Czym jest trójkąt mocy: 23 fakty, które powinieneś wiedzieć

Trójkąt mocy | Trójkąt prądu napięcia zasilania

Trójkąt mocy to po prostu trójkąt prostokątny, którego bok reprezentuje moc czynną, moc bierną i moc pozorną. Składowa podstawowa symbolizuje moc czynną, składowa prostopadła oznacza moc bierną, a przeciwprostokątna symbolizuje moc pozorną.

Czym jest trójkąt mocy?

Zdefiniuj trójkąt mocy | Definicja trójkąta mocy

Trójkąt mocy to graficzna prezentacja mocy czynnej lub czynnej, mocy biernej i mocy pozornej w trójkącie prostokątnym.

Równanie trójkąta mocy | Trójkąt mocy PQS

Obliczanie formuły trójkąta mocy | Równanie trójkąta mocy

W trójkąt mocy, moc czynna P, moc bierna Q i moc pozorna S tworzą trójkąt prostokątny. W związku z tym,

przeciwprostokątna² = podstawa² + prostopadły²

S² = P² + Q²

Tutaj moc pozorna (S) jest mierzona w woltoamperach (VA).

Moc czynna (P) jest mierzona w watach (W).

Moc bierna (Q) jest mierzona w wolt-amperach reaktywnych (VAR).

• Trójkąt mocy to graficzna prezentacja mocy czynnej lub czynnej, mocy biernej i mocy pozornej w trójkącie prostokątnym.
• Moc czynna lub rzeczywista odnosi się do całej mocy rozpraszanej w obwodzie elektrycznym. Jest mierzony w watach (W) lub kilowatach (kW) i przedstawiany jako P i średnia wartość mocy czynnej P.
• Moc bierna lub moc urojona to moc, która nie wykonuje żadnej rzeczywistej pracy i powoduje zerowe rozpraszanie mocy. T jest również znany jako moc bez watów. Jest to moc pochodząca z elementów reaktywnych, takich jak obciążenie indukcyjne i obciążenie pojemnościowe. Moc bierna jest obliczana w kilowoltowych amperach reaktywnych (KVAR) i oznaczana przez Q.
• Całkowita moc w obwodzie, zarówno pochłonięta, jak i rozproszona, nazywana jest mocą pozorną. Moc pozorna jest obliczana poprzez pomnożenie napięcia skutecznego przez prąd skuteczny bez wartości kąta fazowego.
• Prawo Ohma zawsze działa z obwodami prądu stałego, ale w przypadku prądu przemiennego działa tylko wtedy, gdy obwód jest czysto rezystancyjny, tj. obwód nie ma żadnego obciążenia indukcyjnego ani pojemnościowego. Jednak większość obwodów prądu przemiennego składa się z szeregowej lub równoległej kombinacji RLC. Z tego powodu napięcie i prąd stają się przesunięte w fazie i wprowadzana jest złożona wielkość.
• Moc układu trójfazowego wynosi = √3 x współczynnik mocy x napięcie x prąd.

Trójkąt mocy dla obwodu szeregowego RLC | Obwody trójkąta mocy

Rozważmy obwód RLC połączony szeregowo jak powyżej.

Gdzie rezystor o rezystancji R.

 cewka indukcyjna o indukcyjności L.

kondensator o pojemności C.

Źródło napięcia przemiennego V_mgrzech jest stosowany.

V jest wartością skuteczną przyłożonego napięcia, a I jest wartością skuteczną całkowitego prądu w obwodzie. ten induktor a kondensator wytwarza X_L i X_C opozycje, odpowiednio, w obwodzie. Teraz mogą być trzy przypadki-

Przypadek 1: X_L > X_C

Przypadek 2: X_L < X_C

Trójkąt mocy otrzymujemy z wykresu wskazowego, jeśli pomnożymy każdy z fazorów napięcia przez I, otrzymamy trzy składowe mocy.

Z trójkąta wskazowego możemy szybko uzyskać trójkąt mocy przez pomnożenie napięć z I. Moc rzeczywista jest mnożona przez V_R, który jest równy I²R. Moc bierna jest pomnożona przez (V_C - V_L), która jest równa I²(X_C - X_L). Moc pozorna V = I²Z jest wyliczane z mocy czynnej i biernej dla obu przypadków. Tutaj bierzemy pod uwagę inną wielkość, moc zespoloną. Moc zespolona to suma mocy czynnej i mocy biernej reprezentowanych w postaci zespolonej, czyli wielkości „j”.

