Что такое резистивная нагрузка

Детальный расчет токов и мощности в зависимости от типа нагрузки — Новости — 2020

Что такое резистивная нагрузка

Течения и анализ мощности являются ключевыми факторами при любой конструкции или редизайне установки, которые они позволят определить источник (источники) в соответствии с назначением установки, предполагаемым использованием схем и приемников, которые будут поставляться.

Детальный расчет токов и мощности в зависимости от типа нагрузки

Потребляемый ток Ia соответствует номинальному току, потребляемому приемником, независимо от коэффициента использования и коэффициента совпадения, но с учетом аспектов эффективности ( η-фактора ), коэффициента смещения или сдвига фазы ( cos φ ) для двигателей или других индуктивных или емкостных нагрузок.

Для нелинейных (или искажающих) нагрузок необходимо вычислить квадратичную сумму основного тока и гармонических токов , чтобы получить фактический среднеквадратичный ток .

Давайте разложим расчет мощности на несколько частей, поэтому мы можем легко следовать:

  1. Чисто резистивная нагрузка
  2. Не искажающая нагрузка, которая не является чисто резистивной
  3. Расчет текущего
    • Пример асинхронного двигателя
    • Представление результатов
  4. Перегрузки на проводниках в соответствии с полным гармоническим искажением
    • Пример. Определение защитного устройства с нейтралью, перегруженной гармониками.
  5. Искаженная нагрузка, которая не является чисто резистивной
    • Пример — люминесцентный светильник и электронный балласт

1. Чисто резистивная нагрузка

Ток, потребляемый Ia чисто резистивной нагрузки, рассчитывается путем простого применения формул. Для однофазных:

и для трехфазного:

Но будьте осторожны, очень мало нагрузок полностью резистивное. Лампы накаливания теряют почву для решений, которые предлагают более высокие уровни производительности, но которые, с другой стороны, менее «чисты» с электрической точки зрения.

Вернитесь к расчетам тока и мощности

2. Не искажающая нагрузка, которая не является чисто резистивной

Номинальная мощность (Pn) двигателя соответствует механической мощности, доступной на его валу. Фактическая потребляемая мощность (Па) соответствует активной мощности, переносимой линией.

Это зависит от эффективности двигателя:

Потребляемый ток (Ia) задается следующими формулами. Для однофазных:

и для трехфазного:

Где:

  • Ia — среднесуточный ток, потребляемый (в A)
  • Pn — номинальная мощность (в Вт, это полезная мощность)
  • U — напряжение между фазами в трехфазных и между фазами и нейтралями в однофазном (в V)
  • η — эффективность
  • cosφ — коэффициент смещения

Вернитесь к расчетам тока и мощности

3. Расчет тока, потребляемого несколькими приемниками

Пример, описанный ниже, показывает, что расчеты тока и мощности должны выполняться в соответствии с точными математическими правилами, чтобы четко различать различные компоненты.

Пример асинхронных двигателей

Группа схем состоит из двух трехфазных асинхронных двигателей M 1 и M 2, подключенных к одной и той же панели (сетевое питание: 400 В переменного тока — 50 Гц). Номинальная мощность двигателей равна : Pn 1 = 22 кВт и Pn 2 = 37 кВт .

Коэффициенты смещения составляют cosφ 1 = 0, 92 для M 1 и cosφ 2 = 0, 72 для M 2 КПД составляют η 1 = 0, 91 и η 2 = 0, 93 соответственно.

Расчет потребляемой мощности:

В этом случае реактивную мощность можно вычислить , определив значение tanφ из cosφ . связь с касательной дается формулой:

Расчет реактивной мощности :

Расчет кажущейся мощности :

Расчет общего потребления тока для M1, M2, M1 + M2 и соответствующего коэффициента мощности:

Активная мощность (в Вт) и реактивная мощность (в VAr) могут быть объединены вместе алгебраически, а кажущаяся мощность и токи могут быть объединены только геометрически .

Вернитесь к расчетам тока и мощности

Представление результатов

Все анализы мощности должны показывать, как в приведенной ниже таблице, по крайней мере для каждой группы:

  • Активные силовые цепи, которые соответствуют (до ближайшей эффективности) подаваемой энергии,
  • Реактивная мощность, с которой могут рассчитываться устройства компенсации (конденсаторы)
  • Очевидная мощность, позволяющая определить мощность источника и
  • Потребляемый ток, чтобы можно было вычислить устройства транкинга и защиты.
M 1 M 2 M 1 + M 2 (Всего t)
Активная мощность: P (кВт) Па 1 = 24, 18 Pa 2 = 39, 78 P t = 63, 96
Реактивная мощность: Q (kVAR) Q 1 = 10, 30 Q 2 = 38, 35 Q t = 48, 65
Видимая мощность: S (кВА) S 1 = 26, 28 S 2 = 55, 26 S t = 80, 36
Потребляемый ток: Ia (A) Ia 1 = 38 Ia 2 = 80 Ia t = 116
cosφ 0, 92 0, 72 0, 80

Вернитесь к расчетам тока и мощности

4. Перегрузки на проводниках в соответствии с полным гармоническим искажением

Ток, циркулирующий в каждой фазе, равен квадратичной сумме основного тока (называемого порядком 1-й гармоники) и всех гармонических токов (следующих порядков):

THDi (Total Harmonic Distortion) выражает соотношение между долей всех гармонических токов и суммарным током в процентах.

