Maiņstrāvas ķēdē ir divu veidu elektriskā jauda, ko slodzei piegādā barošanas avots: viens ir aktīvā jauda, bet otrs ir reaktīvā jauda. Spriegums un strāva atrodas vienā fāzē, barošanas avots piegādā slodzei strāvu, un slodze pārvērš elektrisko enerģiju citā enerģijā, ko sauc par aktīvo jaudu. Sprieguma un strāvas daļa dažādās fāzēs, barošanas avots un slodze apmaina elektrisko enerģiju. Šī elektriskās enerģijas daļa (izņemot līnijas zudumus) netiek pārveidota citā enerģijā (izņemot elektromagnētisko), ko sauc par reaktīvo jaudu.
Aktīvā jauda
Aktīvā jauda ir elektriskā jauda, kas nepieciešama, lai uzturētu elektrisko iekārtu normālu darbību, tas ir, elektriskā jauda, kas pārvērš elektroenerģiju citos enerģijas veidos (mehāniskā enerģijā, gaismas enerģijā, siltumenerģijā). Piemēram: 5,5 kilovatu motors pārvērš 5,5 kilovatus elektroenerģijas mehāniskajā enerģijā, lai darbinātu ūdens sūkni ūdens sūknēšanai vai kuļmašīnu, lai kultu graudus; dažādas apgaismes iekārtas pārvērš elektrisko enerģiju gaismas enerģijā cilvēku dzīves un darba apgaismošanai. Aktīvās jaudas simbolu attēlo P, un mērvienībās ietilpst vati (W), kilovati (kW) un megavati (MW).
Aktīvā jauda: maiņstrāvas ķēdē strāvas avota izstarotās momentānās jaudas vidējo vērtību cikla laikā (vai slodzes rezistora patērēto jaudu) sauc par "aktīvo jaudu". Pārāk zema aktīvā jauda palielina līnijas zudumus, samazina jaudu un samazina iekārtu noslodzi, kā rezultātā palielinās elektroenerģijas izšķērdēšana.
Reaktīvā jauda
Induktīvās slodzes elektrotīklā (piemēram, motori, droseles, transformatori, indukcijas sildītāji un metināšanas iekārtas utt.) radīs dažādas pakāpes elektrisko histerēzi, kas ir tā sauktā induktivitāte.
Induktīvajām slodzēm ir tāds raksturlielums, ka pat tad, ja pielietotais spriegums maina virzienu, induktīvās slodzes histerēze joprojām var saglabāt strāvas virzienu (piemēram, uz priekšu) kādu laiku. Kad šī fāzes starpība starp strāvu un spriegumu pastāv, tiek ģenerēta negatīva jauda, kas tiek ievadīta atpakaļ tīklā. Kad strāva un spriegums atkal atrodas vienā fāzē, ir nepieciešams tāds pats elektriskās enerģijas daudzums, lai izveidotu magnētisko lauku induktīvā slodzē. Šo magnētiskā lauka apgriezto elektrisko enerģiju sauc par reaktīvo jaudu.
Definīcija: ķēdē ar induktors vai kondensatoru katrā pusciklā barošanas avota enerģija tiek pārveidota magnētiskā lauka (vai elektriskā lauka) enerģijā un tiek uzglabāta un pēc tam atbrīvota, un uzkrātā magnētiskā lauka (vai elektriskā lauka) enerģija tiek aprēķināta. atgriezās ķēdē. Barošanas avots tikai veic šo enerģijas apmaiņu un faktiski nepatērē enerģiju. Šīs apmaiņas jaudas vērtību mēs saucam par "reaktīvo jaudu".
Reaktīvā jauda ir salīdzinoši abstrakta. Tā ir elektriskā jauda, ko izmanto elektrisko lauku un magnētisko lauku apmaiņai ķēdē un magnētisko lauku izveidošanai un uzturēšanai elektroiekārtās. Tas nedarbojas ārēji, bet tiek pārvērsts citos enerģijas veidos. Jebkura elektriskā iekārta ar elektromagnētiskajām spolēm patērē reaktīvo jaudu, lai izveidotu magnētisko lauku. Piemēram, 40-vatu dienasgaismas spuldzei ir nepieciešama vairāk nekā 40 vatu aktīvā jauda (arī balasts patērē daļu aktīvās jaudas), lai izstarotu gaismu, kā arī nepieciešama aptuveni 80 vatu reaktīvā jauda, lai balasta spole izveidotu. mainīgs magnētiskais lauks. Tā kā tas neveic ārēju darbu, to sauc par "reaktīvo". Reaktīvās jaudas simbolu attēlo Q, un mērvienība ir Var (Var) vai kVar (kVar).
