مهمترین وظیفه آمار تجهیزات اندازه گیری قدرت موتورهای کارخانه است. قدرت موتورتوانایی آن برای انجام کار معین در واحد زمان (ثانیه) نامیده می شود. واحد اصلی توان، کیلووات (کیلووات) است. از آنجایی که تجهیزات نیروگاهی ممکن است شامل موتورهایی باشد که توان آنها در واحدهای مختلف بیان می شود، توان کل همه موتورها بر حسب کیلووات بیان می شود. برای این کار از روابط ثابت زیر استفاده کنید:

قدرت موتور را می توان از دیدگاه های مختلف مشخص کرد.

بسته به طراحی موتور، قدرت بین نظری، شاخص و موثر (واقعی) تشخیص داده می شود.

قدرت نظری(#) با محاسبات بر اساس این فرض تعیین می شود که تلفات مکانیکی (از اصطکاک) و تلفات حرارتی (از تشعشع) در موتور وجود ندارد. توان تئوری را می توان برای هر موتوری محاسبه کرد.

شاخص توان(#/s) - قدرت موتور با در نظر گرفتن حرارتی، اما به استثنای تلفات مکانیکی. اندازه گیری شده M.ndدر قسمتی از موتور که در آن تلفات تشعشع پایان می یابد.

نوع سوم ظرفیت طراحی است قدرت موثر (Gاین توان واقعی با در نظر گرفتن تلفات حرارتی و مکانیکی است. در محور کار موتور اندازه گیری می شود.

بسته به شدت کار موتور، قدرت آن می تواند تغییر کند، بنابراین، چنین قدرتی با بار وجود دارد: معمولی (اقتصادی)، حداکثر طولانی و حداکثر زمان کوتاه.

قدرت طبیعی است(L/^g) قدرتی است که موتور در آن به ازای هر واحد نیرو، سوخت و انرژی را به صرفه ترین مصرف می کند، یعنی بیشترین بازده (بازده) را دارد. زمانی که بار از راندمان معمولی به بالا یا پایین منحرف می شود. کاهش می دهد.

اساساً برای به دست آوردن حداکثر انرژی هنگام کار با دستگاه های قدرت ، یک حالت حداکثر بار برای آنها تنظیم می شود که در آن موتور می تواند برای مدت نامحدودی بدون آسیب به وضعیت خود کار کند. مشخصه قدرت حداکثر بار اکثر موتورهای قدرت نامیده می شود حداکثر مدت زمان (Mmt()-

حداکثر توان کوتاه مدت (شماره)حداکثر بار موتور است که می تواند برای مدت کوتاهی بدون تصادف کار کند، معمولاً بیش از 30 دقیقه نیست.

هر سه نوع توان بار بالقوه هستند، زیرا نه بار واقعی، بلکه بار ممکن را تعیین می کنند. برای مشخص کردن کامل قدرت یک موتور، قدرت آن، با طراحی و بار، باید به طور همزمان در نظر گرفته شود. به عنوان یک قاعده، این حداکثر توان موثر مستمر خواهد بود.

برای مشخص کردن قدرت موتور با توجه به هدف عملیاتیآنها بین توان متصل، نصب شده، در دسترس، پیک، ذخیره، میانگین واقعی و متوسط ​​سالانه تمایز قائل می شوند.

ظرفیت متصل (Mprisd)توان همه گیرنده های متصل به نیروگاه است، از جمله توان موتورهای الکتریکی جریان شخص دیگری برای مشترکان و موتورهای الکتریکی جریان خودشان.

نیروگاه های بزرگ برق را با برنامه های بارگذاری متفاوت برای مشترکین تامین می کنند. به عنوان مثال، در صبح تقاضای انرژی برای تولید و حمل و نقل شهری (تراموا، واگن برقی) به شدت افزایش می یابد، اما برای روشنایی کاهش می یابد. در ساعات عصر، کار برخی از شرکت ها متوقف می شود، اما نیاز به مکان های تفریحی برای انرژی الکتریکی به شدت افزایش می یابد. به دلیل اتصال مکرر مشترکین به ایستگاه، برق متصل معمولاً 2-2.5 برابر بیشتر از ظرفیت ایستگاه است. بنابراین، یک ایستگاه با ظرفیت 30 هزار کیلووات می تواند به مشترکانی که گیرنده های برق آنها 60 هزار کیلووات یا بیشتر است خدمات رسانی کند.

برق نصب شده است(l/) مجموع حداکثر توان موثر بلند مدت موتورهای نصب شده (برای یک نیروگاه - قدرت ژنراتورهای الکتریکی) است.

از آنجایی که برخی از موتورهای در حال تعمیر و در انتظار تعمیر قابل استفاده نیستند، پراهمیتکسب می کند قدرت در دسترس (Myavі)- توان کل همه دستگاه ها، منهای دستگاه هایی که در حال تعمیر یا در انتظار تعمیر هستند.

