تبلیغات
مهندسی برق - مفهوم توان اکتیو و راکتیو

مهندسی برق

دنیای مهندسی برق

میزان کیلو وات ساعت اندازه گیری شده توسط کنتور های الکتریکی دقیقاً معادل انرژی مصرف شده توسط بارهای الکتریکی در یک بازه زمانی مشخص است. به نظر شما میزان کیلو وار ساعت اندازه گیری شده توسط کنتور معرف چیست؟ آیا معرف انرژی مصرفی مجازی (غیر واقعی)است؟ آیا معرف یک کمیت الکتریکی مستقل از مفهوم انرژی است؟ آیا دقیقاً معادل انرژی مبادله شده بین تولید کننده و مصرف کننده در یک بازه زمانی مشخص به دفعات متناسب با فرکانس برق شهر است؟ معرف چه چیزی است؟


ادامه مطلب را بخوانید

توان اکتیو = توان واته = توان مفید = توانی که به اجبار از شبکه میکشیم = توانی که ما دوست داریم مصرف بشه = توانی که باعث روشنایی در لامپ میشه = توانی که باعث گردش شافت موتورها می شه = توانی که در خطوط انتقال ارسال می کنیم = P
توان راکتیو = توان دواته = توان غیر مفید = توانی که به اجبار با توان اکتیو منتقل میشه = توانی که ما دوست نداریم مصرف بشه = توانی که باعث روشنایی در لامپ نمیشه = توانی که باعث گردش شافت موتورها نمی شه = توانی که تنها با عث افزایش جریان در سیمها می شه = توانی که اجبارا با توان اکتیو در خطوط انتقال عبور می کند = Q
یک مثال ساده:
یک جاده با عرض ۱۰ کامیون تصور کنید
تمامی ۱۰ کامیون به طور همزمان بار مشخصی را از نقطه ۱ به نقطه ۲ انتقال میدن و بار خود را در نقطه ۲ خالی می کنند اما ۲ کامیون بار خود را تخلیه نمی کنند و با بار به نقطه اول بر می گردند. به طور ساده تر هم میتونیم بگیم که ۸ کامیون توان اکتیو و ۲ کامیون بار راکتیو هستند.
در مبحث برقی نیز توان راکتیو همان توانی است که باعث اضافه جریان در سیمها می شود اما این اضافه جریان باعث انجام کاری نمیشود و اجبارا از سیمها عبور می کند
خازن در این مدارات به مفهوم یک بازرس در موقع تخلیه بار در آن کامیونها می باشد!!!!
روابط توان اکتیو و راکتیو:
توان لحظه ای نرخ تغییرات انرژی در هر لحظه است.بنابراین در یک لحظه ممکن است مقدار انرژی بسیار کم باشد اما نرخ تغییراتش زیاد، در آن صورت توان راکتیو معرف ماکزیمم توان لحظه ای راکتیو یا ماکزیمم نرخ تغییرات انرژی در یک بازه زمانی قابل تکرار است. برای ولتاژ، جریان و توان لحظه ای می توان نوشت:
V=Vm COS ωt
I=Im COS (ωt-θ)
P=V.I = Vm.Im COS ωt COS (ωt-θ)
P = Vm/√۲ .Im/√۲ COS θ (۱+ COS 2ωt) + Vm/√۲ .Im/√۲ SIN θ SIN 2ωt
در معادله بالا جمله اول معرف توان اکتیو لحظه ای و جمله دوم به عنوان توان راکتیو  لحظه ای تعریف شده است. همانطور که مشاهده می کنید جمله متغیر با زمان اول از یک مقدار متوسط غیر صفر برخوردار است که به آن توان اکتیو می گویند. در واقع انتگرال زمانی تابع مذکور در بازه تکرار تابع معرف یک مقدار اسکالر مستقل از زمان است که به آن اصطلاحاً توان اکتیو می گویند. حاصلضرب این مقدار در زمان معرف کمیت فیزیکی انرژی است که به طور مستقیم توسط کنتورهای واته اندازه گیری می شود
Pa = Vm/√۲ .Im/√۲ COS θ= Vr ms . Ir ms COS θ
W= Pa. t
اما در مورد جمله دوم معادله ذکر شده، انتگرال زمانی تابع در بازه تکرار آن برابر صفر است. با این حال در تشابه با توان اکتیو مقدار ماکزیمم این تابع متغیر را اصطلاحاً توان راکتیو می خوانند. حاصلضرب این مقدار در زمان معرف هیچ کمیت فیزیکی تیست، بلکه تنها یک بیان ریاضی!! است.
Qr = Vm/√۲ .Im/2 Sin θ = Vr ms . Ir ms Sinθ
