A TINACloud meghívásához kattintson az alábbiakra vagy érintse meg az alábbi példa áramköröket, és válassza ki az Interaktív DC módot az online elemzéshez. Találjon alacsony költségű hozzáférést a TINACloudhoz a példák szerkesztéséhez vagy saját áramkörök létrehozásához
A váltakozó áramú áramkörökben a tápellátás különböző definíciói vannak; mindegyik mérete V * A vagy W (watt).
1. Pillanatnyi teljesítmény: p (t) a teljesítmény időfüggvénye, p (t) = u (t) * i (t). Ez a feszültség és áram időfüggvényeinek szorzata. A pillanatnyi teljesítmény meghatározása bármely hullámforma jelére érvényes. Az egység pillanatnyi teljesítmény VA.
2. Komplex teljesítmény: S
A komplex teljesítmény a komplex effektív feszültség és a komplex effektív konjugált áram szorzata. Jelen jelölésünkben a konjugátumot csillag (*) jelöli. A komplex teljesítmény kiszámítható a komplex feszültség és áram csúcsértékeinek felhasználásával is, de az eredményt el kell osztani kettővel. Vegye figyelembe, hogy a komplex teljesítmény csak szinuszos gerjesztéssel rendelkező áramkörökre, mivel komplex effektív vagy csúcsértékek léteznek, és csak a szinuszos jelekre vannak meghatározva. Az egység komplex teljesítmény VA.
3. Igazi or átlagos teljesítmény: P kétféleképpen definiálható: a komplex hatalom valós részeként vagy a pillanatnyi teljesítmény. A A második meghatározás általánosabb, mivel ezzel meghatározhatjuk a pillanatnyi teljesítmény bármilyen jelhullámhoz, nem csak a szinuszosokhoz. Ezt kifejezetten a következő kifejezésben adják meg
A készülék igazi or átlagos teljesítmény watt (W), csakúgy, mint az egyenáramú áramkörök áramellátása. A valódi teljesítmény hőként oszlik meg az ellenállásban.
4. Reaktív teljesítmény: Q a komplex hatalom képzeletbeli része. Egységekben adják meg volt-amper reaktív (VAR). A reaktív teljesítmény pozitív egy induktív áramkör és a negatív egy kapacitív áramkör. Ezt a teljesítményt csak szinuszos gerjesztésre határozzák meg. A meddő teljesítmény nem végez semmilyen hasznos munkát vagy meleget, és ez a áram reaktív alkotóelemei (induktorok, kondenzátorok) által a forráshoz visszatérített energia
5. Látható erő: S a feszültség és az áram effektív értékének szorzata, S = U * I. A látszólagos teljesítmény egység VA. Az látszólagos hatalom az abszolút értéke komplex teljesítmény, így csak szinuszos gerjesztésre van meghatározva.
Power Tényező (kötözősaláta φ)
A teljesítménytényező nagyon fontos az energiaellátó rendszerekben, mivel jelzi, hogy a tényleges teljesítmény mennyiben egyenlő a látszólagos energiával. Az egyik közelében lévő teljesítménytényezők kívánatosak. A meghatározás:
A TINAӳ teljesítménymérő készülék a teljesítménytényezőt is méri.
Első példánkban egy teljes áramkörben kiszámoljuk a teljesítményt.
Példa 1
Keresse meg az ellenállás és a kondenzátor átlagos (eloszlatott) és reaktív teljesítményét.
Keresse meg a forrás által biztosított átlagos és reaktív hatásokat.
Ellenőrizze, hogy a forrás által biztosított hatások megegyeznek-e az összetevőkben található erővel.
Először számítsuk ki a hálózati áramot.
= 3.9 ej38.7BмmA
PR= I2* R = (3.052+2.442) * 2 / 2 = 15.2 mW
QC = -I2/wC = -15.2 / 1.256 = -12.1mVAR
Ahol a 2-os elosztást látja, ne feledje, hogy ahol a csúcsértéket a forrás feszültségére és a teljesítmény meghatározására használják, a teljesítmény kiszámításához az rms értékre van szükség.
Az eredmények ellenőrzésekor láthatjuk, hogy mindhárom teljesítmény összege nulla, ami megerősíti, hogy a forrásból származó teljesítmény megjelenik a két elemnél.
A feszültségforrás pillanatnyi teljesítménye:
pV(t) = -vS(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
Ezután bemutatjuk, milyen könnyű ezeket az eredményeket megszerezni egy vázlat és eszközök segítségével a TINA-ban. Vegye figyelembe, hogy a TINA vázlatokban a TINAӳ áthidalókat használjuk az árammérők csatlakoztatására.
A fenti táblázatokat úgy kaphatja meg, ha a menüből az Elemzés / AC elemzés / A csomóponti feszültségek kiszámítása menüpontot választja, majd a szonda segítségével rákattint a teljesítménymérőkre.
A TINAӳ tolmács segítségével kényelmesen meghatározhatjuk a feszültségforrás látszólagos teljesítményét:
S = VS* I = 10 * 3.9 / 2 = 19.5 VA
om: = 2 * pi * 1000;
V: = 10;
I: = V / (R + 1 / (j * om * C));
IAQ: = sqr (abs (I));
PR: = IAQ * R / 2;
PR = [15.3068m]
QC: = IAQ / (om * C * 2);
QC = [12.1808m]
Ic: = Re (I) -j * Im (I);
Sv: = - V * Ic / 2;
Sv = [- 15.3068m + 12.1808m * j]
import matek mint m
import cmath mint c
#Egyszerűsítsük az összetett nyomtatását
#számok a nagyobb átláthatóság érdekében:
cp= lambda Z : "{:.4f}".formátum(Z)
om=2000*c.pi
V = 10
I=V/(R+1/1j/om/C)
laq=abs(I)**2
PR=laq*R/2
print(“PR=”,cp(PR))
QC=laq/om/C/2
nyomtatás ("QC=", cp(QC))
Ic=I.conjugate()
Sv=-V*Ic/2
print("Sv=",cp(Sv))
Láthatja, hogy a meghatározásokon kívül más módok is vannak a kétpólusú hálózatok teljesítményének kiszámítására. A következő táblázat foglalja össze ezt:
| P | Q |  | S | |
|---|---|---|---|---|
| Z = R + jX | R * I2 | X * I2 | ½Z½ * I2 | Z*I2 |
| Y = G + jB | G * V2 | -B * V2 | ½Y½ * V2 |  V2 |
Ebben a táblázatban sorok vannak az áramkörökre, amelyeket impedanciájuk vagy befogadási képességük jellemez. Vigyázzon a képletek használatával. Az impedancia formájának mérlegelésekor gondoljon a impedancia mint a sorozatkör, amire szüksége van az áramerősségre. A belépési forma megfontolásakor gondolja át a bejárás mint a párhuzamos áramkör, amihez szüksége van a feszültségre. És ne felejtsd el, hogy bár Y = 1 / Z, általában G ≠ 1 / R. Az X = 0 (tiszta ellenállás) speciális eset kivételével G = R / (R2+ X2 ).
Példa 2
Keresse meg az áramforráshoz csatlakoztatott kétpólusú hálózat átlagos teljesítményét, reaktív teljesítményét (p (t)) és a teljesítménytényezőt.
iS(t) = (100 * cos ω t) mA w = 1 krad / s
Lásd a fenti táblázatot, és mivel a kétpólusú hálózat párhuzamos áramkör, használja a sor egyenleteit a befogadási esethez.
A belépéssel együtt először magát a belépést kell megtalálnunk. Szerencsére a kétpólusú hálózatunk tisztán párhuzamos.
Yeq= 1 / R + j ω C + 1 / j ω L = 1/5 + j250 * 10-6103 + 1 / (j * 20 * 10-3103) = 0.2 + j0.2 S
Szükségünk van a feszültség abszolút értékére:
½V ½= ½Z ½* I = I / ½Y ½= 0.1 / ê(0.2 + j0.2) ê= 0.3535 V
A hatáskörök:
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
om: = 1000;
Van: = 0.1;
V: = a * (1 / (1 / R + j * om * C + 1 / (j * om * L)));
V = [250m-250m * j]
S: = V * Is / 2;
S = [12.5m-12.5m * j]
P: = Re (S);
Q: = Im (S);
P = [12.5m]
Q = [- 12.5m]
abs (S) = [17.6777m]
#Egyszerűsítsük az összetett nyomtatását
#számok a nagyobb átláthatóság érdekében:
cp= lambda Z : "{:.4f}".formátum(Z)
om=1000
Is=0.1
V=Is*(1/(1/R+1j*om*C+1/1j/om/L))
print(“V=”,cp(V))
S=V*Is/2
P=S.valós
Q=S.imag
print("P=",cp(P))
print(“Q=”,cp(Q))
print(“abs(S)=”,cp(abs(S)))
Példa 3
Keresse meg a feszültséggenerátorhoz csatlakoztatott kétpólusú hálózat átlagos és reaktív teljesítményét.
Ebben a példában elhagyjuk a kézi megoldásokat, és megmutatjuk, hogyan lehet a TINAӳ mérőműszereket és az Tolmácsot használni a válaszok megszerzéséhez.
Válassza az Analízis / AC elemzés / Számolja ki a csomóponti feszültségeket a menüből, majd kattintson a teljesítménymérőre a szonda segítségével. A következő táblázat jelenik meg:
Vs: = 100;
om: = 1E8 * 2 * pi;
Ie:=Vs/(R2+1/j/om/C2+replus(replus(R1,j*om*L),1/j/om/C1));
Ze:=(R2+1/j/om/C2+replus(replus(R1,j*om*L),1/j/om/C1));
P: = sqr (abs (Ie)) * Re (Ze) / 2;
Q: = sqr (abs (Ie)) * Im (Ze) / 2;
P = [14.6104]
Q = [- 58.7055]
import cmath mint c
#Egyszerűsítsük az összetett nyomtatását
#számok a nagyobb átláthatóság érdekében:
cp= lambda Z : "{:.4f}".formátum(Z)
#Replus meghatározása lambda használatával:
Replus = lambda R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
Vs=100
om=200000000*c.pi
Ie=Vs/(R2+1/1j/om/C2+Replus(Replus(R1,1j*om*L),1/1j/om/C1))
Ze=R2+1/1j/om/C2+Replus(Replus(R1,1j*om*L),1/1j/om/C1)
p=abs(Ie)**2*Ze.real/2
print(“p=”,cp(p))
English
English
German
French
Spanish
Portuguese
Russian
Chinese (Simplified)
Chinese (Traditional)
Japanese
Korean
Hungarian