برای یک دوره مشخص، به عنوان مثال در روز، ماه یا سه ماهه، تعیین حداکثر بار مهم است که به آن گفته می شود اوج قدرت sha.

تفاوت بین توان موجود و پیک نامیده می شود قدرت ذخیرهاین شامل دو بخش است که اهمیت اقتصادی متفاوتی دارند: قدرت موتورهای ذخیره که برای جایگزینی موتورهایی که در صورت تصادف کار می کنند، و کم بار بودن موتورهایی که در ساعات شلوغی کار می کنند.

برای بسیاری از محاسبات عملی تعیین می شود میانگین توان واقعی L. برای یک موتور جداگانه با تقسیم انرژی تولید شده در طول دوره به کیلووات ساعت بر زمان واقعی کارکرد بر حسب ساعت محاسبه می شود.

برای محاسبه میانگین توان واقعی چند موتور که با هم کار می کنند، انرژی تولیدی آنها باید بر زمان کارکرد همه موتورها تقسیم شود و بر زمان کار با هم کاهش یابد. بنابراین، فرمول میانگین توان واقعی دو موتور که با هم در یک یا ترکیب دیگر کار می کنند، شکل خواهد داشت

مثال 7.1

میانگین توان واقعی دو موتور را محاسبه کنید که اولی از 6 تا 16 ساعت کار می کرد و 630 کیلووات در ساعت انرژی تولید می کرد و دومی از 8 تا 23 ساعت کار می کرد و 715 کیلووات در ساعت انرژی تولید می کرد.

مقدار کل انرژی تولید شده: 630 + 715 = 1345 کیلووات x ساعت.

کل زمان کارکرد موتور: (16-6) + (23-8) = 25 ساعت.

زمان برای کار موتورها با هم: (16-8) = 8 ساعت.

علاوه بر میانگین توان واقعی، محاسبه کنید توان متوسط ​​سالانه (M)که نشان می دهد به طور متوسط ​​در هر ساعت چند کیلووات ساعت انرژی در سال تولید می شود.

برای انجام این کار، انرژی تولید شده بر تعداد ساعت درس - 8760 تقسیم می شود. همیشه کمتر از آن است و نسبت آنها A^UL^ درجه استفاده از موتور در طول زمان در یک دوره سالانه را مشخص می کند.

شرکت ها موتورهایی نصب کرده اند که عملکردهای مختلفی را انجام می دهند: موتورهای اولیه انرژی مکانیکی تولید می کنند و موتورهای ثانویه انرژی مکانیکی را تغییر می دهند. انرژی به الکتریکی(ژنراتورهای الکتریکی) یا الکتریکی به مکانیکی و حرارتی (موتورهای الکتریکی و وسایل الکتریکی).

اگر برای تعیین توان کل یک شرکت، قدرت موتورهای اولیه و ثانویه اضافه شود، شمارش مکرر مجاز خواهد بود. علاوه بر این، محاسبه توان کل فقط باید شامل توانی باشد که در فرآیند تولید استفاده می شود. در نتیجه، هنگام تعیین ظرفیت انرژی یک شرکت خاص، قدرت موتورهای نصب شده در نیروگاه شرکت، که انرژی آن به طرفین عرضه می شود، نباید در نظر گرفته شود، زیرا در زمان در نظر گرفته می شود. شرکت هایی که انرژی مصرف می کنند.

برنج. 7.1. V

از شکل 7.1 نشان می دهد که محرک های اولیه می توانند مستقیماً ماشین های کار را به حرکت درآورند یا انرژی مکانیکی را به ژنراتورهای الکتریکی منتقل کنند تا آن را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند. برق حاصل از ژنراتورهای الکتریکی خود را می توان هم برای تامین انرژی موتورهای الکتریکی و دستگاه های الکتریکی خود و جریان مختلط و هم برای رفع نیازهای اقتصادی شرکت استفاده کرد. بخشی از برق را می توان به کناری رها کرد. در عین حال، انرژی دریافتی از خارج، عملکرد موتورهای الکتریکی و دستگاه های الکتریکی جریان خارجی و مخلوط را تضمین می کند. قدرت موتورهای اولیه مستقیم و قدرت موتورهای حمل و نقل به طور مستقل در نظر گرفته می شود. با جمع کردن توان موتورهای اولیه و ثانویه، شمارش مضاعف را مجاز خواهیم کرد. بنابراین، فرمول محاسبه اعمال می شود ظرفیت انرژی شرکت،که به طور کامل شمارش مضاعف را حذف می کند:

قدرت کل موتورهای اصلی شماره) همچنین قدرت موتورهای مستقیم و موتورهای مورد استفاده در وسایل نقلیه کارخانه را در نظر می گیرد.

فرمول 7.3 نه تنها محاسبه مکرر توان را حذف می کند، بلکه بین قدرت یک درایو مکانیکی و الکتریکی تمایز قائل می شود.