I 1 — среднеквадратичное значение фундаментального и в I n среднеквадратичного значения гармоники n-го порядка. Принцип заключается в применении коэффициента уменьшения тока, который может быть рассчитан на основе THDi.

Для допустимого значения THDi 33% ток, следовательно, теоретически должен быть уменьшен в каждой фазе на коэффициент K:

Если коэффициент не применяется, ток будет увеличен за счет:

Это остается приемлемым и объясняет, почему стандарт не рекомендует понижать или уменьшать размеры поперечных сечений до 33% THDi.

Выше 33%. стандарт рекомендует увеличить ток IB, что приводит к необходимости увеличения негабаритного проводника.

Для фазных проводников также может потребоваться уменьшение тока или превышение размеров многожильных кабелей. Следует отметить, что стандарт рекомендует коэффициент уменьшения 0, 84 . что на самом деле соответствует пессимистическому THDi 65% .

Что касается нейтрального проводника, считается, что если все гармоники будут 3-го порядка и его кратные, они будут объединены вместе, а ток, обусловленный гармониками в нейтрале, будет равен I N = 3 × I ph, что может быть выраженный с использованием эквивалентных обозначений, THDn = 3 THDi .

Устройства, чья нагрузка называется нелинейной , не потребляют ток, который является отражением применяемого напряжения . Это приводит к ненужному потреблению энергии: искажающей мощности, которая генерирует дополнительный ток, последствия которого не следует упускать из виду.

Но этот ток никогда не выражается напрямую, поскольку он включает довольно сложный математический расчет, преобразование Фурье, чтобы определить его относительную общую часть (THDi: полное гармоническое искажение) или порядок величины по порядку: ih 2, ih 3, ih 4, ih 5, ih n .

Без точных измерений трудно точно узнать текущий уровень, соответствующий каждому гармоническому порядку. Поэтому предпочтительно просто увеличить поперечное сечение нейтрального проводника в качестве меры предосторожности, так как известно, что основные гармоники 3- го порядка и их кратность объединяются в нейтраль. и адаптировать защиту этого проводника.

Стандарт IEC 60364 указывает на возрастающие коэффициенты, которые должны применяться к поперечному сечению нейтрального проводника в соответствии с процентом гармоник 3-го порядка.

В принципе, нейтраль должна быть тем же самым поперечным сечением, что и фазный проводник во всех однофазных цепях. В трехфазных цепях с поперечным сечением более 16 мм 2 (алюминий 25 мм 2 ). Сечение нейтрали можно свести к поперечному сечению / 2.

Однако это сокращение не допускается, если:

  • Нагрузки практически не сбалансированы
  • Суммарные гармонические токи третьего порядка больше 15%

Если это значение больше 33%, поперечное сечение активных проводников многожильных кабелей выбирается путем увеличения тока In с фиксированным коэффициентом умножения 1, 65. Для одножильных кабелей увеличивается только поперечное сечение нейтрали.

На практике увеличение тока Ia в нейтрали компенсируется увеличением его поперечного сечения. Когда нейтраль загружена, коэффициент допуска 0, 86 применяется к допустимому току кабелей с 3 или 1 проводниками .

Текущий коэффициент уменьшения K N, а скорее его обратный, который будет использоваться для увеличения негативного проводника, будет тогда:

При общем гармоническом искажении 3- го порядка 65% ток фазных проводников должен быть увеличен на 119%, а в нейтральном проводнике — на 163% . Если THDi достигнет 100%, то 1 / KN теоретически достигнет 2.12 . Это значение было бы невозможно достичь, поскольку это означало бы, что гармоника полностью заменила фундаментальную.

Теоретический предел максимального тока для нейтрали по отношению к фазам:

Эти расчеты показывают, что гармонические токи выше всех нельзя игнорировать как с точки зрения «скрытого» потребления энергии, так и с точки зрения калибровки проводников, которые могут быть перегружены. Относительная сложность вычислений приводит к использованию общих значений снижения стоимости, которые обычно охватывают большинство случаев, так же, как программное обеспечение используется в другом месте.

Вернитесь к расчетам тока и мощности

Пример соблюдения стандартов для определения защитного устройства с нейтралью, перегруженной гармониками

Для цепи 3P + N, рассчитанной на 170 A, с системой TNS, с общим гармоническим искажением третьего порядка более 33%. При калибровке фазных кабелей должен быть включен коэффициент уменьшения 0, 84 (нейтральный груз, см. Выше).

Для этого требуется минимальное поперечное сечение 70 мм 2 на фазу . Нейтральный проводник должен иметь такой размер, чтобы выдерживать ток 1, 45 × 170 A = 247 A, т.е. поперечное сечение 95 мм 2 .

Поэтому должен быть выбран автоматический выключатель, способный противостоять току, который может пересекать нейтраль:

В устройстве ≥ IB нейтрально ⇒ In = 250 A

Но устройство должно быть установлено в соответствии с током, который может протекать по фазам:

Ir ≥ IB фазы ⇒ Ir ≥ 170 A

Источник: https://ru.electronics-council.com/detailed-calculation-currents-83007

Что такое балластное сопротивление

Что такое резистивная нагрузка

При обзоре различных электротехнических устройств, очень часто возникает вопрос: что такое балластное сопротивление?

