेज यू के तात्कालिक मूल्यों के उत्पाद के बराबर है। तात्कालिक पावर कर्व पी को विभिन्न कोणों पर वर्तमान i और वोल्टेज यू के तात्कालिक मानों को गुणा करके प्राप्त किया जा सकता है? टी (चित्र। 199 ए)। इस आंकड़े से यह देखा जा सकता है कि कुछ बिंदुओं पर ऐसे समय में जब वर्तमान और वोल्टेज एक-दूसरे की ओर निर्देशित होते हैं, शक्ति का एक नकारात्मक मूल्य होता है। विद्युत सर्किट में नकारात्मक शक्ति मूल्यों की घटना हानिकारक है इसका मतलब यह है कि ऐसे समय में रिसीवर प्राप्त बिजली का हिस्सा स्रोत को वापस कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप स्रोत से प्रेषित शक्ति कम हो जाती 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 (छवि। 199, बी) के योग के रूप में दर्शाया जा सकता है। घटक 1 सर्किट में शक्ति में परिवर्तन से मेल खाता है सक्रिय प्रतिरोध   (अंजीर देखें। 175, बी)।

इसका औसत मूल्य, जिसे सक्रिय शक्ति कहा जाता है,

P = UI cos? (75)

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

घटक 2 एक प्रतिक्रिया सर्किट में शक्ति में परिवर्तन (आगमनात्मक या कैपेसिटिव) की तरह बदलता है, अंजीर देखें। 179, ए और बी)। इसका औसत मूल्य शून्य है, इसलिए अनुमान लगाने के लिए यह घटक अपने आयाम मूल्य का उपयोग करता है, जिसे कहा जाता है प्रतिक्रियाशील शक्ति:

क्यू = यूआई पाप? (76)

पावर घटता को देखते हुए (चित्र। 199, बी देखें), इसे स्थापित किया जा सकता है केवल सक्रिय शक्ति विद्युत ऊर्जा के रिसीवर में ऊर्जा के अन्य रूपों में रूपांतरण प्रदान कर सकती है। पूरी अवधि के दौरान, इस शक्ति का एक सकारात्मक संकेत होता है, अर्थात्, इसी विद्युत ऊर्जा 2, जिसे सक्रिय कहा जाता है, को लगातार स्रोत 1 से रिसीवर 4 (छवि 200, ए) में स्थानांतरित किया जाता 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 संबंधित विद्युत ऊर्जा, 3, जिसे प्रतिक्रियाशील कहा जाता है,

लगातार विद्युत सर्किट 1 से रिसीवर 4 और पीछे के स्रोत से विद्युत सर्किट के माध्यम से घूमता है (चित्र 200 देखें), ए।

एसी सर्किट में प्रतिक्रियाशील शक्ति का उद्भव तभी संभव है जब ऊर्जा भंडारण उपकरण, जैसे कि प्रारंभ करनेवाला या संधारित्र, इस सर्किट से जुड़े हों। 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 संचलन प्रतिक्रियाशील धाराओं के साथ वैकल्पिक और विद्युत नेटवर्क को लोड करता है जो उपयोगी कार्य का उत्पादन नहीं करता है, और इस प्रकार उपभोक्ताओं को सक्रिय शक्ति उत्पन्न करने और स्थानांतरित करने के लिए अपने इच्छित उद्देश्य के लिए उनका उपयोग करना असंभव बनाता है। इसलिए, उत्पादन की स्थिति के तहत, वे यथासंभव विद्युत प्रतिष्ठानों द्वारा खपत की गई प्रतिक्रियाशील शक्ति को कम करने की कोशिश करते हैं।

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 नाममात्र वर्तमान या नाममात्र वोल्टेज में काफी वृद्धि करना असंभव है, क्योंकि यह हो सकता है मशीन वाइंडिंग के अस्वीकार्य हीटिंग या उनके इन्सुलेशन के टूटने के लिए नेतृत्व। इसलिए, प्रत्येक जनरेटर या ट्रांसफार्मर एक दुर्घटना के खतरे के बिना, लंबे समय तक दे सकता है, केवल इसके रेटेड वर्तमान और रेटेड वोल्टेज के उत्पाद के बराबर एक काफी निश्चित शक्ति। वर्तमान और वोल्टेज के प्रभावी मूल्यों के उत्पाद को कुल शक्ति कहा जाता है