Pārāk lielas reaktīvās jaudas trūkumi:
1) Reaktīvā jauda izraisīs strāvas un šķietamās jaudas palielināšanos, kā rezultātā samazināsies sistēmas jauda;
2) Reaktīvās jaudas pieaugums palielinās kopējo strāvu, tādējādi palielinot iekārtu un līniju zudumus;
3) Līnijas sprieguma kritums palielinās, un reaktīvās slodzes ietekme arī izraisīs spēcīgas sprieguma svārstības.
Pēc sadales tīklā esošo induktīvās elektroiekārtu, piemēram, transformatoru, motoru, metinātāju, gaisa kondicionētāju, veļas mazgājamo mašīnu, ledusskapju, nātrija spuldžu, dienasgaismas spuldžu u.c., nodošanas ekspluatācijā tām ir ne tikai jāuzņem aktīvā jauda no jaudas. režģis darbam, bet arī absorbē inerto jaudu. Darba jauda rada magnētisko lauku, kā rezultātā elektroenerģijas patērētājiem kopumā ir zems dabiskās jaudas koeficients. Mūsu valstī ir noteikti jaudas koeficientu standarti, kas jāievēro elektroenerģijas patēriņam elektroenerģijas klientiem.
Reaktīvā jauda nekādā gadījumā nav bezjēdzīga jauda, tai ir lieliski pielietojumi. Motoram ir jāizveido un jāuztur rotējošs magnētiskais lauks, lai rotētu rotoru, tādējādi veicinot mehānisku kustību. Motora rotora magnētiskais lauks tiek noteikts, iegūstot reaktīvo jaudu no strāvas avota. Transformatoriem ir nepieciešama arī reaktīvā jauda, lai radītu magnētisko lauku transformatora primārajā spolē un inducētu spriegumu sekundārajā spolē. Tāpēc bez reaktīvās jaudas motors negriezīsies, transformators nemainīs spriegumu un maiņstrāvas kontaktors neaizvērsies. Lai spilgti ilustrētu šo problēmu, šeit ir piemērs: lauku ūdenssaimniecības būvniecībai ir nepieciešama rakšana un augsnes transportēšana. Pārvadājot augsni, bambusa grozi ir piepildīti ar augsni. Saņemtā augsne ir kā aktīvā jauda, un tukšais bambusa grozs ir kā reaktīvā jauda. , Bambusa grozi nav bezjēdzīgi. Kā var nogādāt augsni uz krastmalu bez bambusa groziem?
Normālos apstākļos elektroiekārtām ne tikai jāiegūst aktīvā jauda no strāvas avota, bet arī jāiegūst reaktīvā jauda no strāvas avota. Ja elektrotīklā trūkst reaktīvās jaudas, elektroiekārtai nebūs pietiekami daudz reaktīvās jaudas, lai izveidotu normālu elektromagnētisko lauku. Tad šīs elektroiekārtas nespēs uzturēt darbību nominālos apstākļos, un elektroiekārtas spaiļu spriegums samazināsies. Tas ietekmē normālu elektrisko iekārtu darbību.
Reaktīvai jaudai ir noteikta negatīva ietekme uz elektroenerģijas piegādi un patēriņu, galvenokārt:
(1) Samaziniet ģeneratora aktīvo jaudu.
(2) Samazināt elektroenerģijas pārvades un pārveidošanas iekārtu barošanas jaudu.
(3) Izraisa palielinātu līnijas sprieguma zudumu un palielinātu jaudas zudumu.
(4) Izraisa zema jaudas koeficienta darbību un sprieguma kritumu, tāpēc elektroiekārtu jaudu nevar pilnībā izmantot.
No ģeneratoriem un augstsprieguma pārvades līnijām piegādātā reaktīvā jauda ne tuvu neatbilst slodzes vajadzībām. Tāpēc elektrotīklā ir jāuzstāda dažas reaktīvās jaudas kompensācijas ierīces, kas papildinātu reaktīvo jaudu, lai nodrošinātu lietotāju vajadzības pēc reaktīvās jaudas. Šādā veidā elektriskās iekārtas var darboties tikai ar nominālo spriegumu. Tāpēc elektrotīklā ir jāuzstāda reaktīvās jaudas kompensācijas ierīces.