Балластное сопротивление

Представляет собой специальные нагрузочные устройства, предназначенные для создания определенной электрической нагрузки с целью тестирования генераторов и других устройств бесперебойного питания. Оно совершенно точно имитирует реальную нагрузку, которую планируется применять в рабочих условиях.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое ток холостого хода

Во многих нагрузочных устройствах установлены резистивные элементы, изготовленные из хромированного сплава и обеспечивающие долговременную и надежную работу без затрат времени на охлаждение. Таким образом, с помощью балластного сопротивления возможно на практике произвести проверку системы, не прерывая критические нагрузки.

Резистивное

С помощью него обеспечивается соответствующая нагрузка на генератор и первичный двигатель. Резистивное устройство поглощает энергию всей системы: устройство забирает энергию от генератора, генератор, в свою очередь берет энергию от первичного двигателя, а двигатель получает энергию сгоревшего топлива.

В результате работы забирается и дополнительная энергия: тепло, отводимое системой охлаждения, потери при выхлопе, потери в самом генераторе, а также энергия, которая потребляется вспомогательными элементами. Способно учитывать все стороны работы генератора. Создается преобразованием электроэнергии в тепловую.

Тепло отводится при помощи воздушного или водяного охлаждения.

Реактивное

Представляет собой индуктивную нагрузку с использованием железных сердечников. Составляет примерно 75% от такой же резистивной нагрузки. Возможны и другие соотношения, для того, чтобы получить другие значения мощности.

При помощи индуктивных нагрузок реально моделируются комплексные, наиболее часто встречающиеся на объектах: освещение, отопление, трансформаторы, двигатели.

При этом происходит полное тестирование всей электрической системы, собирается информация о реактивных токах генераторов и регуляторов напряжения.

Емкостное

По своей мощности и назначению очень похоже на реактивное. Его единственное отличие, в обеспечении нагрузки с током, опережающим напряжение. С помощью емкостных нагрузок моделируются, относящиеся к электронным и нелинейным, таким как компьютерные сети, телевизионные коммуникации и т.д.

Источник: https://electric-220.ru/news/chto_takoe_ballastnoe_soprotivlenie/2012-11-12-223

Поиск данных по Вашему запросу:

Что такое резистивная нагрузка

Резистивная нагрузка , индуктивность L и емкость С являются электрической цепью, формирующей нулевой ток через тиристор. Имеется также резистивная нагрузка с проводимостью GH, которая учитывает как наличие внешних цепей, так и присутствие внутренней проводимости источника сигнала.

Подключив к конвертору резистивную нагрузку RH , получим элемент с отрицательным входным сопротивлением, который может использоваться, например, в автоколебательных устройствах. Наиболее равномерное усиление обеспечивает резистивная нагрузка.

Они имеют существенно лучшие характеристики при резистивных нагрузках , чем трансформаторы 1-го класса.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: USB тестеры, электронная нагрузка и тестировочная плата. Как тестировать кабели USB правильно

Нагрузочные шкафы серии JUNXY

Мы знаем, что реактивные нагрузки индуктивности и конденсаторы не рассеивают мощность, но то, что на них падает напряжение и через них протекает ток, даёт обманчивое впечатление, что они всё-таки рассеивают мощность. Реактивная мощность в математических выражениях обозначается прописной буквой Q. Фактическое количество используемой или рассеиваемой в цепи мощности называется активной мощностью и измеряется в ваттах обозначается, как обычно, прописной буквой P.

Комбинация реактивной и активной мощностей называется полной мощностью и является произведением напряжения и тока цепи без учёта угла сдвига фаз. Полная мощность измеряется в вольт-амперах ВА и обозначается прописной буквой S.

Как правило, величина активной мощности определяется сопротивлением рассеивающих ее элементов цепи, обычно резисторов R. Реактивная мощность определяется величиной реактивного сопротивления X. Полная мощность определяется полным сопротивлением цепи Z.

Поскольку при определении мощности мы имеем дело со скалярными величинами, любые исходные комплексные величины напряжение, ток и полное сопротивление должны быть представлены в показательной форме, а не в виде действительных или мнимых составляющих. К примеру, при определении активной мощности по величинам тока и сопротивления необходимо использовать величину тока в полярной системе координат, а не действительную или мнимую часть.

При определении полной мощности по напряжению и полному сопротивлению обе эти комплексные величины должны быть представлены в полярной системе координат для применения скалярной арифметики.

Имеется несколько выражений, связывающих три типа мощности со значениями активного, реактивного и полного сопротивления во всех случаях используются скалярные величины. Обратите внимание, что для определения активной и реактивной мощности имеются два выражения.

Изучите схемы, приведённые ниже, и посмотрите, как определяются эти три типа мощности при резистивной нагрузке, при реактивной нагрузке и при резистивно-реактивной нагрузке см.

Активная мощность, реактивная мощность и полная мощность для чисто резистивной нагрузки. Активная мощность, реактивная мощность и полная мощность для резистивно-реактивной нагрузки. Эти три типа мощностей можно связать друг с другом в тригонометрической форме. Мы называем это треугольником мощностей см. Используя законы тригонометрии, мы можем определить длину каждой стороны величину мощности каждого типа , если даны длины двух других сторон или длина одной стороны и угол.

О компании Продукция Замеры Контакты. Отправить заявку. Rus Eng. Хомов электро конденсаторы, конденсаторные установки, батареи статических конденсаторов, фильтрокомпенсирующие установки, разборные трансформаторы тока, регуляторы реактивной мощности О компании Продукция Замеры Полезные статьи Контакты. Заказ обратного звонка.