قدرت درایو مکانیکی برابر است با تفاوت بین قدرت تمام موتورهای اولیه شرکت و قدرت بخشی از آنها که به ژنراتورهای الکتریکی خدمت می کند. (Mpd-M^^^^). اینتفاوت در قدرت حرکت دهنده های اصلی است که مستقیماً به ماشین های کار متصل می شوند (با استفاده از سیستم انتقال یا دنده).

قدرت یک درایو الکتریکی به عنوان مجموع توان موتورهای الکتریکی و دستگاه های الکتریکی، یعنی موتورهای ثانویه که مستقیماً در خدمت فرآیند تولید هستند، تعریف می شود.

گاهی اوقات، هنگام محاسبه قدرت انرژی یک شرکت، قدرت موتورهای اولیه ژنراتورهای الکتریکی Gp.d.obs.el.gen)>ناشناخته. برای تعیین آن، باید توان ژنراتورهای الکتریکی را در ضریب 1.04 ضرب کنید. مبدأ این ضریب به شرح زیر است: میانگین راندمان ژنراتورهای الکتریکی 0.96 در نظر گرفته می شود، به این معنی که توان موتورهای اولیه که به آنها خدمت می کنند را می توان از تقسیم توان موتورهای اولیه بر 0.96 یا ضرب در = بدست آورد. 1.04. 0.96

برای تعیین مقدار انرژی مصرف شده توسط شرکت،از فرمولی مشابه فرمولی که برای محاسبه توان کل استفاده می شود استفاده کنید:

مثال 7.2

با دانستن اینکه شرکت برای 200 ساعت و کمی کار کرده است، ظرفیت بالقوه و میانگین واقعی شرکت را محاسبه کنید. خودتجهیزات برق زیر در اختیار ما است:

^^=400+50+350 0.736+100 0.736 - 250-1.04 + 220 + 600 = І34І.2l5zh.

برای محاسبه اگرتعیین انرژی مصرف شده توسط شرکت ضروری است:

Yeschipr = 80000 + 42000 o 0.736+10000 - 0.736 - 48000 o 1.04 + 42000 + 90000 = 200352 کیلووات

مفهوم قدرت (M) با بهره وری یک مکانیسم، ماشین یا موتور خاص مرتبط است. M را می توان به عنوان مقدار کار انجام شده در واحد زمان تعریف کرد. یعنی M برابر است با نسبت کار به زمان صرف شده برای تکمیل آن. در سیستم عمومی پذیرفته شده بین المللی واحدها (SI)، واحد اندازه گیری مشترک M، وات است. همراه با این، اسب بخار (اسب بخار) همچنان یک شاخص جایگزین برای M باقی مانده است. در بسیاری از کشورهای جهان، مرسوم است که M موتورهای احتراق داخلی را بر حسب اسب بخار و M موتورهای الکتریکی را بر حسب وات اندازه گیری می کنند.

انواع EIM

به عنوان پیشرفت علمی و فناوریتعداد زیادی واحد مختلف اندازه گیری توان (PMU) ظاهر شد. در میان آنها، مواردی که امروزه تقاضا دارند عبارتند از W، kgsm/s، erg/s و hp. به منظور جلوگیری از سردرگمی هنگام انتقال از یک سیستم اندازه گیری به سیستم دیگر، جدول EIM زیر تهیه شده است که در آن توان واقعی اندازه گیری می شود.

جداول روابط بین EIM

EIM	دبلیو	کیلوگرم بر ثانیه	erg/s	اسب بخار
1 W	1	0,102	10^7	1.36 × 10^-3
1 کیلو وات	10^3	102	10^10	1,36
1 مگا وات	10^6	102*10^3	10^13	1.36 x 10^3
1 کیلوگرم سانتی متر در ثانیه	9,81	1	9.81 x 10^7	1.36 x 10^-2
1 گرم در ثانیه	10^-7	1.02 × 10^-8	1	1.36 × 10^-10
1 اسب بخار	735,5	75	7.355 x 10^9	1

اندازه گیری M در مکانیک

تمام اجسام در دنیای واقعی با نیرویی که به آنها وارد می شود به حرکت در می آیند. اثر روی بدنه یک یا چند بردار را کار مکانیکی (P) می گویند. به عنوان مثال، نیروی کشش یک خودرو آن را به حرکت در می آورد. این بدین ترتیب R مکانیکی را انجام می دهد.

از نقطه نظر علمی، P یک کمیت فیزیکی "A" است که با حاصلضرب مقدار نیروی "F"، فاصله حرکت جسم "S" و کسینوس زاویه بین بردارها تعیین می شود. این دو مقدار

فرمول کار به شکل زیر است:

A = F x S x cos (F, S).

