OSNOVE ELEKTROTEHNIKE  SNAGA u izmjeničnim krugovima     


Izmjereni podaci

P= W
I= A
U= V


cosj= j= stup.
 

struja nakon uključenja C:
A
 

 

I. Felja 2008-2015


I

 POKUS:  Induktivno trošilo Z priključeno je na sinusni izvor napona U=100V  i frekvencije 50 Hz. Izmjereni su  : napon U, struja I  te radna snaga (vatmetrom).  ** .  Program   ima inicijalne podatke pokusa U=100V, I=0.24 A i P=18 W za koje će nacrtati graf trenutne snage :p(t)=u(t) ·i(t)  i tzv. trokut snage.

Trenutna snaga je umnožak dviju sinusnih funkcija koje u općenitom slučaju imaju međusoban fazni pomak. Srednja vrijednost funkcije  p(t)  je radna snaga(P=U• I •cosj). Funkcija trenutne snage je u općenitom slučaju "podignita sinusoida"  dvostruke frekvencije u odnosu na frekvenciju napona odnosno struje. (u ovom slučaju je frekvencija trenutne snage 100 Hz). Amplituda te sinusoidne funkcije je prividna snaga (S=U •I). U razmatranom slučaju pretpostavljen je početni fazni kut napona nula dok struja  ima induktivni fazni pomak  tj.fazno zaostaje prema naponu za kut j.   Uz graf trenutne snage prikazan je graf napona (plavo) i graf struje (zeleno). Zapazite: 1. kada napon ili struja ima nulu trenutna snaga je nula , kada napon ili struja postanu negativni  trenutna snaga je negativna. 2 spajanjem kondenzatora struja i prividna snaga se smanje  3. postoji C uz koji struja ima najmanji iznos ( faktor snage =1, rezonancija). Daljnjim povećavanjem kapaciteta struja ponovo raste i dobiva kapacitivni pomak. Predznak trenutne snage ukazuje na smjer energije. Trošilo prima energiju kada je trenutna snaga pozitivna.

Program ujedno izračuna   fazni pomak odnosno cos j (faktor snage).  Kliknete li na tipku "spoji kondenzator" trošilu dodajete paralelno kondenzator kapaciteta C=1 mikroF i na taj način poboljšavate  faktor snage (uzimamo da je induktivna snaga pozitivna, a kapacitivna negativna).Spajanjem kondenzatora  mijenjaju se: trokut  snage, graf trenutne snage i naravno struja .. Radna (djelatna) snaga ostaje ista.. Mijenjajući (sliderom) iznos kapaciteta (1-9 mikroF) možete pratiti promjene svih veličina. Osobito je zanimljiv slučaj potpune kompenzacije kada faktor snage postane jednak jedan. Možete zapaziti da za svaki faktor snage različit od 1 postoje dva kapaciteta (sa manjim je trošilo induktivno, a sa većim kapacitivno-(takva kompenzacija sa ne prakticira)).

U elektoenergetici se pridaje veliki značaj poboljšavanju faktora snage, jer reaktivna snaga opterećuje EEsustav. Pri tom je važan  podatak o odnosu reaktivne i djelatne (radne) snage trošila koji izražavamo u postotku. Npr ako je faktor snage 0.95  taj odnos je  33%  što znači da  je iznos reaktivne snage 0.33 •P.  Tu negdje je granica koju dopuštaju isporučioci  potrošaću električne energije bez dodatne naplate za reaktivnu snagu. Zaključak: Reaktivna snaga je na neki način "nužno zlo" koje svaki veći potrošać  el. energije nastoji smanjiti   postupkom kompenzacije. 

Proračun iznosa kapaciteta kondenzatra za razmatrani primjer možete pogledati ovdje...

** Upisani su inicijalni podaci koje možete zamijeniti  s rezultatima vašeg pokusa, a zatim kliknuti na tipku "učitaj podatke".  Vatmetar je tako napravljen i spojen da mjeri radnu snagu. Jedinica za snagu je VA (voltamper), ali u elektroenergetici se koriste oznake : radna snaga P  W (vat), reaktivna (jalova)snaga Q VAR (voltamper reaktivni), prividna snaga S VA (voltamper)  I. Felja 2008-2015