Växelströmseffekt Stationär sinus Komplex impedans Mål

Transcription

Växelströmseffekt Stationär sinus Komplex impedans Mål
2015-09-10
Växelströmseffekt
Industrial Electrical Engineering and Automation
Stationär sinus
Resistans R (motstånd)
Induktans L (spole)
Kapacitans C (kondensator)
Induktiv reaktans
Kapacitiv reaktans
Reaktans X
Impedans
Ohms lag
Fasvinkel φ
förskjutning mellan
spänning över och
ström genom
impedansen
2
Spänning komplex
Fasvinkel (argument) φ
Riktfas
0°
Ström effektivvärde
̂
2
Ström komplex
Mål
Industrial Electrical Engineering and Automation
Industrial Electrical Engineering and Automation
Komplex impedans
Spänning effektivvärde
• Förstå begreppen aktiv, reaktiv och skenbar
effekt i växelströmskretsar
• Kunna beräkna effekt i växelspänningskretsar
• Kunna beräkna effektanpassning för
växelströmeffekt
1
2015-09-10
Reaktiv effekt
Industrial Electrical Engineering and Automation
Industrial Electrical Engineering and Automation
Aktiv effekt
cos
i fas med
Enhet Watt [W]
sin
Del av i med fasvinkel 90° från
• Induktiv last >0
• Kapacitiv last <0
Enhet voltampere reaktive [var]
cos
aktiv effekt
reaktiv effekt
Komplex effekt 2
sin
Industrial Electrical Engineering and Automation
Industrial Electrical Engineering and Automation
Komplex effekt 1
°
cos
sin
∗
Skenbar effekt
Enhet voltampere [VA]
2
2015-09-10
Skenbar effekt [VA]
∗
Aktiv effekt [W]
cos
Reaktiv effekt [var]
sin
cos
sin
Effektfaktor
Industrial Electrical Engineering and Automation
Industrial Electrical Engineering and Automation
Växelströmseffekt
• cos
anger kvoten mellan P och S cos
• Värde på cos
– Tillägg (ind) anger
– Tillägg (kap) anger
– cos
motsvarar
0
0
0
Exempel – kapacitiv last
Industrial Electrical Engineering and Automation
Industrial Electrical Engineering and Automation
Exempel – induktiv last
cos
3
2015-09-10
• Aktiv effekt
– Värme (förluster)
– Mekanisk arbete
– Grunden i förlustberäkningar
• Reaktiv effekt
– Magnetiska fält i induktanser (ind)
– Elektriska fält i kapacitanser (kap)
– Ingår inte i förlustberäkningar
• Skenbar effekt
Momentan växelströmseffekt 1
Industrial Electrical Engineering and Automation
Industrial Electrical Engineering and Automation
Fysikalisk betydelse
sin
̂ sin
p
̂ sin
cos
sin
cos 2
– Totalström, dimensionering
cos
cos 2
Stationär del – aktiv effekt (P)
cos
cos
Icke-stationär del – reaktiv effekt (Q)
cos 2
cos 2
Momentan effekt – resistiv
Industrial Electrical Engineering and Automation
Industrial Electrical Engineering and Automation
Momentan växelströmseffekt 2
•
i fas med u
aktiv effekt P
•
• Toppvärde ̂
• Medelvärde
̂
̂
UI
• P medelvärde av
aktiv effekt
har dubbla
•
frekvensen
4
2015-09-10
Exempel
efter u
aktiv och
reaktiv effekt
•
reaktiv
effekt
• Medelvärde
är 0
• Toppvärde
motsvarar Q
Industrial Electrical Engineering and Automation
•
•
Industrial Electrical Engineering and Automation
Momentan effekt – induktiv
För sinusformad växelspänning samma princip
som för likspänningskretsar.
∗
2
Exempel
Industrial Electrical Engineering and Automation
Industrial Electrical Engineering and Automation
Effektanpassning
Effekt i växelströmskretsar
Effektanpassning
4
5
2015-09-10
Industrial Electrical Engineering and Automation
Sammanfattning
• Effekt
– Skenbar effekt [VA]
∗
– Aktiv effekt [W]
cos
cos
– Reaktiv effekt [var]
sin
• Effektanpassning
sin
∗
6