एस = यूआई

इसलिए, दी गई वर्तमान और वोल्टेज मानों पर कुल शक्ति सबसे बड़ी सक्रिय शक्ति है। यह अधिकतम शक्ति की विशेषता है जो एसी स्रोत से प्राप्त की जा सकती है, बशर्ते कि इसके माध्यम से गुजरने वाले और वोल्टेज के बीच कोई चरण शिफ्ट न हो। पूर्ण शक्ति को वोल्ट-एम्पीयर (बी * ए) या किलोवोल्ट-एम्परेज (केवी * ए) में मापा जाता है।

P, Q और S की शक्तियों के बीच संबंध को वोल्टेज (चित्र। 201, a) के वेक्टर आरेख से निर्धारित किया जा सकता है। यदि हम त्रिभुज ABC के सभी पक्षों के वर्तमान I से गुणा करते हैं, तो हमें शक्ति त्रिभुज A'B’C '(चित्र 201, b) मिलता है, जिनमें से भुजाएँ, Р, Q और S. के बराबर हैं। हमारे पास जो शक्ति त्रिभुज है:

एस =? (पी 2 + क्यू 2)

इस अभिव्यक्ति से यह निम्नानुसार है कि किसी दिए गए कुल पावर एस (यानी, वोल्टेज यू और वर्तमान I) के लिए, अधिक से अधिक प्रतिक्रियाशील शक्ति क्यू जो अल्टरनेटर या ट्रांसफार्मर से गुजरती है, कम सक्रिय शक्ति पी यह रिसीवर को दे सकती है। दूसरे शब्दों में, प्रतिक्रियाशील शक्ति उपयोगी विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए वैकल्पिक वर्तमान स्रोतों की संपूर्ण रेटेड शक्ति का पूरी तरह से उपयोग करने की अनुमति नहीं देती है। यही बात विद्युत नेटवर्क पर भी लागू होती है। वर्तमान I =? (I a 2 + I p 2), जिसे इस 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, अगर मैं नेटवर्क के माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान पी का हिस्सा हूं (चित्र 194 देखें, ख) प्रतिक्रियाशील शक्ति बनाने के लिए जाता है, तो सक्रिय वर्तमान को कम करना होगा, जिससे सक्रिय शक्ति का निर्माण सुनिश्चित हो जो इस नेटवर्क से गुजर सके।

यदि सक्रिय पावर P सेट किया गया है, तो जैसे ही प्रतिक्रियाशील शक्ति Q बढ़ती है, प्रतिक्रियाशील धारा I p और वैकल्पिक धारा I, वैकल्पिक ऊर्जा के तारों, ट्रांसफार्मर, विद्युत नेटवर्क और विद्युत ऊर्जा के रिसीवर से गुजरती है। इससे बिजली की हानि बढ़ जाती है? P = I 2 R pp सक्रिय प्रतिरोध में R pp इन तारों को।

इस प्रकार, एसी स्रोत और रिसीवर के बीच विद्युत ऊर्जा का बेकार संचलन, इसमें प्रतिक्रियाशील प्रतिरोधों की उपस्थिति के कारण, एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा की 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 इसे cos के मान पर भी कहा जाता है? बिजली का कारक:

क्योंकि? = P / (UI) = P / S = P / ((P 2 + Q 2)