Dlatego złożona moc

S = P – jQ gdy X_L < X_C

S = P + jQ gdy X_L > X_C

Teraz, w przypadku 1, reaktancja indukcyjna jest mniejsza niż reaktancja pojemnościowa. Dlatego moc bierna jest ujemna, a kąt ϕ również jest ujemny. W przypadku 2 indukcyjny wartość reaktancji jest większa niż wartość reaktancji pojemnościowej, moc bierna wynosi +ve, a kąt ϕ również +ve.

Trójkąt mocy biernej pozornej czynnej | Trójkąt mocy woltów i amperów

Trójkąt mocy czynnej i biernej.

Prawdziwy trójkąt mocy.

Moc czynna lub rzeczywista odnosi się do całej mocy rozpraszanej w obwodzie elektrycznym. Jest mierzona w watach (W) lub kilowatach (kW) i przedstawiana jako P, a średnia wartość mocy czynnej P wynosi,

P = VI = I²R

Trójkąt mocy biernej

Moc bierna lub moc urojona to moc, która nie wykonuje żadnej rzeczywistej pracy i powoduje zerowe rozpraszanie mocy. Jest również znany jako mniej watowy moc. Jest to moc pochodząca z elementów reaktywnych, takich jak obciążenie indukcyjne i obciążenie pojemnościowe. Moc bierna jest obliczana w kilowoltowych amperach reaktywnych (KVAR) i oznaczana przez Q.

Moc bierna Q = VI_reaktywny = I²X.

Trójkąt mocy pozornej

Całkowita moc w obwodzie, zarówno pochłonięta, jak i rozproszona, nazywana jest mocą pozorną. Moc pozorna jest obliczana poprzez pomnożenie napięcia skutecznego przez prąd skuteczny bez wartości kąta fazowego.

Moc pozorna

W przypadku obwodu czysto rezystancyjnego nie ma mocy biernej. Tak więc moc pozorna jest równa mocy czynnej lub rzeczywistej.

Trójkąt mocy dla obwodu AC | Trójkąt mocy elektrycznej

Obwody prądu przemiennego mogą mieć dowolną kombinację R, L i C, a jeśli chcemy poprawnie obliczyć całkowitą moc, musimy znać różnicę faz między I i V. Przebieg prądu i napięcia jest sinusoidalny. Ponieważ moc = napięcie x prąd, maksymalną moc uzyskuje się, gdy oba przebiegi pokrywają się. W tej sytuacji przebiegi nazywane są „w fazie” ze sobą.

• W czysto rezystancyjnym obwodzie prądu przemiennego I i V idealnie dopasowują się do siebie pod względem fazy. Dlatego właśnie pomnażając je, możemy uzyskać moc.
• Jeśli obwód ma jakiekolwiek obciążenie indukcyjne lub pojemnościowe, powstaje różnica faz. Nawet jeśli różnica faz jest niewielka, moc prądu przemiennego jest podzielona na dwie części - jedną dodatnią i jedną ujemną. Moc ujemna nie jest matematycznie ujemną wielkością; oznacza to po prostu, że moc jest dostarczana do systemu, ale nie ma miejsca transfer energii. Ta moc nazywana jest mocą bierną. Dodatnia wielkość wykonuje pewną rzeczywistą pracę, więc jest klasyfikowana jako moc rzeczywista lub czynna.
• Kolejna porcja energii jest dostarczana do obwodu ze źródła. Nazywa się to mocą pozorną. Moc pozorna jest obliczana poprzez pomnożenie wartości skutecznych prądu i napięcia.

Trójkąt mocy prawa Ohma | Trójkąt mocy Ohma

Prawo Ohma zawsze działa z obwodami prądu stałego, ale w przypadku prądu przemiennego działa tylko wtedy, gdy obwód jest czysto rezystancyjny, tj. obwód nie ma żadnego obciążenia indukcyjnego ani pojemnościowego. Jednak większość obwodów prądu przemiennego składa się z szeregowej lub równoległej kombinacji RLC. Z tego powodu napięcie i prąd stają się przesunięte w fazie i wprowadzana jest złożona wielkość. Aby obliczyć prąd przemienny i parametry trójkąta mocy, musimy zastosować specjalne formuły.

