Was bedeutet es, dass Blindleistung geliefert / verbraucht wird?
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Wirkleistung ist sinnvoll, da tatsächlich verbraucht wird, jedoch in Bezug auf Blindleistung; Was wird verbraucht / geliefert? Und wie ändert sich die Schaltung, wenn dies geschieht?
Sie scheinen ein Dokument zu zitieren. Vielleicht können Sie einen Link zu diesem Zitat bereitstellen, damit es im Kontext betrachtet werden kann. Warum sollte es auch zu Schaltungsänderungen kommen?
Andy aka
Dies ist eine Frage im Allgemeinen. Ich stoße auf viele Fragen der Form: "Last 1 absorbiert eine durchschnittliche Leistung von 10 kW und liefert 4 kVAR Blindleistung". Ich bin verwirrt darüber, was es bedeutet, dass Blindleistung zwischen Last und Quelle abgegeben oder absorbiert wird. Was passiert, wenn dies passiert? Wie kann ich es mir vorstellen?
Chris-Al
Antworten:
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Um die Frage zu beantworten: Wirkleistung wird von einem Stromkreis verbraucht. Die Blindleistung wird zwischen dem Stromkreis und der Quelle übertragen.
Wirkleistung in W (P) ist Nutzleistung. Etwas, das wir aus dem Kreislauf bringen können. Wärme, Licht, mechanische Kraft. Leistung, die in Widerständen oder Motoren verbraucht wird.
Scheinleistung in VA (S) ist das, was die Quelle in einen Stromkreis einfügt. Der volle Einfluss der Schaltung auf die Quelle.
Der Leistungsfaktor ist also eine Art Wirkungsgrad pf = P / S für eine Schaltung. Je näher es an 1 liegt, desto besser.
Blindleistung in VAR (Volt Ampere Blindleistung) (Q) ist die Leistung, die zwischen der Quelle und der Last zirkuliert. Energie, die in Kondensatoren oder Induktivitäten gespeichert ist. Aber es wird gebraucht. Beispielsweise bildet induktive Blindleistung in Elektromotoren die Magnetfelder, um den Motor zu drehen. Ohne sie würde der Motor nicht funktionieren, daher ist es gefährlich zu glauben, dass er verschwendet wird, aber das ist es auch.
Kondensatoren und Induktivitäten sind reaktiv. Sie speichern Energie in ihren Feldern (elektrisch und magnetisch). Für 1/4 der Wechselstromwellenform wird Energie von der reaktiven Vorrichtung verbraucht, wenn das Feld gebildet wird. In der Wellenform des nächsten Quartals kollabiert das elektrische oder magnetische Feld und Energie wird an die Quelle zurückgegeben. Gleiches gilt für die letzten zwei Quartale, jedoch mit entgegengesetzter Polarität.
Informationen zur Animation finden Sie unter Serien-Wechselstromkreise . Es zeigt alle 6 Serienschaltungen (R, L, C, RL, RC & RLC). Schalten Sie die sofortige Stromversorgung ein. Wenn p positiv ist, liefert die Quelle Strom. Wenn p negativ ist, wird Strom an die Quelle gesendet.
Für ein R wird Strom verbraucht. Bei einem L oder C fließt Strom zwischen Quelle und Gerät. Bei einem RL oder RC werden diese beiden Beziehungen kombiniert. Der Widerstand verbraucht und das reaktive Gerät speichert / sendet Strom an die Quelle.
Der wahre Vorteil ist, wenn sich eine Induktivität UND ein Kondensator in der Schaltung befinden. Die führende kapazitive Blindleistung ist in ihrer Polarität der nacheilenden induktiven Blindleistung entgegengesetzt. Der Kondensator versorgt den Induktor mit Strom, wodurch die Blindleistung verringert wird, die die Quelle liefern muss. Die Basis für die Leistungsfaktorkorrektur.
Wählen Sie RLC in der Referenz. Beachten Sie, dass die Quellenspannung (Hypoteneuse) aus und . Es ist kleiner als wenn es aus undV.S.V.R.V.L.- V.C.V.R.V.L.
