आपल्या सर्वांना दररोज विद्युत उपकरणांचा सामना करावा लागतो, असे दिसते की त्यांच्याशिवाय आपले जीवन थांबते. आणि त्या प्रत्येकाची तांत्रिक मॅन्युअलमध्ये शक्ती आहे. आज आपण ते काय आहे ते समजून घेऊ, गणनेचे प्रकार आणि पद्धती जाणून घेऊ.
सामग्री
एसी सर्किटमध्ये पॉवर
इलेक्ट्रिकल सर्किट्समध्ये जोडलेली इलेक्ट्रिकल उपकरणे पर्यायी करंट सर्किटमध्ये कार्य करतात, म्हणून या परिस्थितीत आपण पॉवरकडे लक्ष देऊ. प्रथम, तथापि, संकल्पनेची सामान्य व्याख्या देऊ.
शक्ती - विद्युत ऊर्जा ज्या दराने रूपांतरित किंवा प्रसारित केली जाते त्याचे प्रतिनिधित्व करणारे भौतिक प्रमाण.
एका संकुचित अर्थाने, विद्युत उर्जा हे ठराविक कालावधीत केलेल्या कामाचे त्या कालावधीत गुणोत्तर असे म्हटले जाते.
जर आपण या व्याख्येचा शास्त्रीयदृष्ट्या कमी अर्थ लावला, तर आपण असे म्हणतो की वीज ही एका विशिष्ट कालावधीत ग्राहकाने वापरलेली ऊर्जा आहे. सर्वात सोपा उदाहरण म्हणजे एक सामान्य इनॅन्डेन्सेंट लाइट बल्ब. लाइट बल्ब तो वापरत असलेल्या विजेचे उष्णता आणि प्रकाशात रूपांतरित करतो तो दर म्हणजे त्याचे वॅटेज. त्यानुसार, लाइट बल्बचा प्रारंभिक दर जितका जास्त असेल तितकी जास्त ऊर्जा वापरली जाईल आणि अधिक प्रकाश मिळेल.
या प्रकरणात केवळ वीज बदलण्याची प्रक्रिया इतर काही प्रक्रियेत (प्रकाश, उष्णता इ.) होत नाही.प्रकाश, उष्णता इ.), परंतु विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्राच्या दोलनाच्या प्रक्रियेत, वर्तमान आणि व्होल्टेजमध्ये एक फेज शिफ्ट आहे आणि पुढील गणनांमध्ये हे लक्षात घेतले पाहिजे.
अल्टरनेटिंग करंट सर्किटमध्ये पॉवरची गणना करताना, सक्रिय, प्रतिक्रियाशील आणि एकूण घटकांमधील फरक ओळखण्याची प्रथा आहे.
सक्रिय शक्तीची संकल्पना
सक्रिय (उपयोगी) शक्ती ही शक्तीचा तो भाग आहे जी विद्युत उर्जेचे इतर रूपात थेट रूपांतर करण्यासाठी वापरली जाते. हे लॅटिन अक्षर पी द्वारे नियुक्त केले जाते आणि मोजले जाते वॅट (वॅट).
सूत्रानुसार गणना केली: P = U⋅I⋅cosφ,
जेथे U आणि I हे अनुक्रमे व्होल्टेज आणि करंटचे rms मूल्य आहेत, cos φ हा व्होल्टेज आणि करंटमधील फेज कोनाचा कोसाइन आहे.
महत्त्वाचे! पूर्वी वर्णन केलेले सूत्र सर्किट्सच्या गणनेसाठी योग्य आहे 220V वर सर्किट्सतथापि, हेवी ड्युटी मशीन साधारणपणे 380 व्होल्टसह सर्किट वापरतात. असे असल्यास, हे तीन किंवा 1.73 च्या मुळाने गुणाकार करा.
प्रतिक्रियात्मक शक्तीची संकल्पना
प्रतिक्रियात्मक "हानीकारक" शक्ती ही प्रेरक किंवा कॅपेसिटिव्ह भारांसह विद्युत उपकरणांच्या ऑपरेशन दरम्यान व्युत्पन्न केलेली शक्ती आहे आणि उद्भवणारे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक चढउतार प्रतिबिंबित करते. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, ही ऊर्जा आहे जी वीज पुरवठ्यापासून ग्राहकांना हस्तांतरित केली जाते आणि नंतर ग्रीडमध्ये परत दिली जाते.