Trójkąt mocy dla obciążenia pojemnościowego

Obciążenie pojemnościowe oznacza, że ​​współczynnik mocy prowadzi, ponieważ prąd wyprzedza napięcie o kąt fazowy.

Trójkąt mocy dla obciążenia indukcyjnego

Obciążenie indukcyjne oznacza, że ​​współczynnik mocy jest opóźniony, ponieważ I opóźnia się o kąt fazowy.

Złożony trójkąt mocy

Potęga zespolona to nic innego jak przedstawienie potęgi za pomocą liczb zespolonych. Część rzeczywista reprezentuje moc czynną. Część urojona reprezentuje moc bierną.

Załóżmy, że prąd i napięcie w obwodzie pojemnościowym to odpowiednio I i V. Wiemy, że dla obciążenia pojemnościowego I prowadzi V o kąt fazowy. Przyjmijmy ten kąt jako ϕ.

Powiedzmy, że napięcie na obciążeniu, V= ve^J i prąd I = iej^(Ɵ+φ).

Wiemy, że moc to napięcie pomnożone przez aktualną koniugat.

Tak więc moc zespolona S = VI* = ve^J x tj^-j(Ɵ+ϕ)= zobacz^-jϕ

S = vi(cosϕ – jsinϕ) = vicosϕ – jvisinϕ = P – jQ [znamy moc czynną P = vicosϕ i moc bierną Q = visinϕ ]

Dla obciążenia pojemnościowego I opóźnia się o kąt fazowy. Tak więc napięcie na obciążeniu, V= ve^J i prąd I = ie^j(Ɵ-ϕ).

Tak złożona moc

S = VI* = ve^J x tj-j^(Ɵ-ϕ)= zobacz^J

S = vi(cosϕ + jsinϕ) = vicosϕ + jvisinϕ = P + jQ

Trójfazowy trójkąt mocy

Prąd przemienny może być jednofazowy lub trójfazowy. Zmiana amplitudy prądu powoduje generowanie fal sinusoidalnych. W przypadku zasilania jednofazowego jest tylko jedna fala. Systemy trójfazowe dzielą prąd na trzy części. Każdy z trzech składowych prądu jest przesunięty w fazie o jedną trzecią cyklu. Każda składowa prądu ma taką samą wielkość, ale jest przeciwna do dwóch pozostałych sprzężonych.

Moc układu trójfazowego wynosi = √3 x współczynnik mocy x napięcie x prąd.

Trójkąt impedancji i trójkąt mocy

Współczynnik mocy trójkąta impedancji

In obwody prądu stałego, tylko rezystancja jest odpowiedzialna za przeciwstawienie się prądowi. Ale w obwodach prądu przemiennego wielkość zwana reaktancją przeciwstawia się również prądowi. Reaktancja może być dowolną kombinacją indukcyjności i pojemności. Ale zarówno indukcyjność, jak i pojemność różnią się od rezystancji o kąt fazowy (opóźniony lub wyprzedzający). Nie możemy więc dodać ich arytmetycznie. Tak więc konstruujemy trójkąt impedancji z przeciwprostokątną Z (impedancja), podstawą R (rezystancja) i reaktancją X (reaktancja indukcyjna lub pojemnościowa lub obie).

Współczynnik mocy = R/Z

Współczynnik mocy trójkąta mocy

Współczynnik mocy w trójkącie mocy określany jest jako stosunek mocy czynnej do mocy pozornej, definiowany jako cosinus kąta wskazowego.

Trójkąt korekcji współczynnika mocy

Korekcja współczynnika mocy to metoda zwiększenia sprawności obwodu elektrycznego poprzez zmniejszenie mocy biernej. Korekcja współczynnika mocy jest osiągana przez kondensatory połączone równolegle, które przeciwdziałają efektom powodowanym przez elementy indukcyjne i zmniejszają przesunięcie fazowe.

Wzór trójkąta współczynnika mocy

Współczynnik mocy dla obciążenia pojemnościowego lub indukcyjnego = R/Z

Współczynnik mocy = moc rzeczywista/moc pozorna

Trójkąt energetyczny mocy

Energia elektryczna jest definiowana jako moc systemu pomnożona przez całkowity czas użytkowania mocy.