Рады сообщить о Читать далее. Екатеринбург Уважаемые клиенты и партнеры! Активная, реактивная и полная мощности Мы знаем, что реактивные нагрузки индуктивности и конденсаторы не рассеивают мощность, но то, что на них падает напряжение и через них протекает ток, даёт обманчивое впечатление, что они всё-таки рассеивают мощность.

Основные выводы: мощность, рассеиваемая нагрузкой, называется активной мощностью. Она обозначается прописной буквой P и измеряется в ваттах Вт ; мощность, которая поглощается и возвращается нагрузкой из-за её реактивных свойств, называется реактивной мощностью.

Она обозначается прописной буквой Q и измеряется в вольт-амперах реактивных вар ; общая мощность в цепи переменного тока, рассеиваемая и поглощаемая и возвращаемая, называется полной мощностью. Она обозначается прописной буквой S и измеряется в вольт-амперах ВА ; эти три типа мощностей тригонометрически связаны друг с другом.

В правильно построенном треугольнике P — длина ближней стороны, Q — длина противоположной стороны, а S — длина гипотенузы. Противоположный угол соответствует фазовому углу полного сопротивления Z цепи. Читать далее Архив новостей Сертификаты. Красногорск, ул. Ильинский тупик, д. E-mail: sales khomovelectro. Время работы: с до

Выключатели с диммером — каталог товаров Резистивная нагрузка

Величины тока и напряжения, входящие в выражение 1 , являются синусоидальными функциями времени, поэтому и мгновенная мощность является переменной величиной и для ее оценки используется понятие средней мощности за период.

Ее можно получить, интегрируя за период T работу, совершаемую электрическим полем, а затем соотнося ее с величиной периода, то есть. Величина cos j называется коэффициентом мощности.

Из этого выражения следует, что средняя мощность в цепи переменного тока зависит не только от действующих значений тока I и напряжения U , но и от разности фаз j между ними.

Активная (резистивная) нагрузка. Для неё закон Ома выполняется в каждый момент времени и аналогичен закону Ома для постоянного тока. Примеры.

Резистивная нагрузка, 1-2А, вход USB

Контактная система электромагнитного реле Типовые нагрузки реле : Лампы накаливания Люминисцентные лампы Электродвигатели Соленоиды и контакторы Категории нагрузок реле. В одном из отчетов солидной американской фирмы-производителя электромагнитных реле приведены экспериментальные данные по зависимости электрического ресурса реле от вида нагрузки.

Завод-производитель не отказывается от этой мощности, но предлагает ознакомиться с реальными мощностями коммутации и ресурсом, приведенными в таблице. Итак, анализ таблицы показывает, что у этого мощного реле при работе на индуктивную нагрузку падает не только наг рузочная способность в 10 раз , но и ресурс в раз. При наличии серьезных ограничений на параметры электродвигателя ресурс снижается в 3 раза.

Лампы накаливания понижают нагрузочную способность в 3 раза, а ресурс в 4 раза. Все эти данные верны только для случая включения нагрузки нормально разомкнутым контактом N0.

При управлении нагрузкой контактом NC нагрузочная способность реле еще более ухудшается, что вызвано меньшей силой прижима контактов NC работает только пружинный прижим контактов по сравнению с контактами N0 при замыкании сила прижима равна усилию, развиваемому электромагнитом катушки реле.

Источник: https://all-audio.pro/c10/stati/chto-takoe-rezistivnaya-nagruzka.php

Делитель напряжения

Делитель напряжения – это это цепь, состоящая из двух и более пассивных радиоэлементов, которые соединены последовательно.

Делитель напряжения на резисторах

Давайте разберем самый простой делитель напряжения, состоящий из двух резисторов. Эти два резистора соединим последовательно и подадим на них напряжение. Напряжение может быть как постоянное, так и переменное.

Подавая напряжение на эту цепь, состоящую из двух резисторов, у нас получается, что цепь становится замкнутой, и в цепи начинает течь электрический ток с какой-то определенной силой тока, которая зависит от номиналов резисторов.

Итак, мы знаем, что при последовательном соединении сила тока в цепи одинакова. То есть какая сила тока протекает через резистор R1, такая же сила тока течет и через резистор R2. Как же вычислить эту силу тока? Оказывается, достаточно просто, используя закон Ома: I=U/R.

Так как наши резисторы соединены последовательно, то и их общее сопротивление будет выражаться формулой

То есть в нашем случае мы можем записать, что

Как найти напряжение, которое падает на резисторе R2?

Так как ток для обоих резисторов общий, то согласно закону Ома

Подставляем вместо I формулу

и получаем в итоге

Для другого резистора ситуация аналогичная. На нем падает напряжение

Для него формула запишется

Давайте докажем, что сумма падений напряжений на резисторах равняется напряжению питания, то есть нам надо доказать, что U=UR1 +UR2 . Подставляем значения и смотрим.

что и требовалось доказать.

Эта формула также работает и для большого количества резисторов.

На схеме выше мы видим резисторы, которые соединены последовательно. Чему будет равняться Uобщ ? Так как резисторы соединены последовательно, следовательно, на каждом резисторе падает какое-то напряжение. Сумма падений напряжения на всех резисторах будет равняться Uобщ . В нашем случае формула запишется как

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какие пути прохождения тока более опасны для человека

Как работает делитель напряжения на практике

Итак у нас имеются вот такие два резистора и наш любимый мультиметр:

Замеряем сопротивление маленького резистора, R1=109,7 Ом.

