전기 공급이란 무엇입니까?

현대인은 일상생활과 직장에서 끊임없이 전기를 접하고, 전류를 소비하는 기기와 이를 발생시키는 기기를 사용한다. 그들과 함께 작업할 때 기술적 특성에 내재된 기능을 항상 고려해야 합니다.

모든 전기 장치의 주요 지표 중 하나는 전기 에너지와 같은 물리량입니다. 전기를 다른 유형의 에너지(예: 열, 빛, 기계적.

산업 목적을 위한 대규모 전기 에너지의 운송 또는 전송은 다음에 따라 수행됩니다. 고압 전력선.

변환 전기 에너지 변전소에서 수행됩니다.

전기 소비는 다양한 목적으로 가정 및 산업용 장치에서 발생합니다. 일반적인 유형 중 하나는 다음과 같습니다. 다양한 등급의 백열 램프.

DC 및 AC 회로에서 발전기, 전력선 및 소비자의 전력은 동일한 물리적 의미를 가지며 복합 신호의 모양에 따라 다른 비율로 동시에 표현됩니다. 일반적인 패턴을 정의하기 위해 순간 값의 개념... 전기 변환 속도의 시간 의존성을 다시 강조합니다.

순간 전력 결정

이론 전기공학에서는 전류, 전압, 전력의 기본적인 관계를 도출하기 위해 특정 시점에 고정된 순시값 형태의 이미지를 사용한다.

매우 짧은 시간 Δt에 전압 U의 영향을 받는 단일 기본 전하 q가 포인트 «1»에서 포인트 «2»로 이동하면 이 포인트 사이의 전위차와 동일한 작업을 수행합니다. 이를 시간 간격 Δt로 나누면 단위 전하 Pe(1-2)당 순간 전력에 대한 표현을 얻습니다.

적용된 전압의 작용에 따라 단일 전하뿐만 아니라이 힘의 영향을받는 모든 인접 전하도 이동하기 때문에 그 수는 숫자 Q로 편리하게 표시되고 전력 PQ의 순간 값 (1-2)는 그들을 위해 쓸 수 있습니다.

간단한 변환을 수행 한 후 전력 P에 대한 표현과 순시 전류 i (t) 및 전압 u (t)의 곱 구성 요소에 대한 순시 값 p (t)의 의존성을 얻습니다.

일정한 전력의 결정

V DC 회로 회로 섹션의 전압 강하 크기와 이를 통해 흐르는 전류는 변하지 않고 순시 값과 동일하게 안정적으로 유지됩니다.따라서이 회로의 전력은 설명 그림과 같이 이러한 값을 곱하거나 완벽한 작업 A를 실행 기간으로 나누어 결정할 수 있습니다.

교류 전력 결정

전기 네트워크를 통해 전송되는 전류 및 전압의 정현파 변화 법칙은 이러한 회로의 전력 표현에 영향을 미칩니다. 여기에서 피상 전력이 작용하는데, 이는 전력 삼각형으로 설명되며 능동 및 무효 구성 요소로 구성됩니다.

모든 섹션에서 혼합 유형의 부하가 있는 전력선을 통과할 때 정현파 전류는 고조파의 모양을 변경하지 않으며 무효 부하에서의 전압 강하는 특정 방향으로 위상이 이동합니다. 모멘트 값 표현은 적용된 부하가 회로 및 해당 방향의 전력 변화에 미치는 영향을 이해하는 데 도움이 됩니다.

동시에 발전기에서 소비자로의 전류 흐름 방향과 생성 된 회로를 통해 전송되는 전력이 완전히 다른 것이라는 사실에 즉시주의하십시오. 어떤 경우에는 일치하지 않을뿐만 아니라 반대 방향으로 향합니다.

다양한 유형의 부하에 대한 이상적이고 순수한 표현으로 다음 관계를 고려하십시오.

• 활동적인;

• 용량성;

• 유도.

능동 부하 전력 손실

발전기가 회로의 순전히 활성 저항에 적용되는 이상적인 정현파 전압 u를 생성한다고 가정합니다. 전류계 A와 전압계 V는 t마다 전류 I와 전압 U를 측정합니다.

그래프는 전류의 정현파와 활성 저항 양단의 전압 강하가 주파수와 위상에서 일치하여 동일한 진동을 생성함을 보여줍니다. 제품에 의해 표현되는 힘은 주파수의 두 배로 진동하고 항상 양의 값을 유지합니다.

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ Um / R ∙ sinωt = Um2/ R ∙ sin2ωt = Um2/ 2R ∙ (1-cos2ωt).

식으로 가보면 작동 전압, 그러면 다음을 얻습니다. p = P ∙ (1-cos2ωt).

그런 다음 한 번의 진동 기간 T 동안 전력을 통합하고 이 간격 동안 에너지 이득 ∆W가 증가함을 알 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 저항은 그래프에 표시된 것처럼 전기의 새로운 부분을 계속해서 소비합니다.