Energia E = P x T

Jak narysować trójkąt mocy?

Generator trójkąta mocy

Trójkąt mocy konstruuje się przyjmując moc czynną jako podstawę, moc bierną jako prostopadłą, a moc pozorną jako przeciwprostokątną.

Metalowe trójkąty na liniach energetycznych

Często widzimy kilka trójkątnych pętli zwisających z linii energetycznych. Służą one do zapewnienia stabilności linom przy silnym wietrze. Te trójkątne lamele zapobiegają zbytniemu odbijaniu się linek od siebie i zapewniają, że nie zostaną poluzowane z izolatorów.

Obliczenia trójkąta mocy | Kalkulator trójkąta mocy

Q. Cewka indukcyjna 120 mH i rezystancja 70 omów są połączone szeregowo z zasilaniem 220 V, 50 Hz. Oblicz moc pozorną.

Reaktywność indukcyjna

Impedancja induktora

Zatem prąd pobierany przez cewkę = V/Z= 220/79.5 = 2.77 A

Dlatego kąt fazowy

otulina

Czynna moc

Reaktywna moc

Moc pozorna

Q. Oblicz współczynnik mocy obwodu szeregowego RLC przy obciążeniu indukcyjnym 23 omów, obciążeniu pojemnościowym 18 omów i obciążeniu rezystancyjnym 12 omów przy napięciu zasilania 100 V 60 Hz.

Dany:

Reaktancja indukcyjna X_L = 23 ohm

Reaktancja pojemnościowa X_C = 18 ohm

Rezystancja = 12 omów

Całkowita impedancja obwodu

Współczynnik mocy obwodu = R/Z = 12/13 = 0.92

Przykład trójkąta mocy

Q. Obciążenie 20 kW jest opóźnione o współczynnik mocy 0.8. Znajdź wartość znamionową kondensatora, aby zwiększyć wartość współczynnika mocy do 0.95.

Tutaj moc rzeczywista P = 20 KW

Współczynnik mocy cosϕ₁ = 0.8

Wiemy, że moc bierna musi zostać zmniejszona, aby uzyskać zwiększony współczynnik mocy. Dlatego kąt fazowy również się zmniejszy. Załóżmy, że początkowo kąt fazowy wynosił ϕ₁, a po zmniejszeniu mocy biernej kąt fazowy wynosi ϕ₂. Tak więc trójkąt mocy wygląda tak:

Z wykresu widać, że moc bierna spadła do AB z AC. Musimy więc obliczyć różnicę AC i AB, a ta wielkość jest wymaganą wartością kondensatora.

Tutaj OA = 20 KW

cosϕ₁ = 0.8

cosϕ₂ = 0.95

Wiemy, cosϕ₁ = OA/OC  

Tak więc OC = 20/0.8 = 25 kVA

AC = (OC² – OO²) = 15 KVAR

Cosϕ₂ = OA/OB

Tak więc OB = 20/0.95 = 21 KVA

AB = (OB² – OO²) = 6.4 KVAR

Dlatego BC = AC – AB = (15 – 6.4) = 8.6 KVAR

Najczęściej zadawane pytania

Ile rodzajów mocy jest w trójkącie mocy?

Trójkąt mocy składa się z trzech rodzajów mocy

• – Moc rzeczywista lub czynna.
• - reaktywna moc.
• – moc pozorna.

Co is trójkąt mocy? Wyjaśnij aktywne,moc bierna i pozorna ze wzorem.

Trójkąt mocy to trójkątna reprezentacja relacji między mocą rzeczywistą, mocą bierną i mocą pozorną.

Na przykład w każdym urządzeniu elektrycznym całkowita generowana moc jest częścią mocy czynnej i biernej.

Jaki jest trójkąt mocy obwodu prądu przemiennego?

Trójkąt mocy an Obwód prądu przemiennego może być rezystancyjny, pojemnościowy lub indukcyjny, a trójkąt składa się z trzech rodzajów mocy, a moc pozorna jest obliczana za pomocą mocy czynnej i biernej.

Jaki jest trójkąt mocy obwodu RL?

Obwód RL ma trójkąt mocy o mocy czynnej = I²R, moc bierna = I²X_L, a moc pozorna = I²Z, gdzie X_L to reaktancja indukcyjna, a Z to całkowita impedancja obwodu.