Wenn der Kondensator die gesamte Leistung des Induktors liefert, wird die Last ohmsch und P = S und pf = 1. Das Leistungsdreieck verschwindet. Der erforderliche Quellenstrom ist geringer, was bedeutet, dass der Schaltungsschutz der Verkabelung geringer sein kann. Im Motor befindet sich das unkorrigierte Leistungsdreieck, wobei zusätzlicher Strom vom Kondensator kommt.
Die Referenz zeigt Reihenschaltungen, aber jedes C versorgt jedes L im Wechselstromkreis mit Strom, wodurch die Scheinleistung verringert wird, die die Quelle liefern muss.
Bearbeiten...
Nehmen wir ein Beispiel. P = 1 kW Motor mit 0,707 pf Verzögerung mit 120 V Quelle.
Vor der Leistungsfaktorkorrektur: und (gestrichelte Linie) wie in I um . Q.L.= 1 k VA R.S.1= 1,42 k VEINΘ1= 45 ° l a gGi n gV.S.ich1= 11,8 A.
Erhöhen Sie den Leistungsfaktor auf 0,95 nacheilend, indem Sie den Kondensator parallel zur Last hinzufügen.
Nach Faktorkorrektur: P und existieren noch. Kondensator addiert . Dies verringert die Blindleistungsquelle, die muss, sodass die Netto-Blindleistung . und A Eine 25,8%. Alles auf dem Leistungsdreieck existiert außer .Q.L.Q.C.= 671 V.A R.Q.T.= 329 V.A R.S.2= 1,053 K VEINich2= 8,8 A.S.1
Der Kondensator liefert 671 VAR führende Blindleistung an die nacheilende Blindleistung des Motors, wodurch die Netto-Blindleistung auf 329 VAR verringert wird. Der Kondensator wirkt als Quelle für den Induktor (Motorspulen).
Das elektrische Feld des Kondensators lädt sich auf. Wenn sich das elektrische Feld entlädt, bildet sich das Magnetfeld der Spulen. Wenn die Magnetfelder zusammenbrechen, lädt sich der Kondensator auf. Wiederholen. Die Stromversorgung zwischen Kondensator und Induktor erfolgt hin und her.
Ideal ist, wenn . Das Leistungsdreieck verschwindet. undQ.L.= Q.C.S.2= P.= 1 k VEINich2= 8,33 A.
In Ordung. Die Kapazität liefert also einen führenden VAR, während der Induktor einen nacheilenden VAR liefert. Der führende VAR absorbiert jeden nacheilenden VAR. Wir sagen also, die Induktivität liefert Blindleistung, während die Kapazität ABSORBS Blindleistung liefert. Ist VAR oder Blindleistung also ein anderer Name für nacheilenden Strom (im Gegensatz zu nacheilendem oder führendem Strom)?
Chris-Al
Besser Q (als VAR) als in (Q_L und Q_C) sagen. Es ist anders herum. Der Kondensator liefert die führende Blindleistung an den Induktor, der eine nacheilende Blindleistung benötigt. Ein Induktor hat einen nacheilenden Phasenwinkel. Ich hänge V_S hinterher. Ein Kondensator hat einen führenden Phasenwinkel. Ich führe V_S. Für eine Schaltung mit einem C & L. Der Kondensator dient als Versorgung für die Induktivität, die die Blindleistungsquelle verringern muss.
StainlessSteelRat
Macht jetzt viel mehr Sinn. Die Blindleistung ist ein Maß für den Strom, der der Spannung (Quelle) vorauseilt. Ein Kondensator liefert Q, während ein Induktor Q absorbiert (einen nacheilenden Strom induziert). Keine Blindleistung, wenn sich die Phasen vollständig aufheben, was zu einem Leistungsfaktor von Eins führt, was bedeutet, dass die Quelle nur (Wirk-) Leistung für den Widerstand bereitstellen muss.
