Co je mocenský trojúhelník: 23 faktů, které byste měli vědět

Trojúhelník síly | Proudový trojúhelník napájecího napětí

Silový trojúhelník je jednoduše pravoúhlý trojúhelník se stranou představující aktivní výkon, jalový výkon a zdánlivý výkon. Základní složka symbolizuje činný výkon, kolmá složka označuje jalový výkon a přepona symbolizuje zdánlivý výkon.

Co je silový trojúhelník?

Definujte silový trojúhelník | Definice silového trojúhelníku

Silový trojúhelník je grafické znázornění skutečného nebo činného výkonu, jalového výkonu a zdánlivého výkonu v pravoúhlém trojúhelníku.

Rovnice silového trojúhelníku | Silový trojúhelník PQS

Výpočet vzorce výkonového trojúhelníku | Rovnice silového trojúhelníku

V mocninový trojúhelník, činný výkon P, jalový výkon Q a zdánlivý výkon S tvoří pravoúhlý trojúhelník. Proto,

přepona² = základna² + kolmo²

S² = P² + Q²

Zde se zdánlivý výkon (S) měří ve voltampérech (VA).

Činný výkon (P) se měří ve wattech (W).

Jalový výkon (Q) se měří ve voltampérech reaktivních (VAR).

• Silový trojúhelník je grafické znázornění skutečného nebo činného výkonu, jalového výkonu a zdánlivého výkonu v pravoúhlém trojúhelníku.
• Aktivní nebo skutečný výkon označuje celé množství energie rozptýlené v elektrickém obvodu. Měří se ve Watt (W) nebo KiloWatt (KW) a představuje P a průměrnou hodnotu činného výkonu P.
• Jalový výkon nebo imaginární výkon je výkon, který nedělá žádnou skutečnou práci a způsobuje nulový ztrátový výkon. T je také známý jako výkon bez wattů. Jedná se o výkon odvozený z reaktivních prvků, jako je indukční zátěž a kapacitní zátěž. Jalový výkon se počítá v jalovém výkonu KiloVolt Amp (KVAR) a označuje se Q.
• Celkový výkon v obvodu, absorbovaný i rozptýlený, je znám jako zdánlivý výkon. Zdánlivý výkon se vypočítá vynásobením efektivního napětí efektivní hodnotou bez jakékoli veličiny fázového úhlu.
• Ohmův zákon vždy pracuje s stejnosměrnými obvody, ale v případě střídavého proudu funguje, pouze když je obvod čistě odporový, tj. Obvod nemá žádnou indukční ani kapacitní zátěž. Většina střídavých obvodů se ale skládá ze sériové nebo paralelní kombinace RLC. Díky tomu napětí a proud vypadnou z fáze a zavede se komplexní množství.
• Síla třífázového systému je = √3 x účinník x napětí x proud.

Silový trojúhelník pro obvod řady RLC Silové trojúhelníkové obvody

Uvažujme o RLC obvodu zapojeném do série, jak je uvedeno výše.

Kde rezistor s odporem R.

 induktor s indukčností L.

kondenzátor s kapacitou C.

Zdroj střídavého napětí V_msin⍵t je použito.

V je efektivní hodnota aplikovaného napětí a I je efektivní hodnota celkového proudu v obvodu. The induktor a kondenzátor produkuje X_L a X_C opozice v obvodu. Nyní mohou existovat tři případy -

Případ 1: X_L > X_C

Případ 2: X_L <X_C

Silový trojúhelník je získán z fázorového diagramu, pokud vynásobíme každý z fázorů napětí s I, dostaneme tři výkonové komponenty.

Z fázorového trojúhelníku můžeme rychle získat silový trojúhelník vynásobením napětí s I. Skutečná moc se násobí V_R, což se rovná I²R. Jalový výkon je vynásoben (V_C - V_L), což se rovná I²(X_C - X_L). Zdánlivý výkon V = I²Z se vypočítá z činného výkonu a jalového výkonu pro oba případy. Zde vezmeme v úvahu další veličinu, komplexní výkon. Složitý výkon je součtem činného a jalového výkonu představovaného ve složité formě, tj. S veličinou „j“.

Proto komplexní síla

S = P - jQ, když X_L <X_C

S = P + jQ, když X_L > X_C

Nyní, pro případ 1, je indukční reaktance menší než kapacitní. Proto je jalový výkon záporný a úhel ϕ je rovněž záporný. Pro případ 2, induktivní hodnota reaktance je větší než hodnota kapacitní reaktance, jalový výkon je +ve a úhel ϕ je také +ve.

Aktivní jalový zdánlivý výkon trojúhelník | Napájecí volt zesilovač trojúhelník

Činný výkon a jalový výkon trojúhelník.

Skutečný mocninový trojúhelník.