무효 부하의 경우 에너지 소비 특성이 다르며 모양이 다릅니다.

용량성 전력 손실

발전기의 전기 회로에서 저항 요소를 커패시턴스 C의 커패시터로 교체하십시오.

커패시턴스의 전류와 전압 강하 사이의 관계는 I = C ∙ dU / dt = ω ∙ C ∙ Um ∙ cosωt 비율로 표현됩니다.

전류의 순간 표현 값에 전압을 곱하고 용량 성 부하에 의해 소비되는 전력 값을 얻습니다.

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ ωC ∙ Um ∙ cosωt = ω ∙ C ∙ Um2∙ sinωt ∙ cosωt = Um2/ (2X°C) ∙ sin2ωt = U2/ (2X°C) ∙ sin2ωt.

여기서 전력이 적용된 전압 주파수의 두 배에서 0 부근에서 변동하는 것을 볼 수 있습니다. 고조파 기간과 에너지 이득에 대한 총 값은 0입니다.

이것은 에너지가 회로의 폐회로를 따라 양방향으로 이동하지만 작동하지 않음을 의미합니다.이러한 사실은 소스 전압이 절대 값으로 증가하면 전력이 양수이고 회로를 통한 에너지 흐름이 에너지가 축적되는 컨테이너로 향한다는 사실로 설명됩니다.

전압이 하강하는 고조파 부분으로 전달된 후 에너지는 커패시터에서 회로로 그리고 소스로 반환됩니다. 어느 프로세스에서도 유용한 작업이 수행되지 않습니다.

유도 부하에서의 전력 손실

이제 공급 회로에서 커패시터를 인덕턴스 L로 교체하십시오.

여기서 인덕턴스를 통과하는 전류는 비율로 표현됩니다.

I = 1 / L∫udt = -Um / ωL ∙ cos ωt.

그럼 우리는 얻을

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ ωC ∙ (-Um / ωL ∙ cosωt) = — Um2/ ωL ∙ sinωt ∙ cosωt = -Um2/ (2ХL) ∙ sin2ωt = -U2/ (2ХL) ∙ sin2ωt.

결과 표현을 통해 커패시턴스에서와 같이 작업에 쓸모없는 동일한 진동을 수행하는 인덕턴스에서 전력 방향의 변화와 에너지 증가의 특성을 볼 수 있습니다.

무효 부하에서 방출되는 전력을 무효 구성 요소라고 합니다. 이상적인 조건에서 연결 와이어에 활성 저항이 없으면 무해해 보이고 해를 끼치지 않습니다. 그러나 실제 전력 조건에서는 주기적인 과도 현상 및 무효 전력 변동으로 인해 연결 와이어를 포함한 모든 활성 요소가 가열되어 일부 에너지가 소비되고 소스에 적용된 전체 전력 값이 감소합니다.

전력의 무효 구성 요소의 주요 차이점은 유용한 작업을 전혀 수행하지 않지만 전기 에너지 손실과 장비의 과도한 부하로 이어져 중요한 상황에서 특히 위험하다는 것입니다.

이러한 이유로 무효 전력의 영향을 없애기 위해 특히 보상을 위한 기술 시스템.

혼합 부하에서의 배전

예를 들어 능동 용량 특성을 가진 발전기의 부하를 사용합니다.

그림을 단순화하기 위해 주어진 그래프에는 전류 및 전압의 정현파가 표시되지 않았지만 부하의 활성 용량 특성으로 인해 전류 벡터가 전압을 이끈다는 점을 염두에 두어야 합니다.

p = u ∙ i = 음 ∙ sinωt ∙ ωC ∙ Im ∙ sin (ωt + φ).

변환 후 다음을 얻습니다. p = P ∙ (1- cos 2ωt) + Q ∙ sin2ωt.

마지막 식에서 이 두 항은 순시 피상 전력의 유효 성분과 무효 성분입니다. 이들 중 첫 번째만이 유용한 작업을 수행합니다.

전력 측정 도구

전기 소비량을 분석하고 계산하기 위해 오랫동안 불려온 측정 장치가 사용됩니다. «카운터»… 그들의 작업은 전류 및 전압의 유효 값을 측정하고 정보 출력과 자동으로 곱하는 것을 기반으로 합니다.

계량기는 부하 상태에서 계량기가 켜진 순간부터 전기 제품의 작동 시간을 점진적으로 계산하여 에너지 소비량을 표시합니다.

AC 회로에서 전력의 활성 구성 요소를 측정하려면 전력계, 반응성 - varmeters. 서로 다른 단위 지정이 있습니다.

• 와트(W, W);

• var (var, var, var).

총 에너지 소비량을 결정하려면 전력계와 변수계의 판독 값을 기반으로 전력 삼각형 공식을 사용하여 값을 계산해야 합니다. 자체 단위인 볼트-암페어로 표시됩니다.

각 단위의 승인된 지정은 전기 기술자가 그 가치뿐만 아니라 전력 구성 요소의 특성을 판단하는 데 도움이 됩니다.