Замеряем сопротивление большого резистора R2=52,8 Ом.

Выставляем на блоке питания ровно 10 Вольт. Замер напряжения производим с помощью мультиметра.

Цепляемся блоком питания за эти два резистора, запаянные последовательно. Напомню, что на блоке ровно 10 Вольт. Показания амперметра на блоке питания тоже немного неточны. Силу тока мы будем замерять в дальнейшем также с помощью мультиметра.

Замеряем падение напряжения на большом резисторе, который обладает номиналом в 52,8 Ом. Мультиметр намерял 3,21 Вольта.

Замеряем напряжение на маленьком резисторе номиналом в 109,7 Ом. На нем падает  напряжение 6,77 Вольт.

Ну что, с математикой, думаю, у всех в порядке. Складываем эти два значения напряжения. 3,21+6,77 = 9,98 Вольт. А куда делись еще 0,02 Вольта? Спишем на погрешность щупов и средств измерений. Вот наглядный пример того, что мы смогли разделить напряжение на два разных напряжения. Мы еще раз убедились, что сумма падений напряжений на каждом резистора равняется напряжению питания, которое подается на эту цепь.

Сила тока в цепи при последовательном соединении резисторов

Давайте убедимся, что сила тока при последовательном соединении резисторов везде одинакова. Как измерить силу тока постоянного напряжения, я писал здесь. Как видим, мультиметр показал значение 0,04 А или 40 мА в начале цепи, в середине цепи и даже в конце цепи. Где бы мы не обрывали нашу цепь, везде одно и то же значение силы тока.

Переменный резистор в роли делителя напряжения

Для того, чтобы плавно регулировать выходное напряжение, у нас есть переменный резистор в роли делителя напряжения. Его еще также называют потенциометром.

Его обозначение на схеме выглядит вот так:

Принцип работы такой: между двумя крайними контактами постоянное сопротивление. Сопротивление относительно среднего контакта по отношению к крайним может меняться  в зависимости от того, куда мы будем крутить крутилку этого переменного резистора. Этот резистор рассчитан на мощность 1Вт и имеет полное сопротивление 330 Ом. Давайте посмотрим, как он будет делить напряжение.

Так как мощность небольшая, всего 1 Вт, то мы не будем нагружать его большим напряжением. Мощность, выделяемая на каком-либо резисторе рассчитывается по формуле P=I2R. Значит, этот переменный резистор может делить только маленькое напряжение при маленьком сопротивлении нагрузки и наоборот. Главное, чтобы значение мощности этого  резистора не вышло за грани. Поэтому я буду делить напряжение в 1 Вольт.

Для этого выставляем на блоке напряжение в 1 Вольт и цепляемся к нашему резистору по двум крайним контактам.

Крутим крутилку в каком-нибудь произвольном направлении и останавливаем ее. Замеряем напряжение между левым и средним контактом и получаем 0,34 Вольта.

Замеряем напряжение между средним и правым контактом и получаем 0,64 Вольта

Суммируем напряжение и получаем 0,34+0,64=0,98 Вольт. 0,02 Вольта опять где-то затерялись. Скорее всего на щупах, так как они тоже обладают сопротивлением. Как вы видите, простой переменный резистор мы можем использовать в роли простейшего делителя напряжения.

Источник: https://www.RusElectronic.com/djelitjel-naprjazhjenija/

Почему мощность трансформатора измеряют в ква, а не в квт ?

Многим из нас известна основная единица мощности – Ватт (Вт) или чаще используется его производная киловатт (кВт) и вы привыкли, что эта характеристика у электрооборудования указывается именно в них.

Но если взять трансформатор или приборы, в которых он является основным компонентом, например, стабилизаторы напряжения, вы увидите, что мощность там указана в кВА — киловольт-амперах.

Давайте разберемся, что такое кВА, почему именно в этих единицах измерения указывается мощность трансформатора и как она связана с обычными киловаттами.

Я не буду выкладывать здесь определения из учебников и сыпать физическими терминами, объясню коротко, простыми словами, чтобы было понятно любому.

В первую очередь, вы должны знать, что у некоторых электроприборов, работающих от переменного тока, не вся потребляемая мощность тратится на совершение полезной работы — нагрева, освещения, звучания, вращения и т.д.

Всего существует четыре основных типа нагрузок, которые могут подключаться в частности к трансформатору:

Резистивная

Ярким примером резистивной нагрузки является ТЭН, который нагревается при протекании через него электрического тока.

ТЭН — это обычное сопротивление, ему не важно в какую сторону протекает по нему ток, правило одно, чем сила тока больше, тем больше тепла вырабатывается – соответственно вся мощность тратится на это.

Мощность, которая тратится на резистивной нагрузке называется – активной, как раз она то и измеряется в кВт – киловаттах.

Индуктивная

Знакомым всем примером индуктивной нагрузки является электродвигатель, в нём не весь проходящий электрический ток тратится на вращения. Часть расходуется на создание электромагнитного поля в обмотке или теряется в медном проводнике, эта составляющая мощности называется реактивной.

Реактивная мощность не тратится на совершение работы напрямую, но она необходима для функционирования оборудования.