Cos मान द्वारा? यह निर्धारित करना संभव है कि किसी दिए गए रिसीवर या विद्युत सर्किट द्वारा किसी स्रोत की शक्ति का उपयोग कैसे किया जाता है। 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। कॉस में वृद्धि के साथ? और रिसीवर में निरंतर सक्रिय शक्ति पी दर्ज करने से सर्किट में करंट कम हो जाता है I = P / (U cos?)। यह बिजली के नुकसान को कम करता है? पी = I 2 आर पीपी तारों में और स्रोत और विद्युत नेटवर्क के अतिरिक्त लोडिंग की संभावना प्रदान करता है, अर्थात उनका सबसे अच्छा उपयोग। यदि रिसीवर निरंतर लोड वर्तमान में स्रोत से संचालित होता है, तो कॉस में वृद्धि? रिसीवर द्वारा उपयोग की जाने वाली सक्रिय शक्ति पी में वृद्धि की ओर जाता है। जब cos =? 1, प्रतिक्रियाशील शक्ति शून्य होती है, और स्रोत द्वारा वितरित सभी शक्ति सक्रिय होती है। इसलिए, सभी उद्यमों और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के सभी क्षेत्रों में, वे हर संभव तरीके से बिजली के कारक को बढ़ाने और इसे इकाई में लाने का प्रयास करते हैं।

एसी विद्युत प्रतिष्ठानों के पावर फैक्टर मान अलग-अलग हैं। इलेक्ट्रिक लैंप में मुख्य रूप से सक्रिय प्रतिरोध होता है, इसलिए, जब स्विच किया जाता है, तो वर्तमान और वोल्टेज के बीच चरण बदलाव व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है। इसलिए, एक प्रकाश लोड के लिए, पावर फैक्टर को एक के बराबर माना जा सकता है। एसी मोटर्स के लिए पावर फैक्टर लोड पर निर्भर करता है। रेटेड मोटर लोड कॉस पर? = 0,8-0,9, और बड़े इंजनों में भी अधिक। जब इंजनों को लोड किया जाता है, तो उनका पावर फैक्टर तेजी से घटता है (जब निष्क्रिय, कोस? = 0.25-0.3)।

पावर फैक्टर बढ़ाएं।   क्योंकि? विभिन्न तरीकों से बढ़ावा। मुख्य एक को विशेष उपकरणों की विद्युत ऊर्जा के रिसीवर के समानांतर में शामिल किया जाता है, जिसे कहा जाता है compensators। उत्तरार्द्ध के रूप में, कैपेसिटर बैंक (स्थिर कम्पेसाटर) सबसे अधिक बार उपयोग किए जाते हैं, लेकिन सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मशीन (रोटरी 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। स्रोत से रिसीवर तक प्रतिपूरक की अनुपस्थिति में, सक्रिय और आगमनात्मक प्रतिरोधों से युक्त, वर्तमान i 1 करता है जो वोल्टेज के पीछे और चरण शिफ्ट के कुछ कोण पर रहता है? 1। जब कम्पेसाटर X को चालू किया जाता है, तो एक चालू i c इससे होकर गुजरता है, जिससे वोल्टेज 90 ° से आगे बढ़ जाता है। जैसा कि वेक्टर आरेख (छवि। 202, बी) से देखा जा सकता है, वर्तमान मैं स्रोत सर्किट के माध्यम से प्रवाह करेगा

चरण शिफ्ट कोण के लिए पूरी तरह से क्षतिपूर्ति करने के लिए?, अर्थात कॉस प्राप्त करने के लिए? = 1 और न्यूनतम न्यूनतम मूल्य I मिनट, यह आवश्यक है कि कम्पेसाटर चालू I c प्रतिक्रियाशील घटक I 1p = I 1 sin के बराबर हो? 1 वर्तमान I 1।
जब कम्पेसाटर 5 चालू होता है (अंजीर। 200, बी देखें), स्रोत 1 और इलेक्ट्रिकल नेटवर्क प्रतिक्रियाशील ऊर्जा 3 से अनलोड होते हैं, क्योंकि यह पहले से ही "रिसीवर-कम्पेसाटर" सर्किट के साथ प्रसारित होता है। इसके लिए, वैकल्पिक और विद्युत नेटवर्क के उपयोग में उल्लेखनीय वृद्धि और स्रोत 1 और रिसीवर 4 के बीच प्रतिक्रियाशील ऊर्जा के बेकार परिसंचरण से उत्पन्न ऊर्जा के नुकसान को कम किया जाता है।

