Активная и реактивная мощность что это такое: Что такое активная, реактивная и полная мощность нагрузки стабилизатора?

Содержание

Что такое активная, реактивная и полная мощность нагрузки стабилизатора?

В отличии от вычисления мощности при постоянном токе, формулы для вычисления мощности в цепях переменного тока достаточно сложны. В общем случае электрическая мощность в этом случае имеет интегральные зависимости.

Для определения полной мощности нагрузки необходимо вычислить активную и реактивную мощность. Полная мощность определяется как векторное сложение этих величин.

Активная мощность — это полезная часть мощности, та часть, которая определяет прямое преобразования электрической энергии в другие необходимые виды энергии. Для каждого электрического прибора вид преобразования энергии свой: в электрической лампочке электроэнергия преобразуется в свет и тепло, в утюге электроэнергия преобразуется в тепло, в электродвигателе электроэнергия преобразуется в механическую энергию. Фактически, активная мощность определяет скорость полезного потребления энергии.

Реактивная мощность — мощность определяемая электромагнитными полями, образующимися в процессе работы приборов. Реактивная мощность, как правило, является «вредной» или «паразитной». Реактивная мощность определяется характером нагрузки. Для такого прибора как лампочка она равна нулю, в процессе горения лампы электромагнитные поля практически не образуются. В процессе работы электродвигателя реактивная мощность может достигать больших значений. Понятие реактивной мощности тесно связано с понятием «пусковые токи».

При выборе стабилизатора напряжения необходимо определять полную мощность потребителей. Самый точный способ — найти значение полной мощности прибора в его паспорте. Если такой возможности нет, то для определения полной мощности приборов с большими «пусковыми токами» принято использовать повышающий коэффициент «4».

Следует также учитывать, что номинальная мощность стабилизатора напряжения может указываться разными производителями стабилизаторов и ИБП в различных диапазонах входных параметров тока. Китайские производители часто завышают реальную мощность устройства в два и более раз.

Особое внимание при выборе подходящего стабилизатора напряжения или источника бесперебойного питания следует обратить на возможность использования стабилизатора при реактивной нагрузке. Часто производители указывают, что номинальная мощность стабилизатора или ИБП указана без учета реактивной нагрузки. В паспортных данных стабилизаторов и источников питания можно найти фразу «устройство не может использоваться для реактивной нагрузки».

Для работы с приборами, имеющими большую реактивную мощность мы рекомендуем использовать специальные стабилизаторы напряжения и ИБП компании «Бастион». Эти приборы характеризуются большой перегрузочной мощностью и хорошей защитой от помех в сети по нагрузке. Узнайте подробнее об оборудовании здесь

Подробные ответы вы можете найти в следующих статьях:

Сравнение реальных мощностей стабилизаторов напряжения разных марок

Сравнение стабилизаторов напряжения Ресанта, APC, Voltron, Калибри, Teplocom

Стабилизаторы напряжения для котлов отопления

Преимущества релейных стабилизаторов напряжения «Бастион»

Стабилизатор напряжения для холодильника

Стабилизаторы напряжения для насосов

Стабилизатор напряжения для кондиционера и сплит-системы

Что такое полная, активная и реактивная мощность?

Power Solutions / Блог / Полезная информация / Что такое полная, активная и реактивная мощность?

В повседневной жизни практически каждый сталкивается с понятием “электрическая мощность”, “потребляемая мощность” или “сколько эта штука “кушает” электричества”. В данной подборке мы раскроем понятие электрической мощности переменного тока для технически подкованных специалистов и покажем на картинке электрическую мощность в виде “сколько эта штука кушает электричества” для людей с гуманитарным складом ума :-). Мы раскрываем наиболее практичное и применимое понятие электрической мощности и намеренно уходим от описания дифференциальных выражений электрической мощности.

В цепях переменного тока формула для мощности постоянного тока может быть применена лишь для расчёта мгновенной мощности, которая сильно изменяется во времени и для практических расчётов бесполезна. Прямой расчёт среднего значения мощности требует интегрирования по времени. Для вычисления мощности в цепях, где напряжение и ток изменяются периодически, среднюю мощность можно вычислить, интегрируя мгновенную мощность в течение периода. На практике наибольшее значение имеет расчёт мощности в цепях переменного синусоидального напряжения и тока.

Для того, чтобы связать понятия полной, активной, реактивной мощностей и коэффициента мощности, удобно обратиться к теории комплексных чисел. Можно считать, что мощность в цепи переменного тока выражается комплексным числом таким, что активная мощность является его действительной частью, реактивная мощность — мнимой частью, полная мощность — модулем, а угол φ (сдвиг фаз) — аргументом. Для такой модели оказываются справедливыми все выписанные ниже соотношения.

