Активная, реактивная , полная и комплексная мощность

Среднее значение мощности называют активной мощностью P_A

.

Если φ = φ_U – φ_I = 0, то активная мощность будет максимальной. Эту величину называют полная мощность P_S

P_S = UI =U_mI_m/2.

Следовательно, активная мощность может быть выражена через полную: P_A = P_S cos φ.

Комплексное число P _S, модуль которого равен полной мощности, а аргумент φ = φ_U – φ_I – углу сдвига фаз между напряжением и током, называется комплексной мощностью цепи:

P _S = ŮĨ = Ů_mĨ_m/ 2 = P_S e^jφ = P_S cosφ + jP_S sinφ = P_A. + j P_Q,

где Ĩ = I e^—jφ – число, комплексно-сопряженное с током İ (комплексно- сопряженный ток).

Вещественная часть комплексной мощности равна активной мощности:

Re[ P _S ] = P_S cosφ = P_A.

В энергетика большое значение имеет параметр, называемый коэффициентом мощности (косинусом φ):

cosφ = P _A/ P _S.

Этот параметр является важнейшей характеристикой электрических машин. Чем выше cos φ, тем меньше потери энергии в цепи и выше степень использования электрических машин.

Мнимая часть комплексной мощности представляет собой так называемую реактивную мощность цепи

Im[ P _S ] = P_S sinφ = P_Q.

Реактивная мощность характеризует процессы обмена энергией между цепью и источником. По знаку реактивной мощности можно судить о характере запасаемой энергии: при P_Q > 0 энергия запасается в магнитном поле цепи, при P_Q < 0 – в электрическом; при P_Q = 0 в цепи отсутствует обмен энергии с источником.

Модуль комплексной мощности равен полной мощности

.

Активная мощность измеряется в ваттах (Вт), реактивная – в варах (Вар), полная мощность – в вольт-амперах (В۰А).

Учитывая закон Ома для участка цепи (2.14) можно выразить все составляющие комплексной мощности через составляющие комплексного сопротивления: (2.15), (2.16)

P_S = UI =I² │ Z │; P _A = I²r; P_Q = I²x. (2.33)

Дата добавления: 2014-01-07