Типы электрических потребителей. Активная и реактивная нагрузка, активно-индуктивная и активно-емкостная, в чем различия?
Главная > Полезная информация> Типы электрических потребителей. Активная и реактивная нагрузка, активно-индуктивная и активно-емкостная, в чем различия?
Какие типы электрических потребителей бывают? Активная и реактивная нагрузка, активно-индуктивная и активно-емкостная, в чем различия?
В повседневной жизни и общениях с клиентами интернет-магазина Электрокапризам-НЕТ! мы выясняем множество технических вопросов и максимально точно подбираем оборудование под инженерные задачи. Имея большой опыт работ и выбора технических решений специалистами компании НТС-ГРУПП (ТМ Электрокапризам-НЕТ!) была собрана масса полезной информации, которую мы попытались структурировать и в сжатом виде донести нашим клиентам путем публикации на сайте. Ниже приведена своеобразная классификация типа нагрузок с небольшими комментариями, а в следующей статье будут описаны особенности выбора мощности, запаса мощности и варианты использования источников бесперебойного питания, стабилизаторов напряжения и электрогенераторов в сетях с несбалансированным распределением потребителей, с различными видами активной и реактивной нагрузкок и др.
Применительно к выбору оборудования классифицируем типы нагрузок следующим образом
1. По типу электрического потребления нагрузки делятся на:
АКТИВНУЮ: — Активная (или еще известную, как резистивная) нагрузка. В этом случае закон Ома выполняется в каждый момент времени и аналогичен закону Ома для схем постоянного тока. В качестве примеров : электрическая лампочка накаливания, нагревательный элемент (ТЭН), электрическая плита, бойлер и т.п.
РЕАКТИВНУЮ, которая также разделяется на такие:
— Индуктивная нагрузка — нагрузка, через которую ток отстает от напряжения и нагрузка потребляет реактивную мощность. Примеры: асинхронные двигатели, электромагниты, катушки дросселей, трансформаторы, выпрямители, преобразователи построенные на тиристорах. Индуктивная (реактивная) нагрузка преобразует в течение одной половины полупериода энергию электрического тока в магнитное поле, а течении следующей половины преобразует энергию магнитного поля в электрический ток.
При этом в индуктивной нагрузке кривая тока отстаёт от кривой напряжения на ту же половину полупериода. Примером для данного вида нагрузок может быть дроссель или катушка индуктивности.
— Ёмкостная (реактивная) нагрузка преобразует в течение одной половины полупериода энергию электрического тока в электрическое поле, а течении следующей половины преобразует энергию электрического поля в электрический ток. При этом в ёмкостной нагрузке кривая тока опережает кривую напряжения на ту же половину полупериода. Примером данного вида нагрузок может быть конденсатор.
На практике чистые реактивные нагрузки в электротехнике не встречаются. Вся электротехника работает с коэфициентом полезного действия ниже 100% вследствие рассеяния части энергии в виде тепловых потерь, потерь при излучении и др. побочных явлений. Таким образом в практической электротехнике применяется понятие активно-реактивной нагрузки. Активно-реактивная нагрузка также подразделяется на две: активно-индуктивная и активно-емкостная.
Активно-индуктивная нагрузка может рассматриваться как последовательное или параллельное соединение активного сопротивления и идеальной индуктивности. Примером таких нагрузок может быть обмоточный электромагнитный трансформатор, электродвигатель, электромагнитное пускорегулирующее устройство для люминесцентных ламп, катушка зажигания в автомобиле. Для этого вида нагрузок характерен бросок напряжения в момент размыкания электрической цепи.
Активно-ёмкостная нагрузка может рассматриваться как последовательное или параллельное соединение активного сопротивления и идеальной ёмкости. Примером таких нагрузок может быть конденсатор, электронные блоки питания галогенных или люминесцентных ламп. Для этих нагрузок характерен бросок тока в момент замыкания электрической цепи, особенно если он произошёл в тот момент, когда напряжение в сети максимально, или близко к максимальному.
При протекании тока через активно-реактивную нагрузку часть тока будет протекать через прибор, не производя никакой полезной работы.
При этом максимумы и минимумы тока и напряжения будут достигаться в разное время, а кривые изменения по времени тока и напряжения будут не совпадать – оставаясь, при этом, периодическими функциями. Происходит сдвиг тока и напряжения по фазе. Для обозначения зависимости такого сдвига применяется понятие Косинус угла между током и напряжением, и обозначается как cos(ϕ). Этот параметр является очень важным в электротехнике, которым не стоит пренебрегать при расчетах и выборе стабилизаторов напряжения, источников бесперебойного питания и электрогенераторов.
2. Фазность электропотребителей:
— однофазные –потребители рассчитанные на электропитание от 220/230В по схеме фаза-ноль-земля.
— трехфазные – потребители для которых необходимо подать напряжение 380В/400В в схеме с нейтралью и землей.
3. По способу распределения нагрузки (для трехфазных схем)
— Сбалансированные – сбалансированными считают такое распределение постребителей, когда на каждой фазе в трехфазной схеме мощности нагрузок распределены равномерно (с перекосом не более +/-20%).