Кстати, индуктивные электрические плиты, которые так хотят заполучить многие домохозяйки, также используют реактивную мощность, в отличии от обычных электроплит, в которых нагреваются ТЭНы, те чисто резистивные. 

Ёмкостная

Еще один пример реактивной составляющей мощности содержит ёмкостная нагрузка, это, например, конденсатор. Принцип работы конденсатора – накапливание и передача энергии, соответственно часть мощности тратится именно на это и напрямую не расходуется на работу оборудования.

Практическаи вся окружающая вас электроника и бытовая техника содержит конденсаторы.

Смешанная

Здесь всё просто, смешенная нагрузка сочетает в себе все представленные выше, активную и реактивные составляющие, большинство бытовых приборов именно такие.

Полная мощность электрооборудования, состоит как из активной мощности, так и из реактивной, и измеряется в кВА — киловольт-амперах. Именно она чаще всего указана в характеристиках трансформатора.

Производители трансформаторов не могут знать, какого типа нагрузка к ним будет подключена и где они будут задействованы, поэтому и указывают полную мощность, для смешенной нагрузки.

Так, если нагрузка трансформатора — это ТЭН, то полная мощность будет равна активной, соответственно значение в кВт = кВА, если же нагрузка будет смешенная, включающая реактивную составляющую, то мощность нагрузки должна учитываться полная.

Будьте внимательны, нередко, на электрооборудовании, например, на электроинструменте, мощность прописана в киловаттах, но кроме того указан коэффициент мощности k. В этом случае, вы должны знать простую формулу:

S(полная мощность)=P(активная мощность)/k(коэффициент мощности)

Так, например, если мощность перфоратора P = 2,5кВт, а его коэффициент мощности k = 0,9, то полная мощность перфоратора будет равна S=2,5кВт/0,9=2,8 кВА, именно на столько он будет нагружать сеть.

Теперь, я думаю, вам понятно, почему мощность трансформатора измеряют в кВА, а не в кВт — это позволяет учитывать все виды нагрузок, которые могут подключаться к его вторичной обмотке.

Поэтому, обязательно учитывайте полную мощность указываемую в кВА или коэффициент мощности обордования, перед подключением к трансформатору.

Если же у вас еще остались какие-то вопросы – обязательно оставляйте их в комментариях к статье, кроме того, если есть что добавить, нашли неточности или есть, что возразить – также пишите!

Источник: https://RozetkaOnline.ru/poleznie-stati-o-rozetkah-i-vikluchateliah/item/197-pochemu-moshchnost-transformatora-izmeryayut-v-kva-a-ne-v-kvt

Делитель напряжения на резисторах ⋆ diodov.net

Рассмотрим, как рассчитать практически любой делитель напряжения на резисторах. Преимущественное большинство радиоэлектронных элементов и микросхем питаются относительно низким напряжением – 35 В. А многие блоки питания выдают U = 9 В, 12 В или 24 В.

Поэтому для надежной и стабильной работы различных электронных элементов необходимо снижать величину напряжения до приемлемого уровня. В противном случае может наступить пробой радиоэлектронных элементов.

Особенно следует уделять внимание микросхемам – наиболее чувствительным элементам к повышенному напряжению.

Существуют много способов, как снизить напряжение. Выбор того или другого способа зависит от конкретной задачи, что в целом определяет эффективность всего устройства. Мы рассмотрим самый простой способ – делитель напряжения на резисторах, который, тем не менее, довольно часто применяется на практике, но исключительно в маломощных цепях, что поясняется далее.

Расчет делителя напряжения на резисторах

Чтобы сделать и рассчитать простейший делитель напряжения достаточно соединить последовательно два резистора и подключить их источнику питания. Такая схема очень распространенная и применяется более чем в 90 % случаев.

Вход схемы имеет два вывода, а выход – три. При одинаковых значения сопротивлений R1 и R2 выходные напряжения Uвых1 и Uвых2 также равны и по величине вдвое меньше входного Uвх. Причем выходное U можно сниматься с любого из резисторов – R1 или R2. Если сопротивления не равны, то выходное U будет на резисторе большего номинала.

Точное соотношение Uвых1 к Uвых2 рассчитаем, обратившись к закону Ома. Резисторы вместе с источником питания образуют последовательную цепь, поэтому величина электрического тока, протекающего через R1 и R2 определяется отношением напряжения источника питания Uвх к сумме сопротивлений:

Следует обратить внимание, чем больше сумма сопротивлений, тем меньший ток I при том же значении Uвх.

Далее, согласно закону Ома, подставив значение тока, находим Uвых1 и Uвых2:

Путем подстановки в две последние формулы значение из самой первой формулы, находим значение выходного U в зависимости от входного и сопротивлений двух резисторов:

Применяя  делитель напряжения на резисторах, необходимо понимать и помнить следующее:

    1. Коэффициент полезного действия такой схемы довольно низкий, поскольку только часть мощности источника питания поступает к нагрузке, а остальная мощность преобразуется в тепло, выделяемое на резисторах. Чем больше понижается напряжение, тем меньше мощности от источника питания поступит к нагрузке.
  1. Так как нагрузка подключается параллельно к одному из резисторов делителя, то есть шунтирует его, то общее сопротивление цепи снижается и происходит перераспределение падений напряжений. Поэтому сопротивление нагрузки должно быть гораздо больше сопротивления резистора делителя. В противном случае схема будет работать нестабильно с отклонением от заданных параметров.
  2. Распределение U между R1 и R2 определяется исключительно их относительными значениями, а не абсолютными величинами. В данном случае неважно, будут ли R1 и R2 иметь значение 2 кОм и 1 кОм или 200 кОм и 100 кОм.