Chris-Al
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Wenn Sie eine Last mit einer Wechselspannung versorgt haben, die nur aus Kapazität oder Induktivität besteht, wird der Phasenwinkel des Stroms relativ zur Spannung um 90 Grad verschoben. Wenn Spannung und Strom um 90 Grad verschoben werden, wird dieser Last keine Wirkleistung zugeführt. Was wird an die Last geliefert wird Blindleistung genannt.
Wenn die Last ein Widerstand wäre, wären Strom und Spannung genau gleichphasig (gemäß Ohmschem Gesetz) und es würde keine Blindleistung abgegeben - die gelieferte Leistung ist Wirkleistung und erwärmt den Widerstand.
Zwischen diesen beiden Grenzen können sowohl Blind- als auch Wirkleistung abgegeben werden. Der Kosinus des Phasenwinkels des Stroms relativ zur Spannung wird als Leistungsfaktor bezeichnet - vielleicht haben Sie davon gehört; Wenn die Phase Null ist (ohmsche Last), ist cos (Null) 1. Wenn die Phase 90 ist (reaktive Impedanzlast), ist cos (90) Null.
Die diagonale (rote) Linie in der obigen Zeichnung ist VA, dh die an die Last angelegten Volt-Ampere - im Grunde ist es RMS-Spannung x RMS-Strom. VA wird als "Scheinleistung" bezeichnet und würde der Wirk- / Wirkleistung (grün) entsprechen, wenn die Last vollständig ohmsch ist.
Wenn die Last rein reaktiv wäre, wäre "Scheinleistung" = "Blindleistung" (blau)
Beachten Sie, dass im obigen Diagramm der Winkel zwischen Wirk- und Blindleistung immer 90 Grad beträgt. In Anlehnung an weitere Kommentare soll das folgende Diagramm einige Dinge über die Blindleistung verdeutlichen: -
Es gibt vier Szenarien: ohmsche, induktive, kapazitive und gemischte Lasten. Die schwarze Kurve auf allen vier ist "Leistung", dh . Beachten Sie, dass für die Induktivität und den Kondensator die Leistung einen Durchschnittswert von Null hat.v ⋅ i
danke, obwohl ich mit dem oben genannten vertraut bin. Was mich verwirrt, ist genau das, was mit dieser Blindleistung passiert. Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege ... Die Induktivitäten und Kondensatoren, die einer Änderung von Strom und Spannung widerstehen, verursachen die Phasenverschiebung, und ich kann die Blindleistung als verbraucht ansehen. Wechselstromquelle -> Blindlast -> Phasenverschiebung -> (vorübergehender) Blindleistungsverbrauch
Chris-Al
Ich persönlich mag den Begriff "Blindleistung" nicht, weil Leistung Watt impliziert, was Wärme impliziert. Ich sehe viel lieber, dass Energie in etwas steckt, das ohne Kosten freigesetzt werden kann. Bei einer rein reaktiven Last erfolgt in einem halben Zyklus eine Nettoenergieübertragung, und diese Energie wird im zweiten halben Zyklus an die Wechselstromversorgung zurückgegeben. Bei Induktoren und Kondensatoren in verschiedenen elektronischen Schaltkreisen ist das nicht anders - mathematisch gesehen gibt es keinen Unterschied, aber die "Power" -Typen verwenden gerne Begriffe, mit denen sie zufrieden sind.
Andy aka
Siehe dieses Diagramm zum Beispiel: physics.sjsu.edu/becker/physics51/images/… - Es zeigt Spannungs-, Strom- und Leistungswellenformen für Widerstände, Induktivitäten und Kondensatoren. Sie sollten in der Lage sein, die zyklische Natur der Energie zu sehen, die eintritt und sich dann wieder heraus präsentiert.
Andy aka
@Andy aka Ich stimme Ihrem Kommentar zur Verwendung des Begriffs "Blindleistung" voll und ganz zu. Mir wurde beigebracht, dass der richtige Begriff "reaktive VA" ist.
Chu
Oder ich denke, die einfachste Sichtweise ist, dass die Blindleistung das Produkt der Spannung und des Stroms ist, die durch die Impedanz der Kondensatoren / Induktivitäten verursacht werden. So dass es entweder liefert (neg) oder absorbiert (pos). Die damit verbundene Energie ist in der Schaltung enthalten, d.h. kein Energieverlust. Ja?