M "N" در این مورد با نسبت مقدار کار به دوره زمانی "t" که در طی آن نیروها بر روی جسم وارد شده است تعیین می شود. بنابراین، فرمول تعریف M خواهد بود:

موتور مکانیکی M

کمیت فیزیکی M در مکانیک قابلیت های موتورهای مختلف را مشخص می کند. در خودروها، M موتور با حجم محفظه های احتراق سوخت مایع تعیین می شود. M یک موتور کار (مقدار انرژی تولید شده) در واحد زمان است. موتور در طول کار خود یک نوع انرژی را به پتانسیل دیگر تبدیل می کند. در این حالت موتور انرژی حرارتی حاصل از احتراق سوخت را به انرژی جنبشی حرکت چرخشی تبدیل می کند.

مهم دانستن است!شاخص اصلی موتور M حداکثر گشتاور است.

این گشتاور است که نیروی کشش موتور را ایجاد می کند. هر چه این شاخص بالاتر باشد، M واحد بزرگتر است.

در کشور ما واحدهای قدرت M بر حسب اسب بخار محاسبه می شود. یک روند جهانی برای محاسبه M در W وجود دارد. در حال حاضر آن را در حال حاضر مشخصه قدرتدر اسناد به صورت همزمان در دو بعد در hp نشان داده شده است. و کیلووات در چه واحد اندازه گیری M توسط سازنده تاسیسات برقی و مکانیکی قدرت تعیین می شود.

M برق

Electrical M با سرعت تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی، حرارتی یا نور مشخص می شود. طبق سیستم بین المللی SI، وات یک EIM است که در آن توان کل برق اندازه گیری می شود.

یعنی حاصل ضرب بردارهای نیرو و سرعت حرکت توان است. چگونه اندازه گیری می شود؟ بر اساس سیستم بین المللی SI، واحد اندازه گیری این کمیت 1 وات است.

وات و سایر واحدهای قدرت

وات به معنای قدرت است که در آن یک ژول کار در یک ثانیه انجام می شود. آخرین واحد به نام انگلیسی J. Watt نامگذاری شد که اولین موتور بخار را اختراع و ساخت. اما او از مقدار دیگری استفاده کرد - اسب بخار که هنوز هم استفاده می شود. یک اسب بخار تقریبا برابر با 735.5 وات است.

بنابراین، علاوه بر وات، قدرت در اسب بخار متریک اندازه گیری می شود. و برای مقدار بسیار کم از Erg نیز معادل ده به منهای توان هفتم وات استفاده می شود. همچنین امکان اندازه گیری در یک واحد جرم/نیرو/متر در ثانیه وجود دارد که برابر با 9.81 وات است.

قدرت موتور

این مقدار یکی از مهمترین موارد در هر موتوری است که در طیف وسیعی از قدرت ارائه می شود. مثلا یک تیغ برقی صدم کیلووات دارد و یک موشک سفینه فضایی میلیون ها.

بارهای مختلف برای حفظ سرعت معین نیاز به توان متفاوتی دارند. به عنوان مثال، اگر یک خودرو بار بیشتری در آن قرار گیرد، سنگین‌تر می‌شود. سپس نیروی اصطکاک در جاده افزایش می یابد. بنابراین، برای حفظ سرعت مشابه در حالت بدون بار، به توان بیشتری نیاز خواهد بود. بر این اساس، موتور سوخت بیشتری مصرف خواهد کرد. همه رانندگان این واقعیت را می دانند.

اما در سرعت های بالا اینرسی ماشین نیز مهم است که با جرم آن نسبت مستقیم دارد. رانندگان باتجربه ای که از این واقعیت آگاه هستند، بهترین ترکیب سوخت و سرعت را هنگام رانندگی پیدا می کنند تا بنزین کمتری مصرف شود.

قدرت فعلی

توان فعلی چگونه اندازه گیری می شود؟ در همان واحد SI. می توان آن را با روش های مستقیم یا غیر مستقیم اندازه گیری کرد.

روش اول با استفاده از یک وات متر اجرا می شود که انرژی قابل توجهی مصرف می کند و منبع جریان را به شدت بارگذاری می کند. می توان از آن برای اندازه گیری ده وات یا بیشتر استفاده کرد. روش غیر مستقیم زمانی استفاده می شود که نیاز به اندازه گیری مقادیر کوچک باشد. ابزار این امر آمپرمتر و ولت متر متصل به مصرف کننده است. فرمول در این مورد به صورت زیر خواهد بود:

با مقاومت بار شناخته شده، جریان عبوری از آن را اندازه گیری می کنیم و توان را به صورت زیر می یابیم:

P = I 2 ∙ R n.

با استفاده از فرمول P = I 2 /R n می توان توان جریان را نیز محاسبه کرد.

نحوه اندازه گیری آن در یک شبکه جریان سه فاز نیز پنهان نیست. برای این، یک دستگاه از قبل آشنا استفاده می شود - یک وات متر. علاوه بر این، مشکل چگونگی اندازه گیری توان الکتریکی را می توان با استفاده از یک، دو یا حتی سه دستگاه حل کرد. به عنوان مثال، نصب چهار سیم به سه دستگاه نیاز دارد. و برای سه سیم با بار نامتقارن - دو.