    Однако при более низких значениях сопротивлений можно получить большую мощность на нагрузке, но следует помнить, что и больше мощности преобразуется в тепло, то есть израсходуется невозвратно впустую.

Также иногда находят применение и более сложные делители напряжений, состоящие из нескольких последовательно соединенных резисторов.

Делитель напряжения на переменном резисторе

Схему делителя напряжения на переменном резисторе называют схемой потенциометра. Вращая рукоятку громкости музыкального центра или автомагнитолы, вы таким действием плавно изменяете напряжение, подаваемое на усилитель модности звуковой частоты. Принцип работы и сборка простейшего усилителя мощности уже были ранее рассмотрены здесь.

При перемещении (вращении) ручки переменного резистора сверху вниз по чертежу происходит плавное изменение U от значения источника питания до нуля.

В звуковой технике главным образом применяются переменные резисторы с логарифмической зависимостью, поскольку слуховой аппарат человек воспринимает звуки с данной зависимостью. Для регулирования уровня звука одновременно по двум каналам используют сдвоенные переменные резисторы.

В качестве делителя напряжения находят применение переменные резисторы, имеющие следующие зависимости сопротивления от угла поворота ручки: логарифмическую, линейную и экспоненциальную. Конкретный тип зависимости применяется для решения отдельной задачи.

Источник: https://diodov.net/delitel-napryazheniya-na-rezistorah/

Делитель напряжения на резисторах. Формула расчета, онлайн калькулятор

Делитель напряжения — это простая схема, которая позволяет получить из высокого напряжения пониженное напряжение.

Используя только два резистора и входное напряжение, мы можем создать выходное напряжение, составляющее определенную часть от входного. Делитель напряжения является одной из наиболее фундаментальных схем в электронике. В вопросе изучения работы делителя напряжения следует отметить два основных момента – это сама схема и формула расчета.

Схема делителя напряжения на резисторах

Схема делителя напряжения включает в себя входной источник напряжения и два резистора. Ниже вы можете увидеть несколько схематических вариантов изображения делителя, но все они несут один и тот же функционал.

Обозначим резистор, который находится ближе к плюсу входного напряжения (Uin) как R1, а резистор находящийся ближе к минусу как R2. Падение напряжения (Uout) на резисторе R2 — это пониженное напряжение, полученное в результате применения резисторного делителя напряжения.

Расчет делителя напряжения на резисторах

Расчет делителя напряжения предполагает, что нам известно, по крайней мере, три величины из приведенной выше схемы: входное напряжение и сопротивление обоих резисторов. Зная эти величины, мы можем рассчитать выходное напряжение.

Это не сложное упражнение, но очень важное для понимания того, как работает делитель напряжения. Расчет делителя основан на законе Ома.

Для того чтобы узнать какое напряжение будет на выходе делителя, выведем формулу исходя из закона Ома. Предположим, что мы знаем значения Uin, R1 и R2. Теперь на основании этих данных выведем формулу для Uout. Давайте начнем с обозначения токов I1 и I2, которые протекают через резисторы R1 и R2 соответственно:

Наша цель состоит в том, чтобы вычислить Uout, а это достаточно просто используя закон Ома:

Хорошо. Мы знаем значение R2, но пока неизвестно сила тока I2. Но мы знаем кое-что о ней. Мы можем предположить, что I1 равно I2. При этом наша схема будет выглядеть следующим образом:

Что мы знаем о Uin? Ну, Uin это напряжение на обоих резисторах R1 и R2. Эти резисторы соединены последовательно, при этом их сопротивления суммируются:

И, на какое-то время, мы можем упростить схему:

Закон Ома в его наиболее простом вид: Uin = I *R. Помня, что R состоит из R1+R2, формула может быть записана в следующем виде:

А так как I1 равно I2, то:

Это уравнение показывает, что выходное напряжение прямо пропорционально входному напряжению и отношению сопротивлений R1 и R2.

 Применение делителя напряжения на резисторах

В радиоэлектронике есть много способов применения делителя напряжения. Вот только некоторые примеры где вы можете обнаружить их.

Потенциометры

Потенциометр представляет собой переменный резистор, который может быть использован для создания регулируемого делителя напряжения.

Изнутри потенциометр представляет собой резистор и скользящий контакт, который делит резистор на две части и передвигается между этими двумя частями. С внешней стороны, как правило, у потенциометра имеется три вывода: два контакта подсоединены к выводам резистора, в то время как третий (центральный) подключен к скользящему контакту.

Если контакты резистора подключения к источнику напряжения (один к минусу, другой к плюсу), то центральный вывод потенциометра будет имитировать делитель напряжения.

Переведите движок потенциометра в верхнее положение и напряжение на выходе будет равно входному напряжению. Теперь переведите движок в крайнее нижнее положение и на выходе будет нулевое напряжение. Если же установить ручку потенциометра в среднее положение, то мы получим половину входного напряжения.

Резистивные датчики

Большинство датчиков применяемых в различных устройствах представляют собой резистивные устройства. Фоторезистор представляет собой переменный резистор, который изменяет свое сопротивление, пропорциональное количеству света, падающего на него. Так же есть и другие датчики, такие как датчики давления, ускорения и термисторы и др.