इस मामले में, संधारित्र प्रतिक्रियाशील ऊर्जा के एक जनरेटर की भूमिका निभाता है, क्योंकि संधारित्र के धाराओं और आई 1 पी में इंडक्शन कॉइल (देखें चित्र। 202, बी) को एक दूसरे की ओर निर्देशित किया जाता है (पहले चरण में वोल्टेज 90 डिग्री से आगे है, इसके पीछे दूसरा लैग है। 90 °), जिसके परिणामस्वरूप एक कम्पेसाटर को शामिल करने से कुल प्रतिक्रियाशील धारा I p और धारा I और वोल्टेज U के बीच चरण परिवर्तन कम हो जाता है। प्रतिपूरक की प्रतिक्रियाशील शक्ति के उचित चयन के साथ, यह संभव है कि सभी प्रतिक्रियाशील ऊर्जा 3 (देखें। अंजीर। 200, b) में आ रही है। रिसीवर 4 लूप 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 प्रतिष्ठान चरण कोण के अपूर्ण मुआवजे का प्रदर्शन करते हैं और कॉस तक सीमित हैं? = 0.95.

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अनिच्छा प्रतिरोध एसी

एक्स एल = ω एल

जहां: एल -प्रेरण, श्री;    frequency गोलाकार आवृत्ति है,    1 / सेकंड    बढ़ती आवृत्ति, आगमनात्मक प्रतिरोध के साथ एक्स एलबढ़ जाती है।    कुंडली में गर्मी के नुकसान की उपस्थिति समानांतर में या श्रवण के साथ श्रृंखला में ओमिक नुकसान प्रतिरोध पर स्विच करके सर्किट में परिलक्षित हो सकती है। कॉइल में नुकसान हमेशा कैपेसिटर में होने वाले नुकसान से काफी अधिक होते हैं। इसलिए, एक कुंडल और एक संधारित्र के साथ सर्किट में, एक अक्सर संधारित्र के नुकसान प्रतिरोध की उपेक्षा कर सकता है। कॉइल में नुकसान प्रतिरोध मुख्य रूप से सतह के प्रभाव के कारण होता है, कुंडल तार का प्रतिरोध,

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

समानांतर कनेक्शन के साथ (चित्र 42)

हानि अनुपात का उलटा डी एलq नामक कुंडली

क्यू = 1 / डी एल

कुंडली का नुकसान प्रतिरोध गुणवत्ता कारक (छवि 43) को मापने के द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। मापा कुंडल जेड। चर संधारित्र के साथ कनेक्ट सीएक सीरियल ऑसिलेटिंग सर्किट में, जो जनरेटर की ऑपरेटिंग आवृत्ति के अनुनाद में ट्यून किया गया है। एक निरंतर अनुकूल वोल्टेज जनरेटर के साथ, जो चाहिए

एक वाल्टमीटर द्वारा जाना जाता है वी    (ट्यूब) माप वोल्टेज यू सीसंधारित्र पर। दोनों मात्राओं को जानने के बाद, कॉइल के गुणवत्ता कारक का निर्धारण करें .Q(यदि उपेक्षित किया जा सकता है, तो संधारित्र C का नुकसान गुणांक):

यू सी / यू कुल = क्यू,    R pic = ωI / Q

वोल्टेज (छवि 44) द्वारा सर्किट के वोल्टेज बैंडविड्थ को मापने के द्वारा नुकसान प्रतिरोध भी निर्धारित किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, एक समानांतर दोलन सर्किट लें। बैंड की चौड़ाई अनुनाद वक्र के उन बिंदुओं द्वारा निर्धारित की जाती है जिसमें सर्किट पर वोल्टेज, जब जनरेटर आवृत्ति में परिवर्तन होता है, तो गुंजयमान आवृत्ति पर इसके मूल्य का 0.707 तक घट जाता है:

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

क्यू = एफ 0 / बी

* सूत्र इस शर्त के तहत मान्य है कि अंजीर में सर्किट में जनरेटर का आंतरिक प्रतिरोध। 44 असीम रूप से बड़े हैं। व्यवहार में, यह कुछ सौ किलो के क्रम का होना चाहिए। यदि यह कई सौ ओम के बराबर है, तो जनरेटर के साथ श्रृंखला में प्रतिरोध को चालू करना आवश्यक है, जिनमें से मूल्य आर (मान या समानांतर सर्किट के गुंजयमान प्रतिरोध) से कई (20 या अधिक बार) अधिक है। जनरेटर और समानांतर सर्किट के बीच जुड़े जुदाई संधारित्र सी पी को सर्किट से बाहर रखा जा सकता है। सर्किट में इसकी उपस्थिति समानांतर सर्किट की धाराओं की प्रतिध्वनि आवृत्ति की तुलना में कम आवृत्ति पर एक वोल्टेज प्रतिध्वनि पैदा करती है। यह धारिता जितनी छोटी होती है, वोल्टेज अनुनाद आवृत्ति उतनी ही अधिक होती है, जो धाराओं की आवृत्ति प्रतिध्वनि में निहित होती है।

जहां: एफ 0 - गुंजयमान आवृत्ति;    f - बैंडविड्थ की ऊपरी सीमा (f 0 से ऊपर की आवृत्ति, जिस पर सर्किट में वोल्टेज प्रतिध्वनि मान से 0,707 तक घट जाती है);    f n - सर्किट वोल्टेज की बैंडविड्थ की निचली सीमा (0.707 के स्तर पर भी परिभाषित)।

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

Q = 2C 0 / /C, d L = 2C / 2C 0।

जहां: सी 0 - संधारित्र समाई सीजब थरथरानवाला आवृत्ति पर सर्किट को ट्यून करने के लिए;   ΔС = С В - С Н - क्रमशः बड़ा और छोटा, С 0 की तुलना में, समाई समाई मान सीअनुनाद मूल्य से 0.707 सर्किट पर वोल्टेज में कमी के लिए इसी। जब में ω 1 / सेकंडऔर andC में च,

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

जहाँ एल -कॉइल इंडक्शन श्री;

कॉइल की अपनी क्षमता को मापने के लिए, आप ग्राफिकल 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 ग्राफ (छवि 47) पर प्लॉट किए जाते हैं। एक्स-अक्ष के साथ प्राप्त सीधी रेखा के चौराहे का बिंदु और कुंडल की अपनी क्षमता निर्धारित करता है:

tg t = R जोड़े / pairsL

अब हम दिए गए अधिष्ठापन के लिए ट्रांसफार्मर स्टील (चोक) के कोर के साथ एक कॉइल की गणना के लिए व्यावहारिक सूत्र देते हैं एल,एयर गैप लंबाई за और करंट।    इंडक्शन 0.7 सेलेक्ट करें टी(7 000 गॉस)। मुड़ने की संख्या

ω = (8 * 10 3) बी) / आई

जहां: 8 हवा के अंतराल की लंबाई है, सेमी;   में -प्रेरण, टी(आमतौर पर 5 = 0.7 चुनें aphid);    मैं -वर्तमान एक। कोर क्रॉस सेक्शन

Qc = (1,1 एल σ 10 8) / 0.4। 2

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

d = 0.7 * I 1/2    [Mm]

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

पी 1 = 1.18 पी 2 [ वा ]

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

ω 1 = 38 यू 1 / क्यू के साथ

जहाँ यू टी -प्राथमिक वोल्टेज, में।

ω 2 = 42 यू 2 / क्यू सी

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

मैं कहाँ हूँ, और,    टर्मिनल लैंप के आंतरिक प्रतिरोध के साथ लाउडस्पीकर के वॉयस कॉइल के प्रतिबाधा से मेल खाने के लिए उपयोग किए जाने वाले आउटपुट ट्रांसफार्मर की सरलीकृत गणना निम्न सूत्रों का उपयोग करके की जा सकती है। मुख्य भाग:

जहां: आर -    उत्पादन शक्ति हूं;    f n - निम्न 1-आवृत्ति,    हर्ट्ज।

वायु अंतराल की लंबाई

प्राथमिक प्रेरण

एल ए = 207 आर ए / एफ एन [एन]

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

द्वितीयक घुमाव के घुमावों की संख्या