В качестве примера можно привести коттедж с трехфазным вводом электроснабжения, в котором при проектировании и монтаже электрических потребителей 15 кВт мощности равномерно распределили по 5 кВт на каждую фазу. Еще одним примером можно выделить промышленный цех, в котором преобладают трехфазные потребители и таким образом все три фазы будут нагружены равномерно.
— Несбалансированные – характеризуются как хаотично-нагруженные фазы, где нагруженность фаз может отличаться на 100% между собой. Примером может служить частный трехэтажный дом в котором на каждый этаж отводится одна фаза. Как показывает практика первый этаж дома (т.е. одна из фаз) обычно перегружена в силу того, что на первом этаже размещаются: кухня, бойлерная и комната отдыха, а на остальных этажах спальни с бытовой техникой. В итоге одна фаза может быть нагружена на 100%, а другие используются редко или не сильно нагружены.
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.
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
13 Разница между активной и реактивной мощностью
Дипали Чаудхари
В предыдущем посте мы изучили различные виды мощности в электрических цепях с помощью принципиальной схемы. Теперь в этом посте мы собираемся изучить разницу между активной и реактивной мощностью.
В чем разница между активной и реактивной мощностью?
Давайте сравним две разные мощности с их спецификациями и примерами в табличной форме.
| Sr. No. | Content | Active Power | Reactive Power |
| 01 | Basic Definition | Active power is the power that continuously flows from источник нагрузки в электрической цепи. | Реактивная мощность – это мощность, которая непрерывно течет от источника к нагрузке и возвращается обратно к источнику в электрической цепи. |
| 02 | Обозначается как | Активная мощность называется « Фактическая мощность » или « Ватт полная мощность » или « Фактическая мощность 1» или 900. | Реактивная мощность называется « Мнимая мощность » или « Мнимая мощность » или « Бесполезная мощность» или Комплексная мощность . |
| 03 | Представляется числом | Активная мощность обозначается заглавной буквой «9».0016 Р ’. | Реактивная мощность обозначается заглавной буквой « Q ». |
| 04 | Формула (онлайн-калькулятор мощности) | Вы можете рассчитать активную мощность (P), используя приведенную ниже формулу. Активная мощность=[Напряжение*Ток*Cos(θ)] | Вы можете рассчитать реактивную мощность (Q), используя приведенную ниже формулу. Реактивная мощность = [Напряжение*Ток*Sin(θ)] |
| 05 | Единица измерения | Измеряется в ватт (Вт) или киловатт (кВт) или мегаватт (МВт) . | Измеряется в вольт-ампер-реактивных (ВАР) или киловольт-ампер-реактивных (кВАр) или мегавольт-ампер-реактивных (МВАР). |
| 06 | Измерительные Приборы (Как измерять активную и реактивную мощность?) | Для измерения активной мощности ваттметр требуется. | Для измерения реактивной мощности требуется варметр . |
| 07 | Мощность Направление | Эта мощность течет в только в одном направлении с соответствующим временем. | Эта мощность течет в обоих направлениях с соответствующим временем. |
| 08 | Функция I | Активная мощность используется или рассеивается в цепи через подключенную резистивную нагрузку. | Реактивная мощность накапливается в цепи за счет подключенной индуктивной нагрузки. |
| 09 | Функция II | Потребляет полезной мощности под нагрузкой. | Потребляет потребляет меньше энергии под нагрузкой. |
| 10 | Полезная Цепь | Работает как в цепи AC , так и в цепи DC . | Работает в цепи AC . |
| 11 | Рабочий Роль | Преобразует электрическую энергию в другие формы энергии , такие как оптическая, тепловая, механическая.  | Не преобразует энергию. Но он производит электрический или магнитный поток. |
| 12 | Мощность Вклад | В электрической цепи активная мощность вносит вклад в составляющую тока, которая равна в фазе с напряжением цепи. | В электрической цепи реактивная мощность вносит вклад в составляющую тока, которая равна в противофазе с напряжением цепи. |
| 13 | Использование | Активная мощность используется в лампах накаливания, духовках, кофеварках, утюгах, тостерах, обогревателях, машинах и т. д. | Реактивная мощность используется в вентиляторах, пылесосах, посудомоечных и стиральных машинах, компрессор в холодильнике, кондиционеры, трансформатор и т. д. |
С помощью основных понятий, функций и применений мы различаем активную мощность и реактивную мощность.
Прочтите соответствующие сравнения:
- Переменный ток и постоянный ток
- Электрическая энергия и электрическая мощность
- Электрическая цепь и магнитная цепь против асинхронного двигателя
Если у вас есть какие-либо сомнения или вопросы относительно разницы между активной и реактивной мощностью, спросите меня в разделе комментариев ниже.
Спасибо за прочтение!
Проверьте свои знания и потренируйтесь в онлайн-викторине БЕСПЛАТНО!
Практика сейчас »
Дипали Чаудхари
Я получил степень магистра в области электроэнергетики. Я работаю и пишу технические руководства по ПЛК, программированию MATLAB и электротехнике на портале DipsLab.com.
Мне очень приятно делиться своими знаниями в этом блоге. И иногда я углубляюсь в программирование на Python.
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 между активной и реактивной мощностью.
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 непрерывно 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 |
|
|
| 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 постоянно 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). |