AC CIRCUITS дахь эрчим хүч

TINACloud-ыг дуудахын тулд Доор жишээ үсгийг товшоод, Интерактив Десктоп руу Интерактив DC горимыг сонгоно уу.
Жишээ засах буюу өөрийн хэлхээ үүсгэхийн тулд TINACloud-д хямд өртөгтэй хандах

АС хэлхээнд хүч чадлын хэд хэдэн өөр өөр тодорхойлолт байдаг; гэвч бүгд V * A эсвэл W (ватт) хэмжээстэй байдаг.

1. Шууд хүч: p (t) нь хүч чадлын цагийн функц, p (t) = u (t) * i (t) байна. Энэ нь хүчдэл ба гүйдлийн хугацааны функцүүдийн үр дүн юм. Шуурхай хүчийг тодорхойлсон энэхүү тодорхойлолт нь аливаа долгионы хэлбэрийн дохиогоор хүчин төгөлдөр болно. Нэгж нь агшин зуурын хүч VA байна.

2. Цахилгаан эрчим хүч: S

Нийлмэл хүч нь нарийн төвөгтэй үр дүнтэй хүчдэл ба нарийн төвөгтэй үр дүнтэй хүчдэлийн бүтээгдэхүүн юм. Энд тэмдэглэгээ хийхдээ конюгтыг одоор тэмдэглэсэн байдаг (*). Нийлмэл хүчийг мөн нарийн төвөгтэй хүчдэл ба гүйдлийн оргил утгыг ашиглан тооцоолж болох боловч дараа нь үр дүнг 2 хувааж хуваах ёстой. төвөгтэй үр дүнтэй буюу оргил утгууд байдаг бөгөөд зөвхөн синусоид дохиогоор тодорхойлогддог тул синусоид өдөөгчтэй хэлхээнд. Нэгж нь төвөгтэй хүч VA байна.

3. Real or дундаж хүч: P нь хоёр аргаар тодорхойлж болно: цогц хүчний бодит хэсэг буюу энгийн дунджаар агшин зуурын хүч. The хоёр дахь тодорхойлолт нь илүү ерөнхий байдаг, яагаад гэвэл бид үүнийг тодорхойлж болно агшин зуурын хүч зөвхөн синусоид бус дохионы долгионы хэлбэрт хамаарна. Энэ нь дараахь илэрхийлэлд тодорхой өгөгдсөн болно

Нэгжийн хувьд бодит or дундаж хүч нь ватт (Вт), DC хэлхээний хүч чадлын адил юм. Бодит хүчийг эсэргүүцэл дэх дулааны нэгэн адил түгээдэг.

4. Урвалж авах хүч: Q нь цогц хүчний төсөөллийн хэсэг юм. Үүнийг нэгжээр өгдөг вольт-ампер реактив (VAR). Реактив хүч бол эерэг нь индуктив хэлхээ болон сөрөг дотор багтаамжийн хэлхээ. Энэ хүч нь зөвхөн синусусны өдөөлтөөр тодорхойлогдоно. Реактив хүч нь ямар ч ашиг тустай ажил, халаалт хийдэггүй нь хэлхээний реактив бүрэлдэхүүн хэсгүүд (индуктор, конденсатор) ашиглан эх үүсвэр рүү буцаж ирсэн хүч юм

5. Харагдах хүч: S нь хүчдэл ба гүйдлийн rms утгуудын үр дүн, S = U * I. Тодорхой хүч чадлын нэгж нь VA юм. Нь илэрхий хүч нь төвөгтэй хүч, тиймээс энэ нь зөвхөн синусусны өдөөлтөөс хамаарна.

Power Фактор (cos φ)

Эрчим хүчний хүчин зүйл нь эрчим хүчний системд маш чухал ач холбогдолтой бөгөөд учир нь энэ нь үр дүнтэй хүч нь илэрхий хүчийг хэр зэрэг ойролцоо байгааг харуулж байна. Эрчим хүчний хүчин зүйлүүд ойрхон байх нь зүйтэй. Тодорхойлолт:

TINAӳ цахилгаан хэмжих хэрэгсэл нь цахилгаан хүчин зүйлийг хэмждэг.