Chris-Al
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Blindleistung wird nicht verbraucht. Die Blindleistung ist die Folge der elektrischen Reaktanz des Stromkreises, dh der Phasendifferenz zwischen Quelle und Last. Die gesamte Leistung wird an die aktive Last abgegeben, aber da die Schaltung nicht zu 100% aktiv ist, wird eine Blindleistung benötigt, um die aktive Energie durch eine Blindschaltung zu "bewegen". Das bedeutet, dass Sie größere Kabel benötigen, um all diese Leistung zu übertragen (aktiv + reaktiv).
Nehmen Sie diese humorvolle Erklärung. Aktive Kraft ist wie das Geld, das Sie für Lebensmittel ausgeben, die Sie essen. Alles geht direkt, um die erforderliche Funktion auszuführen, die Ihren Hunger stillen soll. Blindleistung ist wie das Geld, das Sie für einen Herd ausgeben. Sie können es nicht essen, aber Sie brauchen es, um Ihr Essen zuzubereiten. Sie können den Herd weiter benutzen, er ist nicht aufgebraucht, aber Sie können ihn immer noch nicht essen.
In Geräten wie einem Transformator oder Motor wird Blindleistung benötigt, um das Magnetfeld aufzubauen, das zur Leistungsumwandlung von sekundär zu primär oder zur Energieumwandlung von elektrischer zu mechanischer Energie verwendet wird. Sie können nicht direkt damit arbeiten, aber es ist notwendig, dass die Arbeit erledigt wird. Sie können es sich auch wie Kraftstoff und Öl in einem Auto vorstellen. Das Öl lässt das Auto nicht laufen, aber ohne es kann der Motor nicht funktionieren. Dies ist eine lose Analogie.
Das Problem in einem elektrischen System besteht darin, dass Blindleistung und Wirkleistung vom Generator aus dem gleichen Energieeintrag erzeugt werden. (Wie in unserer Herd- und Lebensmittelanalogie kommt das gesamte Geld aus Ihrer Tasche.) Daher möchten wir nur die minimale Blindleistung haben, die unser System unbedingt benötigt, und dann die gesamte verbleibende Quellleistung als Wirkleistung erzeugen. Es gibt jedoch einige Fälle, in denen Blindleistung bevorzugt wird
Antworten:
Um die Frage zu beantworten: Wirkleistung wird von einem Stromkreis verbraucht. Die Blindleistung wird zwischen dem Stromkreis und der Quelle übertragen.
Wirkleistung in W (P) ist Nutzleistung. Etwas, das wir aus dem Kreislauf bringen können. Wärme, Licht, mechanische Kraft. Leistung, die in Widerständen oder Motoren verbraucht wird.
Scheinleistung in VA (S) ist das, was die Quelle in einen Stromkreis einfügt. Der volle Einfluss der Schaltung auf die Quelle.
Der Leistungsfaktor ist also eine Art Wirkungsgrad pf = P / S für eine Schaltung. Je näher es an 1 liegt, desto besser.
Blindleistung in VAR (Volt Ampere Blindleistung) (Q) ist die Leistung, die zwischen der Quelle und der Last zirkuliert. Energie, die in Kondensatoren oder Induktivitäten gespeichert ist. Aber es wird gebraucht. Beispielsweise bildet induktive Blindleistung in Elektromotoren die Magnetfelder, um den Motor zu drehen. Ohne sie würde der Motor nicht funktionieren, daher ist es gefährlich zu glauben, dass er verschwendet wird, aber das ist es auch.
Kondensatoren und Induktivitäten sind reaktiv. Sie speichern Energie in ihren Feldern (elektrisch und magnetisch). Für 1/4 der Wechselstromwellenform wird Energie von der reaktiven Vorrichtung verbraucht, wenn das Feld gebildet wird. In der Wellenform des nächsten Quartals kollabiert das elektrische oder magnetische Feld und Energie wird an die Quelle zurückgegeben. Gleiches gilt für die letzten zwei Quartale, jedoch mit entgegengesetzter Polarität.
