VIRTA AC CIRCUITSissa

Voit käynnistää TINACloudin valitsemalla tai napauttamalla alla olevia esimerkkipiirejä ja valitsemalla Interactive DC -tilan niiden analysoimiseksi verkossa.
Saat edullisen pääsyn TINACloudiin muokata esimerkkejä tai luoda omia piirejäsi

Vaihtovirtapiireissä on useita erilaisia ​​määritelmiä teholle; kaikilla on kuitenkin mitta V * A tai W (wattia).

1. Välitön teho: p (t) on tehon aikatoiminto, p (t) = u (t) * i (t). Se on jännitteen ja virran aikafunktioiden tuote. Tämä hetkellisen tehon määritelmä pätee minkä tahansa aaltomuodon signaaleihin. Yksikkö hetkellinen teho on VA.

2. Monimutkainen teho: S

Kompleksiteho on monimutkaisen tehokkaan jännitteen ja kompleksisen tehokkaan konjugaattivirran tuote. Tässä merkinnässämme konjugaatti on merkitty tähdellä (*). Kompleksiteho voidaan laskea myös kompleksisen jännitteen ja virran piikkiarvoilla, mutta sitten tulos on jaettava kahdella: Huomaa, että kompleksi teho on käytettävissä vain piireihin, joissa on sinimuotoinen viritys, koska olemassa on monimutkaisia ​​tehollisia tai huippuarvoja ja ne on määritelty vain sinimuotoisille signaaleille. Yksikkö monimutkainen teho on VA.

3. Todellinen or keskimääräinen teho: P voidaan määritellä kahdella tavalla: kompleksin tehon todellisena osana tai hetkellinen teho. - toinen määritelmä on yleisempi, koska sen avulla voimme määritellä hetkellinen teho mille tahansa signaalin aaltomuodolle, ei vain sinimuotoille. Se annetaan nimenomaisesti seuraavassa lausekkeessa

Yksikkö todellinen or keskimääräinen teho on wattia (W), samoin kuin tasavirtapiirien teho. Todellinen teho häviää lämmönä vastuksissa.

4. Reaktiivinen teho: Q on kuvitteellinen osa monimutkaisesta voimasta. Se annetaan yksikköinä volttimäärät reaktiiviset (VAR). Reaktiivinen teho on positiivinen vuonna induktiivinen piiri ja negatiivinen vuonna kapasitiivinen piiri. Tämä teho määritellään vain sinimuotoiseen herätykseen. Loisteho ei tee mitään hyödyllistä työtä tai lämpöä ja se on virtapiirin reaktiivisten komponenttien (induktorit, kondensaattorit) palauttama lähde

5. Näennäisvoima: S on jännitteen ja virran rms-arvojen tulos S = U * I. Näennäisvoiman yksikkö on VA. näennäinen voima on absoluuttinen arvo monimutkainen teho, joten se määritellään vain sinimuotoiseen herätykseen.

teho Tekijä (cos φ)

Tehokerroin on erittäin tärkeä voimajärjestelmissä, koska se osoittaa, kuinka lähellä efektiivinen teho on yhtä suuri kuin näennäisteho. Yhden lähellä olevat tehokertoimet ovat toivottavia. Määritelmä:

TINAӳ -mittauslaite mittaa myös tehokertoimen.

Ensimmäisessä esimerkissä laskemme voimat yksinkertaisella piirillä.

Esimerkki 1

Löydä vastuksen ja kondensaattorin keskimääräinen (haihtunut) ja reaktiivinen teho.

Tarkista, onko lähteen antamat valtuudet yhtä suuret kuin komponentit.

Laske ensin verkkovirta.

= 3.9 e^j38.7BмmA

P_RI =²* R = (3.05²+ 2.44²) * 2 / 2 = 15.2 mW

Q_C = -I²/wC = -15.2 / 1.256 = -12.1mVAR

Jos näet jaon 2: lla, muista, että jos lähdejännitteelle ja tehon määrittelylle käytetään huippuarvoa, tehon laskenta vaatii rms-arvoa.

Tuloksia tarkistamalla voit nähdä, että kaikkien kolmen tehon summa on nolla, mikä vahvistaa, että lähteestä tuleva teho ilmenee kahdessa komponentissa.

Jännitteen lähdön hetkellinen teho:

p_V(t) = -v_S(t) * i (t) = -10 cos ωt * 3.9 cos (ω t + 38.7 м) = -39cos ω t * (cos ω t cos 38.7 м-sin ω t sin 38.7 м ) = -30.45 cos ω t + 24.4 sin ω tVA

Seuraavaksi osoitamme, kuinka helppoa on saada nämä tulokset kaaviolla ja välineillä TINA: ssa. Huomaa, että TINA-kaavioissa käytämme TINAӳ-hyppykytkimiä sähkömittarien kytkemiseen.

Voit analysoida online-yhteyden napsauttamalla tai napauttamalla yllä olevaa piiriä tai napsauttamalla tätä linkkiä Tallenna kohdassa Windows

Voit saada yllä olevat taulukot valitsemalla valikosta Analyysi / vaihtovirtaanalyysi / Laske solmujännitteet ja napsauttamalla sitten tehonmittareita koettimella.

Voimme kätevästi määrittää jännitelähteen näennäistehon TINAӳ-tulkin avulla:

S = V_S* I = 10 * 3.9 / 2 = 19.5 VA

Voit nähdä, että on olemassa muita tapoja kuin itse määritelmät itse laskea kaksinapaisten verkkojen teho. Seuraava taulukko antaa yhteenvedon tästä:

	P	Q		S
Z = R + jX	R * I2	X * I2	½Z½ * I2	Z*I2
Y = G + jB	G * V2	-B * V2	½Y½ * V2	V2

Tässä taulukossa meillä on rivejä piireille, joille on ominaista joko niiden impedanssi tai hyväksyntä. Ole varovainen käyttämällä kaavoja. Kun harkitset impedanssimuotoa, ajattele seuraavaa: impedanssi edustaa sarjapiiri, joille tarvitset nykyisen. Kun harkitset sisäänpääsymuotoa, ajatelkaa Ishayoiden opettaman pääsy edustaa rinnakkaispiiri, jolle tarvitset jännitettä. Ja älä unohda, että vaikka Y = 1 / Z, yleensä G ≠ 1 / R. Lukuun ottamatta erityistapausta X = 0 (puhdas vastus), G = R / (R²+ X² ).

Esimerkki 2

Löydä virtalähteeseen kytketyn kaksinapaisen verkon keskimääräinen teho, reaktiivinen teho p (t) ja tehokerroin.

i_S(t) = (100 * coso t) mA w = 1 krad / s

Katso yllä olevaa taulukkoa ja koska kaksinapainen verkko on rinnakkaispiiri, käytä hyväksymistapauksessa rivin yhtälöitä.

Sisäänpääsyn kanssa on ensin löydettävä pääsy itse. Onneksi kaksinapainen verkko on puhtaasti rinnakkainen.

Y_eq= 1 / R + j ω C + 1 / j ω L = 1/5 + j250 * 10^-610³ + 1 / (j * 20 * 10^-310³) = 0.2 + j0.2 S

Tarvitsemme jännitteen absoluuttisen arvon:

½V ½= ½Z ½* I = I / ½Y ½= 0.1 / ê(0.2 + j0.2) ê= 0.3535 V

Valtuudet:
P = V²* G = 0.125 * 0.2 / 2 = 0.0125 W

Q = -V²* B = - 0.125 * 0.2 / 2 = - 0.0125 var

= V²* = 0.125 * (0.2-j0.2) / 2 = (12.5 - j 12.5) mVA

S = V²* Y = 0.125 * ê0.2 + j0.2 ê/ 2 = 0.01768 VA

cos φ = P / S = 0.707

Esimerkki 3

Voit analysoida online-yhteyden napsauttamalla tai napauttamalla yllä olevaa piiriä tai napsauttamalla tätä linkkiä Tallenna kohdassa Windows

Tässä esimerkissä me luopumme manuaalisista ratkaisuista ja osoitamme, kuinka TINAӳ-mittauslaitteita ja tulkkia käytetään vastausten saamiseen.