Aktivní nebo skutečný výkon označuje celé množství energie rozptýlené v elektrickém obvodu. Měří se ve Watt (W) nebo KiloWatt (KW) a představuje P a průměrná hodnota činného výkonu P je,

P = VI = I²R

Jalový výkon trojúhelník

Jalový výkon nebo imaginární výkon je výkon, který nedělá žádnou skutečnou práci a způsobuje nulový ztrátový výkon. Itt je také známý jako méně wattů Napájení. Jedná se o výkon odvozený z reaktivních prvků, jako je indukční zátěž a kapacitní zátěž. Jalový výkon se počítá v jalovém výkonu Kilovolt Amp (KVAR) a označuje se Q.

Jalový výkon Q = VI_reaktivní = I²X.

Zdánlivý silový trojúhelník

Celkový výkon v obvodu, absorbovaný i rozptýlený, je znám jako zdánlivý výkon. Zdánlivý výkon se vypočítá vynásobením efektivního napětí efektivní hodnotou bez jakékoli veličiny fázového úhlu.

Zdánlivá síla

Pro čistě odporový obvod neexistuje žádný jalový výkon. Zdánlivý výkon se tedy rovná činnému nebo skutečnému výkonu.

Silový trojúhelník pro střídavý obvod | Elektrický trojúhelník

Střídavé obvody mohou mít libovolnou kombinaci R, L a C a pokud chceme správně vypočítat celkový výkon, musíme znát fázový rozdíl mezi I a V. Tvar vlny proudu a napětí jsou sinusové. Vzhledem k tomu, že síla = napětí x proud, je maximální výkon získán, když se obě křivky shodují. V této situaci se křivka navzájem nazývá „in-phase“.

• V čistě odporových obvodech střídavého proudu se I a V navzájem dokonale vyrovnají z hlediska fáze. Jejich násobením tedy můžeme získat sílu.
• Pokud má obvod jakékoli indukční nebo kapacitní zatížení, vytvoří se fázový rozdíl. I když je fázový rozdíl minutový, střídavý proud je rozdělen na dvě části - jednu kladnou a jednu zápornou. Záporná síla není matematicky záporná veličina; pouze to znamená, že systém je dodáván do systému, ale nedochází k žádnému přenosu energie. Tato síla je známá jako jalová energie. Kladná veličina dělá nějakou skutečnou práci, takže je klasifikována jako skutečná nebo činná síla.
• Další část energie je dodávána do obvodu ze zdroje. Je známá jako zdánlivá síla. Zdánlivý výkon se vypočítá vynásobením efektivní hodnoty proudu a napětí.

Ohmův zákon silový trojúhelník | Ohmův výkonový trojúhelník

Ohmův zákon vždy pracuje s stejnosměrnými obvody, ale v případě střídavého proudu funguje, pouze když je obvod čistě odporový, tj. Obvod nemá žádnou indukční ani kapacitní zátěž. Většina střídavých obvodů se ale skládá ze sériové nebo paralelní kombinace RLC. Díky tomu napětí a proud vypadnou z fáze a zavede se komplexní množství. Abychom mohli vypočítat střídavý proud a parametry výkonového trojúhelníku, musíme použít několik speciálních vzorců.

Silový trojúhelník pro kapacitní zatížení

Kapacitní zátěž znamená, že účiník vede, když proud vede napětí o fázový úhel.

Silový trojúhelník pro indukční zátěž

Induktivní zátěž znamená, že účiník zaostává, protože I zaostává V o fázový úhel.

Složitý mocninový trojúhelník

Komplexní moc není nic jiného než reprezentace moci pomocí komplexních čísel. Skutečná část představuje činný výkon. Imaginární část představuje jalový výkon.

Předpokládejme, že proud a napětí v kapacitním obvodu jsou I, respektive V. Víme, že pro kapacitní zátěž I vede V o fázový úhel. Vezměme tento úhel jako ϕ.

Řekněme napětí na zátěži, V = ve^jƟ a aktuální I = iej^{(Ɵ + ϕ)}.

Víme, výkon je napětí vynásobený aktuálním konjugátem.

Takže komplexní síla S = VI * = ve^jƟ x tj^{-j (Ɵ + ϕ)}= věru^-jϕ

S = vi (cosϕ - jsinϕ) = vicosϕ - jvisinϕ = P - jQ [známe činný výkon P = vicosϕ a jalový výkon Q = visinϕ]

U kapacitního zatížení I zaostává V o fázový úhel. Takže napětí napříč zátěží, V = ve^jƟ a aktuální I = tj^{j (Ɵ-ϕ)}.

Tak složitá síla

S = VI * = ve^jƟ x ie-j^(Ɵ-ϕ)= věru^jϕ

S = vi (cosϕ + jsinϕ) = vicosϕ + jvisinϕ = P + jQ

Třífázový silový trojúhelník

Střídavý proud může být jednofázový nebo třífázový. Variace amplitudy proudu má za následek generování sinusových vln. Pro jednofázové napájení existuje pouze jedna vlna. Třífázové systémy rozdělují proud na tři části. Tři proudové komponenty jsou vyřazeny z fáze každou třetinou cyklu. Každá aktuální složka má stejnou velikost, ale je opačná ve směru k dalším dvěma spojivkám.

Síla třífázového systému je = √3 x účinník x napětí x proud.

Impedanční trojúhelník a výkonový trojúhelník

Impedanční trojúhelníkový účiník

In DC obvody, pouze odpor je zodpovědný za odpor proti proudu. Ale ve střídavých obvodech odporuje proudu také veličina zvaná reaktance. Reaktance může být jakákoli kombinace indukčnosti a kapacity. Ale jak indukčnost, tak kapacita se liší od odporu fázovým úhlem (zpožděním nebo předstihem). Nemůžeme je tedy sečíst aritmeticky. Sestrojíme tedy impedanční trojúhelník s přeponou Z (impedance), bází R (odpor) a reaktancí X (indukční nebo kapacitní reaktance nebo obojí).

Účiník = R/Z

Účiník výkonového trojúhelníku

Účiník ve výkonovém trojúhelníku se označuje jako poměr činného a zdánlivého výkonu, definovaný jako kosinus úhlu fázoru.

Korekční trojúhelník účiníku

Korekce účiníku je metoda ke zvýšení účinnosti elektrického obvodu snížením jalového výkonu. Korekce účiníku je dosažena pomocí paralelně zapojených kondenzátorů, které se staví proti účinkům indukovaných prvků a snižují fázový posun.

Vzorec trojúhelníku účiníku

Účiník pro kapacitní nebo indukční zátěž = R/Z

Účiník = skutečný výkon/zdánlivý výkon

Energetický trojúhelník

Elektrická energie je definována jako výkon systému vynásobený celkovou dobou využití energie.

Energie E = P x T

Jak nakreslit silový trojúhelník?

Generátor výkonového trojúhelníku

Silový trojúhelník je sestaven tak, že se vezme činný výkon jako základ, jalový výkon jako kolmý a zdánlivý výkon jako přepona.

Kovové trojúhelníky na elektrických vedeních

Často vidíme několik trojúhelníkových smyček visících z elektrických vedení. Používají se k zajištění stability vedení při silném větru. Tyto trojúhelníkové ploutve zabraňují tomu, aby se čáry odrážely příliš blízko u sebe, a zajišťují, aby se neuvolňovaly od izolátorů.

Výpočty trojúhelníku elektrické energie | Kalkulačka silového trojúhelníku

Otázka: Cívka induktoru 120 mH a odpor 70 ohmů jsou zapojeny do série s napájením 220 V, 50 Hz. Vypočítejte zdánlivý výkon.

Indukční reaktance

Impedance induktoru

Takže proud spotřebovaný induktorem = V/Z= 220/79.5 = 2.77 A

Proto fázový úhel

zaostávající

Činný výkon

Reaktivní síla

Zdánlivá síla

Otázka: Vypočítejte účiník sériového obvodu RLC s indukční zátěží 23 ohmů, kapacitní zátěží 18 ohmů a odporovou zátěží 12 ohmů připojenou k napájecímu napětí 100 V 60 Hz.

Zadáno:

Indukční reaktance X_L = 23 ohm

Kapacitní reaktance X_C = 18 ohm

Odpor = 12 ohmů

Celková impedance obvodu

Účiník obvodu = R / Z = 12/13 = 0.92

Příklad silového trojúhelníku

Otázka: Zatížení 20 kW zaostává při účiníku 0.8. Najděte hodnocení kondenzátoru, aby mohl zvýšit hodnotu účiníku na 0.95.

Zde je skutečný výkon P = 20 KW

Účiník cosϕ₁ = 0.8

Víme, že pro získání zvýšeného účiníku musí být jalový výkon snížen. Proto se také sníží fázový úhel. Předpokládejme, že původně byl fázový úhel ϕ₁, a po snížení jalového výkonu je fázový úhel ϕ₂. Mocenský trojúhelník tedy vypadá jako -

Z diagramu vidíme, že jalový výkon se snížil na AB z AC. Musíme tedy vypočítat rozdíl AC a AB a tato veličina je požadovanou hodnotou kondenzátoru.

Zde je OA = 20 KW

cosϕ₁ = 0.8

cosϕ₂ = 0.95

Víme, cosϕ₁ = OA / OC  

OC = 20 / 0.8 = 25 KVA

AC = √ (OC² - OA²) = 15 KVAR

Cosϕ₂ = OA / OB

Takže OB = 20 / 0.95 = 21 KVA

AB = √ (OB² - OA²) = 6.4 KVAR

Proto BC = AC - AB = (15 - 6.4) = 8.6 KVAR

Nejčastější dotazy

Kolik typů sil je v silovém trojúhelníku?

Mocenský trojúhelník se skládá ze tří typů síly

• - Skutečný nebo činný výkon.
• - reaktivní síla.
• - zdánlivá síla.

Co is silový trojúhelník? Vysvětlit aktivní,jalový a zdánlivý výkon s příkladem.

Silový trojúhelník je trojúhelníkové znázornění vztahu mezi skutečným výkonem, jalovým výkonem a zdánlivým výkonem.

Například v jakémkoli elektrickém zařízení je celkový generovaný výkon částí aktivního a jalového výkonu.

Co je silový trojúhelník obvodu střídavého proudu?

Mocninný trojúhelník an AC obvod může být odporový, kapacitní nebo indukční a trojúhelník se skládá ze tří druhů výkonů a zdánlivý výkon se vypočítává pomocí činného výkonu a jalového výkonu.

Jaký je silový trojúhelník obvodu RL?

Obvod RL má výkonový trojúhelník s činným výkonem = I²R, jalový výkon = I²X_La zdánlivá síla = I²Z, kde X_L je indukční reaktance a Z je celková impedance obvodu.

Jaký je vztah mezi KVA, KW a KVAr?

KVA je jednotka zdánlivého výkonu, zatímco KW a KVAR jsou jednotky skutečného výkonu a jalového výkonu. Z konceptu silového trojúhelníku tedy můžeme usoudit, že KVA² = KW² + KVAR².

Jaký je význam účiníku?

U indukčních a kapacitních zátěží hraje účiník při výpočtu jalového výkonu zásadní roli. Jalový výkon je část činného výkonu, která se zmenšuje, a výkonový faktor je poměr skutečné síly a zdánlivé síly. Faktor jednoty naznačuje, že obvod má zcela odporovou povahu.

Kolik wattů je 6 KVA?

6 KVA = 6000 VA

Při jednotném účiníku 6 KVA = 1 x 6000 = 6000 W.

Pokud je účiník cokoli jiného, ​​6 KVA = 6 x (účiník) wattů

Jak převést KWH na KVAH?

KWH = KVAH X účiník

KVAH = KWH / účiník

Kolik wattů se rovná 1 kVA?

Pro čistě odporovou zátěž neexistuje žádný jalový výkon. Účiník je tedy 1. Zde 1 kVA = 1 Watt

Pokud je zátěž kapacitní nebo indukční, odporový výkon není 0, protože účiník je odpor / impedance. Zde 1 kVA = účiník x 1 KW

Proč jsou elektrické věže trojúhelníkového tvaru?

Z následujících důvodů jsou elektrické věže trojúhelníkové.

• ‌ Trojúhelníky mají větší základní plochu, která jim umožňuje být velmi tuhá. Tato tuhost pomáhá snášet boční zatížení.
• ‌ Trojúhelníky mají menší plochu než jakýkoli čtyřúhelník. Pokud by tvar byl čtyřúhelník, pak by náklady byly více. Trojúhelníkový tvar snižuje náklady odstraněním jedné strany navíc.

Jaký je účiník transformátoru?

Účiník a transformátor závisí na vlastnostech zátěže.

FJe-li zátěž čistě odporová, je účiník Unity nebo 1.

FJe-li zátěž kapacitní, tj. X_C > X_L, je účiník známý jako přední.

FJe-li zátěž indukční, tj. X_L > X_C, je účiník známý jako zaostávající.

Jaký je rozdíl mezi KVA KWH KVAH a KVAR? | Silový trojúhelník KW KVA KVAR

KVA znamená Kilo Volt Ampere. Jde o jednotku skutečného nebo činného výkonu.

KWH znamená Kilo Watt Hour. Slouží k měření, kolik energie (v kilowattech) se spotřebuje za hodinu.

KVAH znamená Kilo Volt Ampere Hour. KVAH je zdánlivý výkon, zatímco KWH je činný výkon. KVAH = KWH / účiník

KVAR je zkratka pro Kilo Volt Ampere reactive. Používá se k měření jalového výkonu.

Jaký je účiník obvodu LR?

Impedance LR obvodu je Z = R + jωL

Víme, účiník

Jaká je jednotka účiníku?

Účiník je poměr činného výkonu (KW) a zdánlivého výkonu (KVA), protože čitatel i jmenovatel jsou mocniny, účiník je o jednotku menší množství.

Kaushikee Banerjee

Ahoj……já jsem Kaushikee Banerjee dokončil svůj magisterský titul v oboru elektronika a komunikace. Jsem nadšenec do elektroniky a v současnosti se věnuji oboru Elektronika a komunikace. Můj zájem spočívá v objevování špičkových technologií. Jsem nadšený student a pohrávám si s open-source elektronikou.