قدرت- یک کمیت فیزیکی در حالت کلی برابر با نرخ تغییر، تبدیل، انتقال یا مصرف انرژی سیستم. در معنای محدودتر، توان برابر است با نسبت کار انجام شده در یک دوره زمانی معین به این دوره زمانی.

بین توان متوسط ​​در یک دوره زمانی تمایز قائل شوید

و قدرت آنی در این لحظهزمان:

انتگرال توان لحظه ای در یک دوره زمانی برابر است با کل انرژی منتقل شده در این زمان:

واحدها واحد قدرت سیستم بین المللی واحدها (SI) وات است که برابر با یک ژول تقسیم بر ثانیه است. کارهای مکانیکیقدرت الکتریکی

یکی دیگر از رایج‌ترین واحدهای اندازه‌گیری توان، اما در حال حاضر قدیمی، اسب بخار است. سازمان بین‌المللی مترولوژی حقوقی (OIML) در توصیه‌های خود، اسب بخار را به عنوان واحد اندازه‌گیری فهرست می‌کند «که باید در اسرع وقت در جایی که در حال حاضر استفاده می‌شود حذف شود و در صورت عدم استفاده نباید معرفی شود».

روابط بین واحدهای نیرو (به پیوست 9 مراجعه کنید).

قدرت مکانیکی. اگر نیرویی بر جسم متحرک وارد شود، این نیرو عمل می کند. توان در این حالت برابر است با حاصل ضرب اسکالر بردار نیرو و بردار سرعتی که جسم با آن حرکت می کند:

جایی که اف- زور، v- سرعت، - زاویه بین بردار سرعت و نیرو.

یک مورد خاص از توان در حین حرکت چرخشی:

م- گشتاور، - سرعت زاویه ای، - پی، n- سرعت چرخش (دور در دقیقه، دور در دقیقه).

برق

قدرت مکانیکی.قدرت مشخص کننده سرعت انجام کار است.

توان (N) یک کمیت فیزیکی است برابر با نسبت کار A به دوره زمانی t که در طی آن این کار انجام شده است.

توان نشان می دهد که در واحد زمان چقدر کار انجام شده است.

در سیستم بین المللی (SI)، واحد قدرت به افتخار مخترع انگلیسی جیمز وات (وات) که اولین موتور بخار را ساخت، وات (W) نامیده می شود.

[N]= W = J/s

• 1 W = 1 J / 1s
• 1 وات برابر است با قدرت نیرویی که 1 ژول کار را در 1 ثانیه انجام می دهد یا زمانی که باری به وزن 100 گرم در 1 ثانیه به ارتفاع 1 متر می رسد.

خود جیمز وات (1736-1819) از واحد دیگری از قدرت - اسب بخار (1 اسب بخار) استفاده کرد که او آن را به منظور مقایسه عملکرد یک موتور بخار و یک اسب معرفی کرد.

1 اسب بخار = 735 وات.

با این حال، قدرت یک اسب متوسط ​​حدود 1/2 اسب بخار است، اگرچه اسب ها متفاوت هستند.

"موتورهای زنده" می توانند به طور خلاصه قدرت خود را چندین برابر افزایش دهند.

اسب می تواند قدرت خود را هنگام دویدن و پریدن تا ده برابر یا بیشتر افزایش دهد.

اسبی با وزن 500 کیلوگرم با پرش به ارتفاع 1 متر، قدرتی برابر با 5000 وات = 6.8 اسب بخار تولید می کند.

اعتقاد بر این است که میانگین قدرت یک فرد در هنگام راه رفتن آرام تقریباً 0.1 اسب بخار است. یعنی 70-90 وات.

هنگام دویدن و پریدن، یک فرد می تواند چندین برابر بیشتر قدرت ایجاد کند.

معلوم می شود که قوی ترین منبع انرژی مکانیکی یک سلاح گرم است!

با استفاده از یک توپ، می توانید یک گلوله توپ به وزن 900 کیلوگرم را با سرعت 500 متر بر ثانیه پرتاب کنید و در 0.01 ثانیه حدود 110،000،000 ژول کار کنید. این کار معادل بلند کردن 75 تن محموله به بالای هرم خئوپس (ارتفاع 150 متر) است.

قدرت شلیک توپ 11,000,000,000 W = 15,000,000 اسب بخار خواهد بود.

نیروی کشش در ماهیچه های یک فرد تقریباً برابر با نیروی گرانشی است که بر او وارد می شود.

این فرمول برای حرکت یکنواخت با سرعت ثابت و در مورد حرکت متغیر برای سرعت متوسط ​​معتبر است.

از این فرمول ها مشخص می شود که در قدرت ثابت موتور، سرعت حرکت با نیروی کشش نسبت عکس دارد و بالعکس.

این اساس اصل عملکرد گیربکس (گیربکس) وسایل نقلیه مختلف است.