Эхний жишээнд бид хүчийг энгийн хэлхээнд тооцоолж өгдөг.

Жишээ 1

Резистор ба конденсаторын дундаж (тархсан) ба реактив хүчийг ол.


Эх сурвалжаас өгсөн дундаж болон реактив хүчийг олох.

Эх сурвалжаас авсан хүчнүүд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийнхтэй адил эсэхийг шалгаарай.

Эхлээд сүлжээний урсгалыг тооцоолно уу.

= 3.9 еj38.7BмmA

PR= Би2* R = (3.052+ 2.442) * 2 / 2 = 15.2 mW

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

2-р хуваагдлыг харахдаа оргил утга нь эх үүсвэрийн хүчдэл ба хүчийг тодорхойлоход ашигладаг бол цахилгаан тооцоолохдоо rms утгыг шаарддаг гэдгийг санаарай.

Үр дүнг шалгаснаар та бүх гурван хүчний нийлбэр нь тэг болж байгааг харах бөгөөд эх үүсвэрээс гарах хүч нь хоёр бүрэлдэхүүн хэсэгт гарч байгааг баталж байна.

Хүчдэлийн эх үүсвэрийн агшин зуурын хүч чадал:

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- гэм нүгэл 38.7 м ) = -30.45 cos ω t + 24.4 sin ω tVA

Дараа нь TINA дахь схем, багаж хэрэгслийг ашиглан эдгээр үр дүнг авах нь хичнээн амархан болохыг бид харуулж байна. TINA схем дээр цахилгаан тоолуурыг холбохдоо TINAӳ үсрэгч хэрэгслийг ашигладаг болохыг анхаарна уу.

Дээрх хүснэгтүүдийг Анализ / АС дүн шинжилгээ / цэснээс зангилааны хүчдэлийг сонгоод дараа нь цахилгаан тоолуурыг датчик ашиглан дарж авах боломжтой.

Бид TINAӳ орчуулагч ашиглан хүчдэлийн эх үүсвэрийн тодорхой хүчийг хялбар тодорхойлж чадна.

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

{TINA-ийн Орчуулагчийн шийдэл}
om: = 2 * pi * 1000;
V: = 10;
I: = V / (R + 1 / (j * om * C));
Iaq: = sqr (abs (I));
PR: = Iaq * R / 2;
PR = [15.3068m]
Чанар: = Iaq / (om * C * 2);
QC = [12.1808m]
Ic: = Re (I) -j * Im (I);
Sv: = - V * Ic / 2;
Sv = [- 15.3068m + 12.1808m * j]
#Python програмын шийдэл
математикийг m болгон импортлох
c
#Цогцолборын хэвлэлтийг хялбаршуулъя
Илүү ил тод болгохын тулд #тоонууд:
cp= lambda Z : “{:.4f}”.format(Z)
ом=2000*c.pi
V = 10
I=V/(R+1/1j/om/C)
laq=abs(I)**2
PR=laq*R/2
хэвлэх("PR=",cp(PR))
QC=laq/om/C/2
хэвлэх("QC=",cp(QC))
Ic=I.коньюгат()
Sv=-V*Ic/2
хэвлэх("Sv=",cp(Sv))

Хоёр туйлт сүлжээнд хүчийг тооцоолохын тулд тодорхойлолтоос өөр өөр арга замууд байгааг та харж болно. Үүнийг дараах хүснэгтээр харуулав.