या प्रकरणात हा घटक वापरणे नैसर्गिकरित्या शक्य नाही, शिवाय, ते वीज पुरवठा नेटवर्कला अनेक प्रकारे हानी पोहोचवते, म्हणून ते सहसा त्याची भरपाई करण्याचा प्रयत्न करतात.
हे मूल्य लॅटिन अक्षर Q द्वारे दर्शविले जाते.
लक्षात ठेवा! प्रतिक्रियाशील शक्ती नेहमीच्या वॅट्समध्ये मोजली जात नाही (वॅटपण व्होल्ट-अँपिअर रिऍक्टिव्हमध्ये (युद्ध).
सूत्रानुसार गणना केली:
Q = U⋅I⋅sinφ,
जेथे U आणि I अनुक्रमे RMS व्होल्टेज आणि प्रवाह आहेत, sinφ हा व्होल्टेज आणि करंटमधील फेज अँगलचा साइन आहे.
महत्त्वाचे! फेज मोशनवर अवलंबून, गणनामध्ये हे मूल्य एकतर सकारात्मक किंवा नकारात्मक असू शकते.
कॅपेसिटिव्ह आणि प्रेरक भार
प्रतिक्रियात्मक (कॅपेसिटिव्ह आणि प्रेरक) भार हे मूळतः कॅपेसिटिव्ह आणि प्रेरक भार असतात जे ऊर्जा साठवतात आणि ग्रीडमध्ये परत पुरवतात.
प्रेरक भार प्रथम विद्युत प्रवाहाच्या ऊर्जेचे चुंबकीय क्षेत्रामध्ये रूपांतर करतो (अर्ध्या अर्ध्या कालावधीत), आणि नंतर चुंबकीय क्षेत्राच्या ऊर्जेला विद्युत प्रवाहात रूपांतरित करते आणि ते मेनमध्ये प्रसारित करते. एसिंक्रोनस मोटर्स, रेक्टिफायर्स, ट्रान्सफॉर्मर्स, इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स ही उदाहरणे आहेत.
महत्त्वाचे! प्रेरक भारांसह, वर्तमान वक्र नेहमी अर्ध्या अर्ध्या कालावधीने व्होल्टेज वक्र मागे राहतो.
कॅपेसिटिव्ह लोड विद्युत प्रवाहाच्या ऊर्जेचे विद्युत क्षेत्रामध्ये रूपांतरित करतो आणि नंतर परिणामी क्षेत्राच्या उर्जेचे विद्युत प्रवाहात रूपांतरित करतो. दोन्ही प्रक्रिया पुन्हा अर्ध्या अर्ध्या कालावधीसाठी चालतात. कॅपेसिटर, बॅटरी, सिंक्रोनस मोटर्स ही उदाहरणे आहेत.
महत्त्वाचे! कॅपेसिटिव्ह लोड दरम्यान, वर्तमान वक्र व्होल्टेज वक्रच्या अर्ध्या अर्ध्या कालावधीने पुढे आहे.
पॉवर फॅक्टर cosφ
पॉवर फॅक्टर cosφ (जे cosine phi वाचतेविद्युत उर्जेच्या वापराची कार्यक्षमता प्रतिबिंबित करणारे एक स्केलर भौतिक प्रमाण आहे. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, cosφ गुणांक सर्व शक्तीच्या सापेक्ष प्रतिक्रियाशील भागाची उपस्थिती आणि परिणामी सक्रिय भागाची विशालता दर्शवितो.
cosφ घटक सक्रिय विद्युत शक्ती आणि एकूण विद्युत शक्तीच्या गुणोत्तराद्वारे आढळतो.
टीप! अधिक अचूक गणनेमध्ये, साइनसॉइडची नॉनलाइनर विकृती विचारात घेतली पाहिजे, तथापि, सामान्य गणनांमध्ये त्याकडे दुर्लक्ष केले जाते.
या घटकाचे मूल्य 0 ते 1 पर्यंत बदलू शकते (जर गणना टक्केवारी म्हणून केली गेली असेल तर 0% ते 100% पर्यंत).गणना सूत्रावरून हे समजणे कठीण नाही की त्याचे मूल्य जितके मोठे असेल तितके सक्रिय घटक जास्त आणि म्हणून डिव्हाइसचे कार्यप्रदर्शन चांगले.
एकूण शक्तीची संकल्पना. शक्ती त्रिकोण
एकूण शक्ती ही अनुक्रमे सक्रिय आणि प्रतिक्रियाशील शक्तींच्या वर्गांच्या बेरजेच्या मुळाशी समान असलेली भौमितीयदृष्ट्या गणना केलेली मात्रा आहे. हे लॅटिन अक्षर एस द्वारे दर्शविले जाते.