برق. توان الکتریکی یک کمیت فیزیکی است که سرعت انتقال یا تبدیل انرژی الکتریکی را مشخص می کند. هنگام مطالعه شبکه های AC، علاوه بر توان لحظه ای مطابق با تعریف فیزیکی کلی، مفاهیم قدرت فعال، برابر با مقدار متوسط ​​توان راکتیو آنی در طول دوره، که مربوط به انرژی در گردش بدون اتلاف از منبع به مصرف کننده و برگشت، و توان کل، محاسبه شده به عنوان محصول است. ارزش های موثرجریان و ولتاژ بدون در نظر گرفتن تغییر فاز.

U کاری است که هنگام حرکت یک کولن انجام می شود و جریان I تعداد کولن هایی است که در 1 ثانیه عبور می کنند. بنابراین حاصل ضرب جریان و ولتاژ را نشان می دهد شغل تمام وقت، در 1 ثانیه انجام می شود، یعنی توان الکتریکی یا توان جریان الکتریکی.

با تجزیه و تحلیل فرمول فوق، می توانیم یک نتیجه بسیار ساده بگیریم: از آنجایی که توان الکتریکی "P" به طور مساوی به جریان "I" و به ولتاژ "U" بستگی دارد، بنابراین، همان توان الکتریکی را می توان با یک جریان بالا و ولتاژ جریان پایین، یا برعکس، در ولتاژ بالا و جریان کم (این مورد برای انتقال برق در فواصل طولانی از نیروگاه ها به مکان های مصرف، از طریق تبدیل ترانسفورماتور در پست های برق افزایش یافته و پایین تر استفاده می شود) .

توان الکتریکی فعال (این توانی است که به طور غیرقابل برگشت به انواع دیگر انرژی - حرارتی، نور، مکانیکی و غیره تبدیل می شود) واحد اندازه گیری خود را دارد - W (وات). برابر است با 1 ولت ضربدر 1 آمپر. در زندگی روزمره و در تولید، اندازه گیری قدرت در کیلووات (کیلووات، 1 کیلووات = 1000 وات) راحت تر است. نیروگاه ها در حال حاضر از واحدهای بزرگتر استفاده می کنند - مگاوات (مگاوات، 1 مگاوات = 1000 کیلو وات = 1،000،000 وات).

توان الکتریکی راکتیو کمیتی است که این نوع را مشخص می کند بار الکتریکی، که در دستگاه ها (تجهیزات الکتریکی) با نوسانات انرژی (القایی و خازنی) میدان الکترومغناطیسی ایجاد می شوند. برای جریان متناوب معمولی، برابر است با حاصل ضرب جریان عملیاتی I و افت ولتاژ U توسط سینوس زاویه فاز بین آنها:

Q = U*I*sin(زاویه).

توان راکتیو واحد اندازه گیری خود را دارد که VAR (راکتیو ولت آمپر) نامیده می شود. با حرف "Q" مشخص می شود.

تجمع قدرت، تراکم قدرت. توان ویژه نسبت قدرت موتور به جرم یا پارامتر دیگر است.

چگالی قدرت خودرو. در رابطه با خودروها، توان ویژه حداکثر توان موتور تقسیم بر کل جرم خودرو است. توان موتور پیستونی تقسیم بر جابجایی موتور را توان لیتر می گویند. به عنوان مثال، توان لیتری موتورهای بنزینی 30 ... 45 کیلو وات / لیتر و برای موتورهای دیزل بدون توربوشارژ - 10 ... 15 کیلو وات / لیتر است.

افزایش قدرت ویژه موتور در نهایت منجر به کاهش مصرف سوخت می شود، زیرا نیازی به حمل موتور سنگین نیست. این امر از طریق آلیاژهای سبک، طراحی بهبود یافته و تقویت (افزایش سرعت و نسبت تراکم، استفاده از توربوشارژ و غیره) به دست می آید. اما این وابستگی همیشه مشاهده نمی شود. به ویژه، موتورهای دیزلی سنگین‌تر می‌توانند مقرون به صرفه‌تر باشند، زیرا راندمان یک دیزل مدرن توربوشارژ تا 50 درصد می‌رسد.

در ادبیات، با استفاده از این اصطلاح، مقدار معکوس kg/hp اغلب داده می شود. یا کیلوگرم بر کیلووات

قدرت خاص تانک ها. قدرت، قابلیت اطمینان و سایر پارامترهای موتورهای تانک به طور مداوم در حال رشد و بهبود بودند. اگر روشن است مدل های اولیهدر واقع به موتورهای اتومبیل و سپس با افزایش حجم تانک ها در دهه 1920-1940 رضایت داشتند. موتورهای هواپیماهای تطبیقی ​​و بعداً موتورهای دیزلی تانک (چند سوختی) که به طور خاص طراحی شده بودند، رواج یافتند. برای اطمینان از عملکرد رانندگی قابل قبول یک تانک، قدرت ویژه آن (نسبت قدرت موتور به وزن جنگی تانک) باید حداقل 18-20 اسب بخار باشد. با. / تی. قدرت خاص برخی از تانک های مدرن (به پیوست 10 مراجعه کنید).

قدرت فعال. توان اکتیو مقدار متوسط ​​توان جریان متناوب لحظه ای در یک دوره است:

توان فعال کمیتی است که فرآیند تبدیل الکتریسیته به نوع دیگری از انرژی را مشخص می کند. به عبارت دیگر، توان الکتریکی، همانطور که بود، میزان مصرف برق را نشان می دهد. این قدرتی است که برای آن پول می پردازیم که با متر شمارش می شود.

توان اکتیو را می توان با استفاده از فرمول زیر تعیین کرد:

مشخصه های توان بار را می توان به طور دقیق با یک پارامتر واحد (قدرت اکتیو بر حسب W) فقط برای مورد مشخص کرد. جریان مستقیم، زیرا در مدار DC فقط یک نوع مقاومت وجود دارد - مقاومت فعال.

مشخصه های قدرت بار برای مورد جریان متناوب را نمی توان به طور دقیق با یک پارامتر مشخص کرد، زیرا دو پارامتر وجود دارد. انواع متفاوتمقاومت - فعال و واکنشی. بنابراین، تنها دو پارامتر: توان اکتیو و توان راکتیو به طور دقیق بار را مشخص می کنند.

اصول عملکرد مقاومت فعال و واکنشی کاملاً متفاوت است. مقاومت فعال - انرژی الکتریکی را به طور غیرقابل برگشت به انواع دیگر انرژی (حرارتی، نور و غیره) تبدیل می کند - مثال: لامپ رشته ای، بخاری برقی.

راکتانس - به طور متناوب انرژی را ذخیره می کند و سپس آن را دوباره به شبکه آزاد می کند - مثال ها: خازن، سلف.

توان اکتیو (تلف شده از طریق مقاومت فعال) بر حسب وات و توان راکتیو (که از طریق راکتانس در گردش است) بر حسب vars اندازه گیری می شود. همچنین، برای مشخص کردن توان بار، از دو پارامتر دیگر استفاده می شود: توان ظاهری و ضریب توان. تمام این 4 پارامتر:

توان فعال: نام P، واحد: وات.

توان راکتیو: نام Q، واحد اندازه گیری: VAR (ولت آمپر راکتیو).

توان ظاهری: نامگذاری S، واحد: VA (ولت آمپر).

ضریب توان: تعیین k یا cosФ، واحد اندازه گیری: کمیت بدون بعد.

این پارامترها با روابط زیر مرتبط هستند:

S*S=P*P+Q*Q، cosФ=k=P/S.

CosФ را ضریب توان نیز می نامند.

بنابراین، در مهندسی برق، هر دو از این پارامترها برای مشخص کردن توان مشخص می شود، زیرا بقیه را می توان از این دو پیدا کرد.

در مورد منابع تغذیه هم همینطور است. توان آنها (ظرفیت بار) با یک پارامتر برای منابع تغذیه DC - توان فعال (W) و دو پارامتر برای منابع مشخص می شود. منبع تغذیه AC. به طور معمول این دو پارامتر توان ظاهری (VA) و توان فعال (W) هستند.

اکثر لوازم اداری و خانگی فعال هستند (بدون واکنش یا کم)، بنابراین قدرت آنها بر حسب وات نشان داده شده است. در این مورد، هنگام محاسبه بار، از مقدار استفاده می شود برق یو پی اسدر واتس. اگر بار کامپیوترهایی با منابع تغذیه (PSUs) بدون تصحیح ضریب توان ورودی (APFC) باشد، پرینتر لیزری، یخچال، تهویه مطبوع، موتور الکتریکی (به عنوان مثال، یک پمپ شناور یا یک موتور به عنوان بخشی از یک ماشین)، لامپ های فلورسنت بالاست و غیره - همه خروجی ها در محاسبه استفاده می شوند. داده های UPS: kVA، kW، ویژگی های اضافه بار و غیره

توان راکتیوتوان راکتیو، روش ها و انواع (وسایل) جبران توان راکتیو.

توان راکتیو بخشی از کل توان صرف شده برای فرآیندهای الکترومغناطیسی در یک بار است که دارای اجزای خازنی و القایی است. اجرا نمی کند کار مفید، باعث گرمایش اضافی هادی ها می شود و نیاز به استفاده از منبع انرژی افزایش یافته است.

توان راکتیو به تلفات فنی در شبکه های الکتریکی بر اساس دستور وزارت صنعت و انرژی فدراسیون روسیه به شماره 267 مورخ 4 اکتبر 2005 اشاره دارد.

در شرایط عملیاتی عادی، تمام مصرف کنندگان انرژی الکتریکی که حالت آنها با وقوع دائمی میدان های الکترومغناطیسی همراه است (موتورهای الکتریکی، تجهیزات جوشکاری، لامپ های فلورسنتو خیلی بیشتر) شبکه را با اجزای فعال و راکتیو کل مصرف برق بارگذاری کنید. این جزء راکتیو توان (که از این به بعد توان راکتیو نامیده می شود) برای کارکرد تجهیزات حاوی اندوکتانس های قابل توجه ضروری است و در عین حال می تواند به عنوان یک بار اضافی ناخواسته در شبکه در نظر گرفته شود.

با مصرف قابل توجه توان راکتیو، ولتاژ در شبکه کاهش می یابد. در سیستم های قدرتی که دارای کمبود توان اکتیو هستند، سطح ولتاژ معمولا کمتر از ولتاژ اسمی است. توان اکتیو ناکافی برای تکمیل تعادل به چنین سیستم هایی از سیستم های قدرت همسایه که دارای توان تولیدی اضافی هستند منتقل می شود. به طور معمول، سیستم های قدرت دارای کمبود توان اکتیو و کمبود توان راکتیو هستند. با این حال، انتقال توان راکتیو از دست رفته از سیستم های قدرت همسایه، کارآمدتر است، بلکه تولید آن در دستگاه های جبران کننده نصب شده در سیستم قدرت داده شده است. برخلاف توان اکتیو، توان راکتیو نه تنها توسط ژنراتورها، بلکه توسط دستگاه های جبران کننده - خازن ها، جبران کننده های سنکرون یا منابع توان راکتیو استاتیکی که می توانند در ایستگاه های فرعی شبکه الکتریکی نصب شوند، تولید می شود.

جبران توان راکتیودر حال حاضر عامل مهمی در حل مسئله صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش بارهای وارده بر شبکه برق می باشد. بر اساس برآورد کارشناسان داخلی و خارجی، سهم منابع انرژی و به ویژه برق، سهم قابل توجهی در هزینه تولید را به خود اختصاص می دهد. این یک استدلال به اندازه کافی قوی است که به طور جدی به تجزیه و تحلیل و ممیزی مصرف انرژی یک شرکت، توسعه روش شناسی و جستجوی ابزاری برای جبران توان راکتیو نزدیک شود.

جبران توان راکتیو جبران توان راکتیو یعنی.بار راکتیو القایی ایجاد شده توسط مصرف کننده های الکتریکی را می توان با یک بار خازنی با اتصال یک خازن با اندازه دقیق خنثی کرد. این باعث کاهش توان راکتیو مصرفی از شبکه می شود و به آن تصحیح ضریب توان یا جبران توان راکتیو می گویند.

مزایای استفاده از واحدهای خازن به عنوان وسیله ای برای جبران توان راکتیو:

• · تلفات ویژه کم توان فعال (تلفات خود خازن های کسینوس ولتاژ پایین مدرن از 0.5 وات در هر 1000 VAR تجاوز نمی کند).
• · بدون قطعات چرخان.
• · نصب و بهره برداری ساده (بدون نیاز به پایه).
• · سرمایه گذاری نسبتاً کم؛
• · امکان انتخاب هر قدرت جبرانی مورد نیاز.
• · امکان نصب و اتصال در هر نقطه از شبکه برق;
• بدون سر و صدا در طول عملیات.
• · هزینه های عملیاتی کم.

بسته به اتصال واحد خازن، انواع جبرانی زیر امکان پذیر است:

• 1. جبران انفرادی یا ثابت، که در آن توان راکتیو القایی به طور مستقیم در نقطه وقوع آن جبران می شود، که منجر به تخلیه سیم های تغذیه می شود (برای مصرف کنندگان فردی که در حالت پیوسته با توان ثابت یا نسبتا بالا کار می کنند - موتورهای آسنکرونترانسفورماتور، دستگاه جوش، لامپ تخلیه و غیره).
• 2. جبران خسارت گروهی، که در آن، مشابه غرامت فردی برای چندین مصرف کننده القایی که به طور همزمان کار می کنند، یک مشترک مشترک متصل می شود. خازن دائمی(برای موتورهای الکتریکی که نزدیک به یکدیگر قرار دارند، گروه های لامپ تخلیه). در اینجا خط عرضه نیز تخلیه می شود، اما فقط قبل از توزیع به مصرف کنندگان فردی.
• 3. جبران متمرکز که در آن تعداد معینی خازن به اصلی یا گروه متصل می شود کابینه توزیع. چنین جبرانی معمولاً در سیستم های الکتریکی بزرگ با بارهای متغیر استفاده می شود. چنین نصب خازن توسط یک تنظیم کننده الکترونیکی کنترل می شود - یک کنترل کننده که به طور مداوم مصرف توان راکتیو از شبکه را تجزیه و تحلیل می کند. چنین رگولاتورهایی خازن ها را روشن یا خاموش می کنند که با کمک آنها توان راکتیو لحظه ای بار کل جبران می شود و بنابراین، کل توان مصرفی از شبکه کاهش می یابد.