Informationen zur Animation finden Sie unter Serien-Wechselstromkreise . Es zeigt alle 6 Serienschaltungen (R, L, C, RL, RC & RLC). Schalten Sie die sofortige Stromversorgung ein. Wenn p positiv ist, liefert die Quelle Strom. Wenn p negativ ist, wird Strom an die Quelle gesendet.
Für ein R wird Strom verbraucht. Bei einem L oder C fließt Strom zwischen Quelle und Gerät. Bei einem RL oder RC werden diese beiden Beziehungen kombiniert. Der Widerstand verbraucht und das reaktive Gerät speichert / sendet Strom an die Quelle.
Der wahre Vorteil ist, wenn sich eine Induktivität UND ein Kondensator in der Schaltung befinden. Die führende kapazitive Blindleistung ist in ihrer Polarität der nacheilenden induktiven Blindleistung entgegengesetzt. Der Kondensator versorgt den Induktor mit Strom, wodurch die Blindleistung verringert wird, die die Quelle liefern muss. Die Basis für die Leistungsfaktorkorrektur.
Wählen Sie RLC in der Referenz. Beachten Sie, dass die Quellenspannung (Hypoteneuse) aus und . Es ist kleiner als wenn es aus undV.S. V.R. V.L.- V.C. V.R. V.L.
Wenn der Kondensator die gesamte Leistung des Induktors liefert, wird die Last ohmsch und P = S und pf = 1. Das Leistungsdreieck verschwindet. Der erforderliche Quellenstrom ist geringer, was bedeutet, dass der Schaltungsschutz der Verkabelung geringer sein kann. Im Motor befindet sich das unkorrigierte Leistungsdreieck, wobei zusätzlicher Strom vom Kondensator kommt.
Die Referenz zeigt Reihenschaltungen, aber jedes C versorgt jedes L im Wechselstromkreis mit Strom, wodurch die Scheinleistung verringert wird, die die Quelle liefern muss.
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Nehmen wir ein Beispiel. P = 1 kW Motor mit 0,707 pf Verzögerung mit 120 V Quelle.
Vor der Leistungsfaktorkorrektur: und (gestrichelte Linie) wie in I um .Q.L.= 1 k VA R. S.1= 1,42 k VEIN Θ1= 45 ° l a gGi n g V.S. ich1= 11,8 A.
Erhöhen Sie den Leistungsfaktor auf 0,95 nacheilend, indem Sie den Kondensator parallel zur Last hinzufügen.
Nach Faktorkorrektur: P und existieren noch. Kondensator addiert . Dies verringert die Blindleistungsquelle, die muss, sodass die Netto-Blindleistung . und A Eine 25,8%. Alles auf dem Leistungsdreieck existiert außer .Q.L. Q.C.= 671 V.A R. Q.T.= 329 V.A R. S.2= 1,053 K VEIN ich2= 8,8 A. S.1
Der Kondensator liefert 671 VAR führende Blindleistung an die nacheilende Blindleistung des Motors, wodurch die Netto-Blindleistung auf 329 VAR verringert wird. Der Kondensator wirkt als Quelle für den Induktor (Motorspulen).
Das elektrische Feld des Kondensators lädt sich auf. Wenn sich das elektrische Feld entlädt, bildet sich das Magnetfeld der Spulen. Wenn die Magnetfelder zusammenbrechen, lädt sich der Kondensator auf. Wiederholen. Die Stromversorgung zwischen Kondensator und Induktor erfolgt hin und her.
Ideal ist, wenn . Das Leistungsdreieck verschwindet. undQ.L.= Q.C. S.2= P.= 1 k VEIN ich2= 8,33 A.
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Wenn Sie eine Last mit einer Wechselspannung versorgt haben, die nur aus Kapazität oder Induktivität besteht, wird der Phasenwinkel des Stroms relativ zur Spannung um 90 Grad verschoben. Wenn Spannung und Strom um 90 Grad verschoben werden, wird dieser Last keine Wirkleistung zugeführt. Was wird an die Last geliefert wird Blindleistung genannt.