Так же резистивный делитель напряжения помогает измерить напряжение при помощи микроконтроллера (при наличии АЦП).

Пример работы делителя напряжения на фоторезисторе

Допустим, сопротивление фоторезистора изменяется от 1 кОм (при освещении) и до 10 кОм (при полной темноте). Если мы дополним схему постоянным сопротивлением примерно 5,6 кОм, то мы можем получить широкий диапазон изменения выходного напряжения при изменении освещенности фоторезистора.

Как мы видим, размах выходного напряжения при уровне освещения от яркого до темного получается в районе 2,45 вольт, что является отличным диапазоном для работы большинства АЦП.

Источник: http://www.joyta.ru/7328-delitel-napryazheniya-na-rezistorax-raschet-onlajn/

Емкостная и индуктивная нагрузка

В этой статье подробно рассмотрены три основных типа потребляемой мощности, которые используются в бытовых приборах и автомобилях.

Что это такое

Первым делом необходимо узнать, что такое активная энергия. Эта величина, расходуемая нагрузкой в обычном сопротивлении. Это относится к нагревательный устройствам (чайники, электрические камины, микроволновые печи и прочее). Расходуемая мощность данных устройств полностью активная. В таким устройствах используемая энергия навсегда и полностью трансформируется в другую группу энергии.

Мощность указывается символом P и обозначается в Ваттах (Вт).

Чтобы найти эту величину, необходимо воспользоваться формулой:

P = U * I;

В таком случае работа будет выполняться без изменений.

График индуктивной мощности

В цепях с переменным напряжением есть только активная энергия, потому что показатели мгновенной и средней мощности там сходятся.

Индуктивная работа — через нее проходит сила тока и отстает от напряжения. В результате будет расходоваться реактивная энергия.

Для примера, такая нагрузка используется в асинхронных двигателях, датчиках холостого хода, реакторах, трансформаторов тока, выпрямителях и прочих преобразователях.

Асинхронный двигатель индуктивного вида

Откуда появляется

Образование названия «реактивная мощь» относится к необходимости выделения энергии, которая расходуется нагрузкой, с формированием электромагнитных полей.

Этот компонент используется при индуктивном типе. Например, во время подсоединения электрических двигателей. Все бытовые приборы, а также некоторые промышленные и сельскохозяйственные объекты используют данный тип нагрузки.

Три основных вида на примере генератора

В электроцепях, когда работа будет активного вида, то внутри ток не отстает от показателей напряжения. Если энергия будет индуктивного вида, то ток будет запаздывать в отличии от напряжения. При емкостной, ток будет идти быстрее напряжения. Ниже подробно разобраны три типа работ, а также сфера их применения.

Виды энергии

Ниже представлены основные виды нагрузок, которые используются в повседневной жизни. Они могут быть как в бытовых приборах, как и в различных двигателях или датчиках.

Активная

Для данной работы используется закон Ома, который выполняется в каждую секунду времени и схож с правилом для переменного тока. Такой тип применяется в лампах для освещения или в электроплитах.

Активно емкостная нагрузка формула

Емкостная

Этот вид превращает в течении определенного времени энергию электрического тока в электрополе, а далее превращает ее в электрический ток. А также, здесь сила тока будет опережать напряжение.

Вам это будет интересно  Как выбрать цветовую температуру

В качестве примера может быть конденсатор. К сожалению, встретить полные реактивные нагрузки невозможно ни в одном приборе. Каждый вид не имеет коэффициент полезного действия 100%, потому что существуют потери энергии в воздухе и прочее. Потому чаще всего используется название активно-реактивной работы.

Как влияют нагрузки на функционирование выпрямителей и напряжение в цепи

В любой цепи выпрямителя, нагрузка будет иметь исключительно активное сопротивление.

На практике такие приборы достаточно редко функционируют на полном активном сопротивлении, потому что в большинстве вариантов их оснащают электрическими элементами, содержащими индуктивные и емкостные части.

Бывает, что работа содержит части с индуктивной мощностью (обмотки реле, дроссельные заслонки и так далее). Также выпрямители могут спокойно функционировать на встречной электродвижущей силе, например при зарядке АКБ для автомобилей. Также мощность может быть смешанного вида, в которой есть все три параметра.

График зависимости с выпрямителем

Емкостная и индуктивная нагрузка чаще всего встречаются в повседневной жизни и бытовых приборах.

На предприятиях также устанавливают конденсаторные установки, потому что они обладают рядом плюсов:

  • уменьшение расходов электрической энергии;
  • уменьшение расходов на ремонт и обслуживание промышленных приборов;
  • сдерживание шумов в сети;
  • снижение искажения фаз;
  • увеличение возможности сети электроснабжения, благодаря чему можно подсоединять электрические приборы без увеличения стоимости питания;
  • уменьшение сопротивления в сети;
  • снижение уровня высокочастотных помех.

Данные установки достаточно дорого стоят, поэтому нет смысла использовать их в квартирах, домах или небольших офисах.

Конденсаторные установки

В заключении необходимо отметить, что такие нагрузки необходимо знать для того, чтобы правильно рассчитать мощность каких-либо приборов. Помимо всех перечисленных типов, существуют также резистивные и активные. Информацию о них можно найти на соответствующих форумах по электрике.

Источник: https://rusenergetics.ru/polezno-znat/induktivnaya-nagruzka

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электрогенератор
Что значит с изолированной нейтралью

Закрыть