Jaki jest związek między KVA, KW i KVAr?

KVA jest jednostką mocy pozornej, natomiast KW i KVAR to odpowiednio jednostki mocy rzeczywistej i mocy biernej. Dlatego z koncepcji trójkąta mocy możemy wywnioskować, że KVA² = kW² + KWAR².

Jakie jest znaczenie współczynnika mocy?

W przypadku obciążeń indukcyjnych i pojemnościowych współczynnik mocy odgrywa istotną rolę w obliczaniu mocy biernej. Moc bierna to ta część mocy czynnej, która ulega zmniejszeniu, a współczynnik mocy to stosunek mocy rzeczywistej do mocy pozornej. Współczynnik mocy jedności wskazuje, że obwód ma charakter całkowicie rezystancyjny.

Ile watów to 6 KVA?

6 kVA = 6000 VA

Przy jedności współczynnika mocy 6 KVA = 1 x 6000 = 6000 Watów

Jeśli współczynnik mocy jest inny, 6 kVA = 6 x (współczynnik mocy) watów

Jak przekonwertować KWH na KVAH?

KWH = KVAH X współczynnik mocy

Dlatego KVAH = KWH/współczynnik mocy

Ile watów równa się 1 kVA?

W przypadku obciążenia czysto rezystancyjnego nie ma mocy biernej. Czyli współczynnik mocy wynosi 1. Tutaj 1 kVA = 1 Wat

Jeśli obciążenie jest pojemnościowe lub indukcyjne, moc rezystancyjna nie jest równa 0, ponieważ współczynnik mocy to rezystancja/impedancja. Tutaj 1 kVA = współczynnik mocy x 1 KW

Dlaczego wieże elektryczne mają trójkątne kształty?

Z następujących powodów wieże elektryczne są trójkątne.

• ‌Trójkąty mają większą powierzchnię podstawy, dzięki czemu są bardzo sztywne. Ta sztywność pomaga wytrzymać obciążenia boczne.
• ‌Trójkąty mają mniejszą powierzchnię niż jakikolwiek czworobok. Gdyby kształt był czworoboczny, koszt byłby większy. Trójkątny kształt zmniejsza koszty, eliminując jedną dodatkową stronę.

Jaki jest współczynnik mocy transformatora?

Współczynnik mocy transformator zależy od charakterystyki ładunku.

‌Jeśli obciążenie jest czysto rezystancyjne, współczynnik mocy wynosi Unity lub 1.

‌Jeśli obciążenie jest pojemnościowe, tj. Xie_C > X_L, współczynnik mocy jest znany jako wiodący.

‌Jeśli obciążenie jest indukcyjne, tj. X_L > X_C, współczynnik mocy jest znany jako opóźniony.

Jaka jest różnica między KVA KWH KVAH i KVAR? | Trójkąt mocy KW KVA KVAR

KVA oznacza Kilo Volt Ampere. Jest to jednostka mocy rzeczywistej lub czynnej.

KWH oznacza kilowatogodzinę. Służy do pomiaru ilości energii (w kilowatach) zużywanej w ciągu godziny.

KVAH to skrót od Kilo Volt Ampere Hour. KVAH to moc pozorna, natomiast KWH to moc czynna. KVAH = KWH/współczynnik mocy

KVAR oznacza reaktywny Kilo Volt Ampere. Służy do pomiaru mocy biernej.

Jaki jest współczynnik mocy obwodu LR?

Impedancja obwodu LR wynosi Z = R + jωL

Wiemy, współczynnik mocy

Jaka jest jednostka współczynnika mocy?

Współczynnik mocy to stosunek mocy czynnej (KW) i mocy pozornej (KVA), ponieważ zarówno licznik, jak i mianownik są mocami, współczynnik mocy jest jednostką pomniejszoną o ilość.

Kaushikee Banerjee

Cześć… Jestem Kaushikee Banerjee, ukończyłem studia magisterskie z elektroniki i komunikacji. Jestem entuzjastą elektroniki i obecnie zajmuję się dziedziną elektroniki i komunikacji. Moją pasją jest poznawanie najnowocześniejszych technologii. Jestem entuzjastycznym uczniem i majstruję przy elektronice typu open source.