Wenn die Last ein Widerstand wäre, wären Strom und Spannung genau gleichphasig (gemäß Ohmschem Gesetz) und es würde keine Blindleistung abgegeben - die gelieferte Leistung ist Wirkleistung und erwärmt den Widerstand.
Zwischen diesen beiden Grenzen können sowohl Blind- als auch Wirkleistung abgegeben werden. Der Kosinus des Phasenwinkels des Stroms relativ zur Spannung wird als Leistungsfaktor bezeichnet - vielleicht haben Sie davon gehört; Wenn die Phase Null ist (ohmsche Last), ist cos (Null) 1. Wenn die Phase 90 ist (reaktive Impedanzlast), ist cos (90) Null.
Die diagonale (rote) Linie in der obigen Zeichnung ist VA, dh die an die Last angelegten Volt-Ampere - im Grunde ist es RMS-Spannung x RMS-Strom. VA wird als "Scheinleistung" bezeichnet und würde der Wirk- / Wirkleistung (grün) entsprechen, wenn die Last vollständig ohmsch ist.
Wenn die Last rein reaktiv wäre, wäre "Scheinleistung" = "Blindleistung" (blau)
Beachten Sie, dass im obigen Diagramm der Winkel zwischen Wirk- und Blindleistung immer 90 Grad beträgt. In Anlehnung an weitere Kommentare soll das folgende Diagramm einige Dinge über die Blindleistung verdeutlichen: -
Es gibt vier Szenarien: ohmsche, induktive, kapazitive und gemischte Lasten. Die schwarze Kurve auf allen vier ist "Leistung", dh . Beachten Sie, dass für die Induktivität und den Kondensator die Leistung einen Durchschnittswert von Null hat.v ⋅ i
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Blindleistung wird nicht verbraucht. Die Blindleistung ist die Folge der elektrischen Reaktanz des Stromkreises, dh der Phasendifferenz zwischen Quelle und Last. Die gesamte Leistung wird an die aktive Last abgegeben, aber da die Schaltung nicht zu 100% aktiv ist, wird eine Blindleistung benötigt, um die aktive Energie durch eine Blindschaltung zu "bewegen". Das bedeutet, dass Sie größere Kabel benötigen, um all diese Leistung zu übertragen (aktiv + reaktiv).
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Nehmen Sie diese humorvolle Erklärung. Aktive Kraft ist wie das Geld, das Sie für Lebensmittel ausgeben, die Sie essen. Alles geht direkt, um die erforderliche Funktion auszuführen, die Ihren Hunger stillen soll. Blindleistung ist wie das Geld, das Sie für einen Herd ausgeben. Sie können es nicht essen, aber Sie brauchen es, um Ihr Essen zuzubereiten. Sie können den Herd weiter benutzen, er ist nicht aufgebraucht, aber Sie können ihn immer noch nicht essen.
In Geräten wie einem Transformator oder Motor wird Blindleistung benötigt, um das Magnetfeld aufzubauen, das zur Leistungsumwandlung von sekundär zu primär oder zur Energieumwandlung von elektrischer zu mechanischer Energie verwendet wird. Sie können nicht direkt damit arbeiten, aber es ist notwendig, dass die Arbeit erledigt wird. Sie können es sich auch wie Kraftstoff und Öl in einem Auto vorstellen. Das Öl lässt das Auto nicht laufen, aber ohne es kann der Motor nicht funktionieren. Dies ist eine lose Analogie.
Das Problem in einem elektrischen System besteht darin, dass Blindleistung und Wirkleistung vom Generator aus dem gleichen Energieeintrag erzeugt werden. (Wie in unserer Herd- und Lebensmittelanalogie kommt das gesamte Geld aus Ihrer Tasche.) Daher möchten wir nur die minimale Blindleistung haben, die unser System unbedingt benötigt, und dann die gesamte verbleibende Quellleistung als Wirkleistung erzeugen. Es gibt jedoch einige Fälle, in denen Blindleistung bevorzugt wird
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