حتی در صورتی که بخواهیم از انرژی رد و بدل شده بین منبع و بار صحبت کنیم ، باید انتگرال مزبور برای یک نیم سیکل مثبت و یا منفی در پریود تغییرات تابع محاسبه شده و پس از آن نیز باید از تعداد دفعات مبادله انرژی بین منبع و بار در یک بازه زمانی تعریف شده سخن به میان آورد. در آن صورت نیز تنها مضربی از جمله معروف توان راکتیو، در معادلات وارد می شود.
در واقع انرژی راکتیو ( البته نه آن چیزی که کنتورهای راکتیو نشان می دهند، چون اساساً کمیت نشان داده شده توسط کنتور از دیمانسیون انرژی برخوردار نیست )، یک مقدار اندک انرژی است ( در مقایسه با توان اکتیو تبادل شده در شبکه) که توسط سیستم تحریک ژنراتورها تولید می شود. این انرژی یکبار موقع برقدار کردن شبکه تولید و موقع بی برق نمودن آن مصرف می شود. بین این دو زمان نیز مقدار انرژی مذکور ثابت و بین منبع و مصرف کننده تبادل می شود.
بنابر این کمیت توان راکتیو یک کمیت کاملا بی فایده است که موجب زیاد شدن جریان و تلفات می شود. البته این پارامتر به ذخیره انرژی در المان های ذخیره کننده انرژی مثل سلف و خازن کمک می کند. اما در کل مایلیم که این پارامتر را کاهش دهیم.
بیان توان اکتیو و راکتیو بصورت دقیقتر:
CosΦ= , CosΦ =
اگر در حالت کلی مقادیر فازور ولتاژ و جریان مداری بترتیب برابر و
باشند ، در صوریتکه (مدار اندکتیو ) ، ضریب قدرت یا CosΦ پس فاز بوده ، CosΦ>0 و SinΦ>0 می باشند و لذا مدار مذکور قدرت راکتیو را جذب می کند.در یک مدار کاپاسیتیو  بوده و ضریب قدرت پیش فاز می باشد و لذا قدرت راکتیو جذب شده منفی است و بمعنی این است که مدار مذکور تولید کننده قدرت راکتیو می باشد.یک مقاومت خالص فقط قدرت اکتیو |V||I| یا R|I|2 جذب می نماید و دارای قدرت راکتیو صفر است.سیم پیچ خالص قدرت اکتیو جذب نمی کند بلکه فقط قدرت راکتیو جذب می نماید و خازن خالص بدون مصرف قدرت اکتیو فقط قدرت راکتیو تولید می کند.
کاربرد خازن در سیستم های توزیع انرژی:
همانطور که می دانیم در شبکه های جریان متناوب توان ظاهری که از مولدها دریافت می شود به دو بخش توان مفید و غیر مفید تقسیم می شود . نحوه این تقسیم به شرایط مدار بستگی دارد به این معنی که هر قدر ضریب توان (CosΦ) به یک نزدیکتر باشد سهم توان مفید بیشتر است. ] ۱≥CosΦ ≤۰[. این اتفاق در مدارتی رخ می دهد که مصارف اهمی آن بیشتر است .مانند سیستمهای روشنایی یا تولید گرما توسط انرژی برق . اما می دانیم که سهم عمده مصارف شبکه ها را مصرف کننده های (اهمی – سلفی ) دریافت می کنند . مانند الکتروموتورها – ترانسفورماتورهای توزیع – چوکها و …. که درآنها سیم پیچ یا سلف نقش اصلی را ایفا می کند . در سیم پیچها به علت خاصیت ذخیره سازی انرژی الکتریکی بصورت میدان مغناطیسی، توان همواره بین شبکه و سلف رد و بدل می شود . سلف در یک چهارم زمان تناوب توان دریافت می کند و در یک چهارم بعدی زمان ، توان را به شبکه پس می دهد . درست است که نتیجه ریاضی این عمل یعنی عدم مصرف انرژی، زیرا توان داده شده به سلف با توان دریافت شده از ان برابر است اما در عمل این اتفاق رخ نمی دهد زیرا توان پس داده شده به شبکه امکان استفاده را برای مولد ایجاد نمی کند و این همان توانی است که از مولد دریافت شده است و برای رسیدن به مصرف کننده اهمی – سلفی از شبکه توزیع شامل : سیمها – کابلها و … عبور کرده است .
بطور خلاصه تر، سلف توانی را از مولد دریافت می کند اما این توان را به شبکه پس می دهد . این توان قابل استفاده نیست و در مسیر عبور تلف می شود؛ پس مقداری از توان تلف می شود .
اثرات نا مطلوب ضریب توان پایین:
ضریب توان پایین اثرات نامطلوبی روی دستگاهها و تجهیزات الکتریکی می گذارد که در زیر این اثرات را مورد بررسی قرار می دهیم:
ü در توان ثابت با کوچک شدن ضریب توان، توان راکتیو بزرگ شده و در نتیجه مقدار موثر جریان خط افزایش می بابد.
ü با افزایش جریان به علت کوچک شدن ضریب توان، توان راکتیو بزرگ شده و در نتیجه مقدار موثر جریان خط افزایش می یابد.
ü با افزایش جریان به علت کوچک شدن ضریب توان، سطح مقطع کابلها یا سیم ها بزرگ شده و در نتیجه قیمت تاسیسات افزایش می یابد.
ü با افزایش جریان هزینه کلیدها، فیوزها، تابلوها، دستگاههای اندازه گیری و وسایل حفاظتی و بلاخره هزینه کلیه تجهیزات مربوط به انتقال و توزیع زیادتر می گردد.
ü با افزایش جریان، افت ولتاژ زیادتر می گردد.
ü با کم شدن ضریب توان، توان تولیدی ژنراتورها کمتر می گردد و راندمان مولدها، ترانسفورماتورها و همینطور ضریب بهره کل تاسیسات الکتریکی کاهش می یابد.
موتورها، موتورهای تک فاز با قدرت پایین،ترانس های جوشکاری و کوره های اندکسیونی از جمله وسایلی هستند که باعث کاهش ضریب توان می شوند.این دستگاهها علاوه بر مصرف انرژی اکتیو موجب مصرف انرژی راکتیو نیز می گردند.
بنابراین با بکار بردن خازنهای موازی می توان ضریب توان را اصلاح کرد.کارخازنهای موازی تزریق کیلووار به سیستم در نقطه نصب است.یک خازن موازی اثری مشابه به یک کندانسور سنکرون در حالت فوق تحریک دارد. با نصب خازن تولی کیلووار، کیلووار مصرفی بارهای سلفی(مثلا موتورهای اندکسیونی)تامین می گردد.نصب خازن موازی در محل با دارای مزایای به شرح زیر است:
o کاهش مولفه راکتیو جریان مدار
o افزایش سطح ولتاژ در محل بار
o بهبود تنظیم ولتاژ اگر خازن به طور صحیح به مدار وارد و از آن خارج شود.
o کاهش تلفات I2R در سیستم به دلیل کاهش اندازه جریان
o کاهش تلفات راکتیو I2X در سیستم بخاطر کاهش اندازه جریان
o افزایش ضریب قدرت ژنراتور منبع
o کاهش بارگذاری روی ژنراتور منبع (Kva) و روی فیدرهای مربوطه در نتیجه آزاد شدن ظرفیت برای رشد بار
o با ازفزایش ضریب توان قدرت تغذیه منبع بالا می رود.
o با بالا رفتن قدرت تغذیه منبع، سرمایه گذاری برای تامین واحدها و خطوط جدید به تعویق می افتد.
o کاهش هزینه های پرداختی به سازمان برق.
شکل الف وب اصلاح ضریب توان را برای یک سیستم داده شده نشان می دهد.همانطور که مشاهده میشود خازن جریان پیش فاز راکتیو از منبع می کشد ویا به عبارت دیگر جریان راکتیو پس فاز به بار میدهد.
P P
Q1 Q2=Q1-QC
فرض کنید که بار توان حقیقی P و توان راکتیو Q1 را جذب می نماید .قدرت ظاهری با S1 و ضریب توان پس فاز آن ۱CosΦ است.
= ۱CosΦ
وقتی که یک خازن موازی با قدرت QC به موازات بار قرار می گیرد ضریب توان از ۱CosΦ به
CosΦ۲=
۲CosΦ تغییر می کند دراین صور:
همانطور که در شکل مشاهده می شود توان ظاهری و توان راکتیو به ترتیب ازS1 S2 و از Q1 به Q2 کاهش می یابند.البته کاهش توان راکتیو باعث کاهش جریان کلی و هزینه سوخت از طریق آزاد کردن ظرفیت کیلو ولت آمپر و کاهش تلفات در تمام تجهیزات بین نقطه نصب خازن ومنبع قدرت شامل خطوط توزیع، ترانسفورماتور توزیع و خطوط انتقال می شود. بنابراین ضریب توان اقتصادی آن است که به ازای نصب خازن، هزینه صرفه جویی شده مساوی هزینه خازن مصرف شده باشد.درگذشته ضریب توا ناقتصادی حدود .۹۵۰ بود. امروزه باافزایش هزینه واحدهای تولید الکتریسیته و هزینه سوخت، فاکتور های اقتصادی ضریب توان به سمت ۱٫۰۰ میل می دهد.
محاسبه Kva و ظرفیت خازنهای قدرت:
اگر قدرت راکتیو پیش از اصلاح ضریب توان برابر :
Q1=P tanΦ۱
Q2=P tanΦ۲
باشد بعد از اصلاح ضریب توان :
می گردد.توان راکتیو نامی خازن از رابطه :
QC = Q1- Q2 = P(tanΦ۱-tanΦ۲)
بدست می آید.
* کسینوس زاویه بین جریان و ولتاژ گیرنده توان، ضریب توان یا CosΦ نام دارد.