आपण अनुक्रमे व्होल्टेज आणि करंट गुणाकार करून एकूण शक्तीची गणना देखील करू शकता.
एस = U⋅I
महत्त्वाचे! एकूण शक्ती व्होल्ट-अँपिअरमध्ये मोजली जाते (व्ही.ए).
पॉवर त्रिकोण हे पूर्वी वर्णन केलेल्या सर्व गणनांचे आणि सक्रिय, प्रतिक्रियाशील आणि एकूण शक्तीमधील संबंधांचे सोयीस्कर प्रतिनिधित्व आहे.
कॅथेटस प्रतिक्रियाशील आणि सक्रिय घटकांचे प्रतिनिधित्व करतात, तर कर्ण एकूण शक्तीचे प्रतिनिधित्व करतात. भूमितीच्या नियमांनुसार, कोनाचा कोसाइन φ सक्रिय आणि एकूण घटकांच्या गुणोत्तराच्या बरोबरीचा असतो, म्हणजेच तो पॉवर फॅक्टर असतो.
सक्रिय, प्रतिक्रियाशील आणि एकूण शक्ती कशी शोधावी. गणना उदाहरण
सर्व गणना पूर्वी नमूद केलेल्या सूत्रांवर आणि शक्ती त्रिकोणावर आधारित आहेत. सराव मध्ये सर्वात सामान्य आहे की एक समस्या पाहू.
सहसा, विद्युत उपकरणे सक्रिय शक्ती आणि cos ϕ मूल्यासह लेबल केली जातात. या डेटासह प्रतिक्रियाशील आणि एकूण घटकांची गणना करणे सोपे आहे.
हे करण्यासाठी, सक्रिय शक्ती cosφ द्वारे विभाजित करा आणि वर्तमान आणि व्होल्टेजचे उत्पादन मिळवा. ही एकूण शक्ती असेल.
नंतर, घात त्रिकोणातून, आपण एकूण आणि सक्रिय घाताच्या वर्गांमधील फरकाच्या वर्गाइतकी प्रतिक्रियात्मक शक्ती शोधू.
व्यवहारात cosφ कसे मोजले जाते
cos ϕ चे मूल्य सामान्यतः इलेक्ट्रिक उपकरणांच्या लेबलवर सांगितले जाते, तथापि, जर ते व्यवहारात मोजणे आवश्यक असेल तर, एक विशेष उपकरण, a एक फासोमीटर. तसेच डिजिटल वॅटमीटर सहजपणे या कार्याचा सामना करू शकतो.
परिणामी cosφ पुरेसे कमी असल्यास, ते व्यावहारिकदृष्ट्या भरपाई केली जाऊ शकते. हे मुख्यतः सर्किटमध्ये अतिरिक्त उपकरणे समाविष्ट करून केले जाते.
- प्रतिक्रियाशील घटकासाठी दुरुस्त करणे आवश्यक असल्यास, आधीपासून कार्यरत असलेल्या उपकरणाच्या उलट दिशेने कार्य करत सर्किटमध्ये एक प्रतिक्रियाशील घटक समाविष्ट केला पाहिजे. इंडक्शन मोटरच्या ऑपरेशनची भरपाई करण्यासाठी, उदाहरणार्थ एक प्रेरक लोड, एक कॅपेसिटर समांतर जोडलेले आहे. सिंक्रोनस मोटरच्या भरपाईसाठी इलेक्ट्रोमॅग्नेट जोडलेले आहे.
- नॉनलाइनरिटी समस्या दुरुस्त करणे आवश्यक असल्यास, सर्किटमध्ये एक निष्क्रिय cosφ सुधारक आणला जातो, उदाहरणार्थ लोडसह मालिकेत जोडलेला उच्च इंडक्टन्स चोक.
पॉवर - हे विद्युत उपकरणांचे सर्वात महत्वाचे निर्देशकांपैकी एक आहे, म्हणून ते काय आहे आणि त्याची गणना कशी केली जाते हे जाणून घेण्यासाठी, हे केवळ शाळकरी मुलांसाठी आणि तंत्रज्ञानामध्ये तज्ञ असलेल्या लोकांसाठीच नाही तर आपल्या सर्वांसाठी देखील उपयुक्त आहे.
संबंधित लेख:
