STŘÍDAVÝ ELEKTRICKÝ PROUD Výkon střídavého proudu TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

Transkript

1 STŘÍDAVÝ ELEKTRKÝ PROD Výkon střídavého proudu TENTO PROJEKT JE SPOLFNANOVÁN EVROPSKÝM SOÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPBLKY.

2 VÝKON A PRÁE STŘÍDAVÉHO PROD = L - nebo - L Pokud strany troúhelníku napětí znásobíme proudem, dostaneme troúhelník výkonů: troúhelník napětí S= Q= =( L - ) nebo ( - L ) troúhelník výkonů P= č Rozeznáváme tři výkony: a) Činný výkon P R Protože na odporu e proud ve fázi s napětím, odpovídá součin. výkonu definovanému ve stenosměrném obvodu P=. Tento výkon činí = koná práci a promění se ve spotřebiči na mechanickou energii, tepelnou energii, na světlo apod. P= č (W; V, A) index č = činný

3 b) Jalový výkon Q L Na cívce či kondenzátoru nastává fázový posun mezi napětím a proudem. Součin. nemůže mít stený význam ako na odporu, kde sou fázory proudu a napětí ve fázi Þ Q = e výkon, který nekoná práci, e alový, ale vytváří ve spotřebiči magnetické nebo elektrické pole. Q = (VAr; V, A) index = alový; VAr voltamréryreaktanční c) Zdánlivý výkon S Z Ve střídavých obvodech představue spotřebič impedanci Z, díky níž dode k fázovému posuvu mezi napětím a proudem < 90. Spotřebič e připoen ke svorkovému napětí a odebírá proud. ÞS = odebírá spotřebič ze sítě, e udán na štítku stroe. S = (VA; V, A) svorkové hodnoty

4 Účiník Vztah mezi činným a zdánlivým výkonem lze vyádřit graficky pravoúhlým troúhelníkem výkonů: Platí: S= 2 S = P + Q= =( L - ) nebo ( - L ) troúhelník výkonů P= č Q 2 [VA;W,Var]. Zdánlivý výkon S charakterizue horní hranici využití elektrického zařízení. V obvodech, v nichž se vyskytuí rezistance i reaktance v různých kombinacích a v nichž e proto mezi proudem a napětím určitý fázový posun, budou výkony činný P (který e měřítkem skutečné práce) a alový Q (který e měřítkem výměnné energie mezi zdroem a obvodem střídavého proudu). Zdánlivý výkon S není výkon skutečný, e však velmi důležitý ve výpočtech obvodů st. proudu, poněvadž určue skutečnou velikost proudu = S/, pro který se dimenzuí rozměry vedení a vodičů. Skutečný (činný) výkon dodávaný, přenášený nebo spotřebovaný e buď číselně rovný (při cos = 1), nebo e menší než zdánlivý výkon (při cos < 1). činný výkon závisí tedy na charakteru spotřebiče, ehož vliv právě vyadřueme cos a tomuto říkáme P cos = S účiník:. P = č = cos = S cos Q = = sin = S sin

5 Kompenzace účiníku R X L L Poznali sme, že impedance indukčního charakteru odebírá proud, který e zpožděn za napětím. Před kompenzací: Připoíme-li skutečnou cívku paralelně s kondenzátorem, který způsobue předbíhání proudu před napětím, bude proud v přívodním vedení menší, protože alová složka proudu 1L se zmenší kapacitním proudem 2 kondenzátoru. Říkáme, že kompenzueme fázový posun proudu procházeícího impedancí Z. R L, X L Po kompenzací: 1L 1R 1 L 2 1R 2 2 1L 1L - 2 k k 1 L cos k = 0,95; index k znamená hodnoty po kompenzaci

6 Každý zdro dodává do sítě zdánlivý výkon S =., který se ve spotřebičích promění na činný (pracuící) t. užitečný výkon P, a na alový výkon Q L, který ve spotřebičích vytváří magnetické pole. Čím větší e fázový posun, tím menší e účiník cos a tím menší e i činný výkon P = S cos. Aby se co nevíce elektrické energie ve zdroi proměnilo v užitečnou práci, e třeba aby cos = 0,95!. Zlepšení účiníku má pak také za následek menší úbytky napětí v síti. Pro zvídavé: Velikost kondenzátoru, potřebného pro kompenzaci určíme takto. Neprve spočítáme eho alový výkon Q = P(tg - tg k ) v kvar, (P [kw] e činný výkon kompenzovaného stroe). Pak kapacita kondenzátoru v edné fázi e Způsob individuální kompenzace motoru viz. obrázek: = Q 3w 2 [F].

7 S použitím: L. Javorský, A. Bobek, R. Musil. Základy elektrotechniky. 5. upravené vydání. Praha 1970: SNTL. od str. 304 L. Voženílek. Kurs elektrotechniky. 2. přepracované vydání. Praha 1988: SNTL. od str. 132 Zdeněk Opava. Elektřina kolem nás. 2. opravené a doplněné vydání. Praha 1985: Albatros. od str J. Kubrycht, R. Musil, L. Voženílek. Elektrotechnika. Praha 1969: SNTL. Kolektiv AKADEME VĚD ČESKÉ REPBLKY. DVD Elektřina a magnetismus vypracoval: ng. Milan Maťátko