نظرات() 
اخبار استرالیا
نوزدهم آذر 97 20:31
اخبار فارسی استرالیا:
http://voaustralia.com
اخبار استرالیا
نوزدهم آذر 97 20:31
اخبار فارسی استرالیا:
http://voaustralia.com
شارژ کارتریج
نوزدهم آذر 97 20:30
شارژ کارتریج انجام می شود:
https://avandprinter.com/cartridge-refilling/
Cialis 20 mg
پانزدهم آذر 97 23:09

You said it very well.!
cialis 5 mg para diabeticos ou acheter du cialis pas cher cialis side effects dangers brand cialis generic look here cialis order on line tadalafil 20 mg cialis rezeptfrei viagra vs cialis non 5 mg cialis generici estudios de cialis genricos
buy tadalafil pills
پانزدهم آذر 97 03:40

Lovely facts. Kudos!
only best offers 100mg cialis can i take cialis and ecstasy viagra vs cialis vs levitra no prescription cialis cheap cialis generique 5 mg prix de cialis cialis y deporte prix de cialis cialis dosage recommendations buy cialis online
خرید بک لینک با کیفیت
چهاردهم آذر 97 13:41
خیلی عالی بود
seorokh.blogsky.com
buy cialis pills
چهاردهم آذر 97 10:21

Amazing a lot of terrific facts!
cialis en 24 hora are there generic cialis cialis pills cialis italia gratis we like it cialis soft gel cialis 100 mg 30 tablet cialis coupons weblink price cialis cialis online holland cialis generico online
Cialis prices
سیزدهم آذر 97 22:52

Regards! Lots of posts.

prix cialis once a da cialis manufacturer coupon buying cialis on internet viagra vs cialis where do you buy cialis cialis reviews cialis great britain cialis super kamagra cialis dose 30mg miglior cialis generico
Generic cialis
سیزدهم آذر 97 11:58

Regards! Numerous data.

discount cialis buy cheap cialis in uk enter site 20 mg cialis cost link for you cialis price order a sample of cialis best generic drugs cialis effetti del cialis we recommend cheapest cialis tadalafil tablets cialis therapie
buy cialis germany
سیزدهم آذر 97 00:22

Excellent posts. Thanks.
cialis purchasing how to buy cialis online usa we choice cialis uk cialis generico postepay tadalafil 10 mg dose size of cialis cialis prezzo di mercato we choice free trial of cialis buy cialis sample pack buying cialis overnight
Generic cialis
دوازدهم آذر 97 11:26

Great facts. Many thanks!
generico cialis mexico viagra or cialis cialis baratos compran uk what is cialis cialis online napol cialis great britain cialis rckenschmerzen cialis canada on line buy brand cialis cheap buy cialis uk no prescription
buy cialis without a doctor's prescription
یازدهم آذر 97 23:55

Tips well regarded..
generic cialis generic cialis soft gels cialis en 24 hora cialis 05 cialis without a doctor's prescription cialis 10mg prix pharmaci ou acheter du cialis pas cher estudios de cialis genricos generic cialis soft gels cialis lilly tadalafi
cialis
یازدهم آذر 97 10:48

Truly a lot of wonderful facts!
cialis rezeptfrei trusted tabled cialis softabs look here cialis cheap canada cialis daily reviews prix cialis once a da cialis alternative cialis dosage recommendations cialis generico in farmacia only here cialis pills cialis lilly tadalafi
Cialis online
یازدهم آذر 97 00:00

Nicely put, Cheers.
prices on cialis 10 mg cialis price in bangalore cialis name brand cheap cialis para que sirve prescription doctor cialis buy cialis sample pack online prescriptions cialis generico cialis mexico safe site to buy cialis online recommended site cialis kanada
Cialis prices
دهم آذر 97 10:46