PQS
Z = R + jXR * Би2X * I2½Z½ * Би2Z*I2
Y = G + jBG * V2-Б * V2½Y½ * V2V2

Энэ хүснэгтэд бид тэдгээрийн эсэргүүцэл эсвэл нэвтрэх чадвараар тодорхойлогддог хэлхээний мөрүүд байна. Томъёог ашиглан болгоомжтой байгаарай. Импедентын хэлбэрийг авч үзэхдээ дараахь зүйлийг бодож үзээрэй эсэргүүцэл төлөөлөх байдлаар a цуврал хэлхээний, энэ нь танд одоогийн хэрэгтэй. Элсэлтийн маягтыг авч үзэхдээ бодох хэрэгтэй олон тоо хүлээн зөвшөөрөх төлөөлөх байдлаар a зэрэгцээ хэлхээг, танд хүчдэл хэрэгтэй. Y = 1 / Z боловч ерөнхийдөө G ≠ 1 / R гэдгийг мартаж болохгүй. Онцгой тохиолдлоос бусад тохиолдолд X = 0 (цэвэр эсэргүүцэл), G = R / (R2+ X2 ).

Жишээ 2

Одоогийн эх үүсвэртэй холбогдсон хоёр туйлтай сүлжээний дундаж хүч, реактив хүч, p (t), тэжээлийн хүчин зүйлийг ол.


Дээрх хэлхээг дарж / товшоод онлайнаар анализ хийх буюу Windows-ийн доорхи Save энэ холбоос дээр дарна уу

iS(t) = (100 * cos ω t) mA w = 1 krad / s

Дээрх хүснэгтэд хандана уу, хоёр туйлын сүлжээ нь зэрэгцээ хэлхээтэй тул эгнээнд байгаа тэгшитгэлийг ашиглалтын нөхцөлд ашиглана уу.

Элсэлтийн чиглэлээр ажиллахдаа бид эхлээд элсэлтийг өөрөө олох ёстой. Аз болоход манай хоёр туйлтай сүлжээ нь зөвхөн зэрэгцээ сүлжээ юм.

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

Хүчдэлийн үнэмлэхүй утга шаардлагатай:

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

Эрх мэдэл:
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


{TINA-ийн Орчуулагчийн шийдэл}
om: = 1000;
Хэзээ: = 0.1;
V: = Is * (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]
#Python програмын шийдэл
#Цогцолборын хэвлэлтийг хялбаршуулъя
Илүү ил тод болгохын тулд #тоонууд:
cp= lambda Z : “{:.4f}”.format(Z)
ом=1000
=0.1
V=Is*(1/(1/R+1j*om*C+1/1j/om/L))
хэвлэх("V=",cp(V))
S=V*Is/2
P = S. бодит
Q=S.imag
хэвлэх("P=",cp(P))
хэвлэх("Q=",cp(Q))
хэвлэх("abs(S)=",cp(abs(S))))

Жишээ 3


Хүчдэлийн үүсгүүрт холбогдсон хоёр туйлтай сүлжээний дундаж ба реактив хүчийг ол.

Энэ жишээн дээр бид гарын авлагын шийдлээр тарааж, хариултаа авахын тулд TINAӳ хэмжих хэрэгсэл, тайлбарлагч хэрхэн ашиглахаа харуулна.

Селек дүн шинжилгээ / AC дүн шинжилгээ / цэснээс зангилааны хүчдэлийг тооцоолоод дараа нь цахилгаан тоолуурыг датчикээр дарна уу. Дараах хүснэгт гарч ирнэ.


{TINA-ийн Орчуулагчийн шийдэл!}
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]
#Python програмын шийдэл
c
#Цогцолборын хэвлэлтийг хялбаршуулъя
Илүү ил тод болгохын тулд #тоонууд:
cp= lambda Z : “{:.4f}”.format(Z)
#Ламбда ашиглан нэмэлтийг тодорхойлох:
Replus= lambda R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
Vs=100
ом=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
хэвлэх("p=",cp(p))


    X
    Тавтай морилно уу DesignSoft
    Бүтээгдэхүүнээ олох эсвэл дэмжлэг авах талаар тусламж хэрэгтэй бол чатлахыг зөвшөөрнө үү.
    wpChatIcon