Активная мощность (Real Power)

Единица измерения — ватт (русское обозначение: Вт, киловатт – кВт; международное: ватт -W, киловатт – kW).

Среднее за период Τ значение мгновенной мощности называется активной мощностью, и

выражается формулой:

В цепях однофазного синусоидального тока , где υ и Ι это среднеквадратичные значения напряжения и тока, а φ — угол сдвига фаз между ними.

Для цепей несинусоидального тока электрическая мощность равна сумме соответствующих средних мощностей отдельных гармоник. Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии (тепловую и электромагнитную). Активная мощность может быть также выражена через силу тока, напряжение и активную составляющую сопротивления цепи r или её проводимость g по формуле . В любой электрической цепи как синусоидального, так и несинусоидального тока активная мощность всей цепи равна сумме активных мощностей отдельных частей цепи, для трёхфазных цепей электрическая мощность определяется как сумма мощностей отдельных фаз. С полной мощностью S, активная связана соотношением .

В теории длинных линий (анализ электромагнитных процессов в линии передачи, длина которой сравнима с длиной электромагнитной волны) полным аналогом активной мощности является проходящая мощность, которая определяется как разность между падающей мощностью и отраженной мощностью.

Реактивная мощность (Reactive Power)

Единица измерения — вольт-ампер реактивный (русское обозначение: вар, кВАР; международное: var).

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока, равна произведению среднеквадратичных значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними:

(если ток отстаёт от напряжения, сдвиг фаз считается положительным, если опережает — отрицательным). Реактивная мощность связана с полной мощностью S и активной мощностью P соотношением: .

Физический смысл реактивной мощности — это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приёмника (индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей), а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесённая к этому периоду.

Необходимо отметить, что величина sin φ для значений φ от 0 до плюс 90° является положительной величиной. Величина sin φ для значений φ от 0 до минус 90° является отрицательной величиной. В соответствии с формулой

реактивная мощность может быть как положительной величиной (если нагрузка имеет активно-индуктивный характер), так и отрицательной (если нагрузка имеет активно-ёмкостный характер). Данное обстоятельство подчёркивает тот факт, что реактивная мощность не участвует в работе электрического тока. Когда устройство имеет положительную реактивную мощность, то принято говорить, что оно её потребляет, а когда отрицательную — то производит, но это чистая условность, связанная с тем, что большинство электропотребляющих устройств (например,асинхронные двигатели), а также чисто активная нагрузка, подключаемая через трансформатор, являются активно-индуктивными.

Синхронные генераторы, установленные на электрических станциях, могут как производить, так и потреблять реактивную мощность в зависимости от величины тока возбуждения, протекающего в обмотке ротора генератора. За счёт этой особенности синхронных электрических машин осуществляется регулирование заданного уровня напряжения сети. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощности электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности.

Применение современных электрических измерительных преобразователей на микропроцессорной технике позволяет производить более точную оценку величины энергии возвращаемой от индуктивной и емкостной нагрузки в источник переменного напряжения

Полная мощность (Apparent Power)

Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (русское обозначение: В·А, ВА, кВА-кило-вольт-ампер; международное: V·A, kVA).

Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на её зажимах: ; соотношение полной мощности с активной и реактивной мощностями выражается в следующем виде: где P — активная мощность, Q — реактивная мощность (при индуктивной нагрузке Q›0, а при ёмкостной Q‹0).

Векторная зависимость между полной, активной и реактивной мощностью выражается формулой:

Полная мощность имеет практическое значение, как величина, описывающая нагрузки, фактически налагаемые потребителем на элементы подводящей электросети (провода, кабели, распределительные щиты, трансформаторы, линии электропередачи), так как эти нагрузки зависят от потребляемого тока, а не от фактически использованной потребителем энергии. Именно поэтому полная мощность трансформаторов и распределительных щитов измеряется в вольт-амперах, а не в ваттах.

Визуально и интуитивно-понятно все вышеперечисленные формульные и текстовые описания полной, реактивной и активной мощностей передает следующий рисунок 🙂

Специалисты компании НТС-групп (ТМ PowerSol) имеют огромный опыт подбора специализированного оборудования для построения систем обеспечения жизненно важных объектов бесперебойным электропитанием. Мы умеем максимально качественно учитывать большое количество электрических и эксплуатационных параметров, которые влияют на выбор оборудования. Производители ИБП и электрогенераторов в документации обязательно указывают полную и активную мощность. Производители стабилизаторов напряжения обычно указывают коэффициент 1(кВт=кВА). Специалисты компании НТС-ГРУПП помогут Вам разобраться в технических характеристиках и максимально комфортно купить ИБП. Несмотря на то что у нас большой выбор стабилизатор напряжения для дома или офиса- мы поможем Вам найти именно тот, который Вам нужен.

Разница между активной и реактивной мощностью

Основное различие между активной и реактивной мощностью заключается в том, что активная мощность — это фактическая или реальная мощность, которая используется в цепи, в то время как реактивная мощность скачет туда-сюда между нагрузкой и источником, что теоретически бесполезно.

Следующий треугольник мощностей показывает соотношение между активной, реактивной и полной мощностью. Все эти мощности индуцируются в цепях переменного тока только тогда, когда ток опережает или отстает от напряжения, т. е. существует разность фаз (фазовый угол (Φ) между напряжением и током.

Связанный пост: Разница между активными и пассивными компонентами

Что такое активная мощность?

Мощность, которая действительно используется и потребляется для полезных работ в цепи переменного или постоянного тока, называется активной мощностью. Его также называют True Power, Real Power, Useful Power или Watt-full Power. Обозначается буквой «P» и измеряется в ваттах, кВт или МВт. Среднее значение активной мощности можно рассчитать по следующим формулам.

Формулы активной мощности

P = V x I … (цепи постоянного тока)
P = V x I x Cosθ … (однофазные цепи переменного тока)
P = √3 x В _L x I _L x Cosθ … (Трехфазные цепи переменного тока)
кВт = √ (кВА ² – кВАр ² )

Связанная запись: Разница между аналоговым и цифровым мультиметром

Что такое реактивная мощность

Мощность, которая перемещается и возвращается (скачет назад и вперед) между источником и нагрузкой в цепи, называется реактивной мощностью. Его также называют бесполезной мощностью или мощностью без ватт. Реактивная мощность обозначается буквой «Q» и измеряется в ВАр (реактивный вольт-ампер), кВАр или МВАР.

Реактивная мощность также полезна, т. е. помогает создавать магнитное и электрическое поле и накапливается в цепях, а также разряжается трансформаторами, соленоидами, асинхронными двигателями и т. д.

Формулы для реактивной мощности

Q = V x I x Sinθ
ВАR = √ (VA ² – P ² )
кВАр = √ (кВА ² – кВт ² )
Реактивная мощность = √ (Полная мощность ² – Истинная мощность ² )

Связанная запись: Разница между конденсатором и суперконденсатором

Сравнение активной и реактивной мощности.

В следующей таблице показаны основные различия между активной и реактивной мощностью.

Характеристики	Активная мощность	Реактивная мощность
Определение	Истинная или Реальная или Фактическая Мощность, рассеиваемая в цепи, известна как Активная мощность , которая фактически используется или потребляется. (Также известна как полезная или полная мощность в ваттах).	Мощность, которая постоянно колеблется между источником и нагрузкой, известна как Реактивная мощность . (Также известен как бесполезный или без ватт мощность).
Представлен	П	В
Единицы	Вт, кВт, МВт	ВАр, кВАр, МВАр
Формулы	P = V x I (цепи постоянного тока) P = V x I x Cosθ (однофазные цепи переменного тока) P = √3 x V _L x I _L x Cosθ (трехфазные цепи переменного тока) P = 3 x V _Ph x I _Ph x Cosθ P = √ (S ² – Q ² ) или P =√ (VA ² – VAR ² )	Q = V x I x Sinθ Реактивная мощность = √ (Полная мощность ² — Истинная мощность ² ) ВАР = √ (ВА ² – P ² ) кВАр = √ (кВА ² – кВт ² )
Измерительный прибор	Ваттметр	ВАр-счетчик
Роль в цепях постоянного тока	Активная мощность равна реактивной мощности, т. е. в цепях постоянного тока нет VAr. Существует только активная сила.	В цепях постоянного тока отсутствует реактивная мощность из-за нулевого фазового угла (Φ) между током и напряжением.
Роль в цепях переменного тока	Активная мощность важна для производства тепла и использования электрического и магнитного поля, создаваемого реактивной мощностью.	Реактивная мощность играет важную роль в цепях переменного тока для создания магнитных и электрических полей.
Поведение в чисто резистивной цепи	Мощность всей цепи рассеивается резисторами, что является активной мощностью.	Нет реактивной мощности в чисто резистивной цепи.
Поведение в чисто емкостной цепи	Активная мощность равна нулю (0), т. е. вся мощность непрерывно попеременно поглощается и возвращается к источнику переменного тока.	Ведущий вар. В чисто емкостной цепи нагрузки напряжение и ток не совпадают по фазе на 90° друг с другом (ток опережает на 90° градусов от напряжения (другими словами, напряжение отстает на 90° градусов от тока). т.е. Ведущая реактивная мощность.
Поведение в чисто индуктивной цепи	Активная мощность равна нулю (0) P = V I Cos θ Когда: Cos ( 90°) = 0 Мощность P = V I (0) = 0 Тогда общая активная мощность = 0 Вт.	Отстающие переменные. В чисто индуктивной или реактивной цепи нагрузки напряжение и ток не совпадают по фазе на 90° друг с другом (ток отстает на 90° от напряжения (другими словами, напряжение опережает 90°).0° Градусов от тока). т.е. Ведущая реактивная мощность.
Приложения	Активная мощность используется для производства тепла, света, крутящего момента и т. д. в электрических приборах и машинах.	Реактивная мощность также полезна, которая используется для измерения коэффициента мощности и создания магнитного потока, электрического потока, электрического и магнитного поля в двигателях, трансформаторах, балластах, индукционном нагревательном оборудовании и т. д.

Похожие сообщения:

Что такое электрическая мощность? Виды электроэнергии и их единицы
Почему в электронных схемах используется постоянный ток вместо переменного?
Разница между батареей и конденсатором
Разница между реле и автоматическим выключателем
Основное различие между предохранителем и автоматическим выключателем
Разница между аналоговым и цифровым мультиметром
Разница между EMF и MMF
Разница между напряжением и ЭДС?
Разница между током и напряжением

URL скопирован

Показать полную статью

Связанные статьи

Кнопка «Вернуться к началу»

Разница между активной и реактивной мощностью (со сравнительной таблицей)

Наиболее существенная разница между активной и реактивной мощностью заключается в том, что активная мощность — это фактическая мощность, которая рассеивается в цепи. Принимая во внимание, что реактивная мощность — это бесполезная мощность, которая течет только между источником и нагрузкой. Другие различия между активной и реактивной мощностью объясняются ниже в сравнительной таблице.

Активная, кажущаяся и активная мощности индуцируют в цепи только тогда, когда их ток отстает от приложенного напряжения на угол Φ. Показанный ниже прямоугольный треугольник показывает соотношение между активной, реактивной и полной мощностью.

Где, S – полная мощность
Q – реактивная мощность
P – активная мощность

Содержание: Активная и реактивная мощность

Сравнительная таблица
Определение
Основные отличия
Заключение

Сравнительная таблица

База для сравнения	Активная мощность	Реактивная мощность
Определение	Активная мощность – это реальная мощность, рассеиваемая в цепи.	Мощность, которая постоянно перемещается между нагрузкой и источником, такой тип мощности известен как реактивная мощность
Формула
Измерительный блок	Вт	ВАР
Представлен	P	Q
Причины	Выделяет тепло в нагревателе, свет в лампах и крутящий момент в двигателе.	Измеряет коэффициент мощности цепи.
Измерительный прибор	Ваттметр	ВАР-метр

Определение активной мощности

Мощность, которая рассеивается или выполняет полезную работу в цепи, называется активной мощностью. Измеряется в ваттах или мегаваттах. Активная мощность обозначается прописной буквой Р. Среднее значение мощности в цепи дается выражением.

Активная мощность определяет цепь и нагрузку.

Определение реактивной мощности

Реактивная мощность перемещается между источником и нагрузкой цепи. Эта мощность не совершает никакой полезной работы на нагрузке. Q представляет собой реактивную мощность и измеряется в вар. Реактивная мощность накапливается в цепи и разряжается асинхронным двигателем, трансформатором или соленоидами.

Основные различия между активной и реактивной мощностью

Активная мощность — это реальная мощность, потребляемая нагрузкой. Принимая во внимание, что реактивная мощность является бесполезной мощностью.
Активная мощность является произведением напряжения, силы тока и косинуса угла между ними. Принимая во внимание, что реактивная мощность является произведением напряжения и тока и синуса угла между ними.
Активная мощность – это реальная мощность, измеряемая в ваттах. В то время как реактивная мощность измеряется в вар.
Буква P обозначает активную мощность, а Q обозначает реактивную мощность.
Крутящий момент, развивающийся в двигателе, тепло, рассеиваемое нагревателем, и свет, излучаемый лампами, все это производится за счет активной мощности.