Good stuff. Thanks!
warnings for cialis prices on cialis 10 mg i recommend cialis generico how much does a cialis cost click here cialis daily uk acheter cialis kamagra we like it safe cheap cialis cialis sale online prix cialis once a da cialis vs viagra
Buy cialis
نهم آذر 97 23:27

You actually mentioned that wonderfully!
only now cialis 20 mg cialis generique cialis kaufen cialis cipla best buy cuanto cuesta cialis yaho where to buy cialis in ontario cialis farmacias guadalajara low cost cialis 20mg buy cialis tadalafil 10 mg
buy cialis germany
نهم آذر 97 11:42

With thanks! I like this.
can i take cialis and ecstasy online cialis cialis sicuro in linea cialis 10mg prix pharmaci cialis online napol look here cialis cheap canada cialis sicuro in linea cialis 100mg suppliers prescription doctor cialis buy name brand cialis on line
buy cials online
نهم آذر 97 00:24

This is nicely put! !
cialis australia org cialis 20 mg cost cialis 20 mg discount cialis sublingual cialis online cialis tadalafil online cialis 20 mg cost cialis 10 doctissimo cialis pas cher paris cialis pas cher paris
Cialis prices
هشتم آذر 97 13:03

Many thanks! Lots of posts!

achat cialis en itali 40 mg cialis what if i take enter site 20 mg cialis cost cialis 5 mg schweiz cialis side effects dangers cialis italia gratis cialis price thailand where to buy cialis in ontario cialis canada on line cialis 5 mg schweiz
buy cialis
هشتم آذر 97 00:38

You stated this effectively.
canadian drugs generic cialis safe dosage for cialis discount cialis generic cialis at walmart precios cialis peru cialis generico lilly tadalafilo cialis tablets australia cialis for sale in europa cialis venta a domicilio
Cialis prices
هفتم آذر 97 12:21

Incredible many of useful tips.
cialis generic availability buy online cialis 5mg generic cialis cialis qualitat buy cialis free generic cialis cialis prezzo di mercato cialis diario compra cialis official site cialis 20 mg
Buy cialis online
هفتم آذر 97 00:14

You expressed this superbly.
trusted tabled cialis softabs buy generic cialis we choice cialis pfizer india cialis generico lilly interactions for cialis cialis taglich cialis price in bangalore best generic drugs cialis buy cheap cialis in uk viagra or cialis
bentley repair manuals for car
بیست و هشتم آبان 97 04:18
An interesting discussion is worth comment. There's no doubt that that you ought to publish more on this subject, it may not be a taboo matter
but generally folks don't talk about such subjects. To
the next! Best wishes!!
download repair manuals for vehicle
بیست و پنجم آبان 97 19:24
each time i used to read smaller articles or reviews that
as well clear their motive, and that is also happening with this paragraph which I am reading now.
buy levitra
هجدهم مهر 97 22:53

Great write ups. Kudos.
buy generic levitra levitra 20mg levitra prices levitra generic buy levitra generic vardenafil 20mg levitra online generic levitra buy 10 mg levitra buy generic levitra
Ron
سیزدهم مهر 97 09:15
I cоuld not resist commenting. Well writtеn!
buy cialis germany
نهم مهر 97 23:17

Kudos, Quite a lot of knowledge!

cialis 100mg suppliers female cialis no prescription cialis sans ordonnance cialis 50 mg soft tab cialis baratos compran uk import cialis only here cialis pills prix de cialis cialis uk next day cialis sale online
http://buycialisonli.com/
هفتم مهر 97 18:13

Nicely put. Many thanks.
venta de cialis canada cialis 20 mg cialis patentablauf in deutschland prescription doctor cialis wow cialis tadalafil 100mg only now cialis 20 mg cialis for sale south africa low cost cialis 20mg cialis generisches kanada buy cialis online nz
Cialis 20 mg
ششم مهر 97 17:48

Wonderful information, Regards.
canadian drugs generic cialis where to buy cialis in ontario generic cialis cialis 20mg preis cf cialis en 24 hora prix cialis once a da buy cheap cialis in uk cialis generico lilly cialis 100 mg 30 tablet cialis prices in england
canada online pharmacies reviews
سی و یکم شهریور 97 13:09

You definitely made the point!
trust pharmacy canadian the best canadian online pharmacies Northwest Pharmacy online pharmacies online canadian discount pharmacies trust pharmacy of canada safe canadian online pharmacies canada online pharmacies surrey canadian discount pharmacies in ocala fl order canadian prescriptions online
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نمایش نظرات 1 تا 30

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :