Потужність і фаза

Опубліковано 12 червня 2018 р

Існує два різні способи розгляду фаз. По-перше, це коли напруга виходить за межі фази одна від одної, наприклад, при трифазній потужності, а по-друге, коли напруга виходить за межі фази від струму.

Якщо у вас є два різні електричні генератори, навіть якщо вони працюють з однаковою частотою, наприклад, 60 герц, якщо зв’язати їх, потрібно переконатися, що вони перебувають у фазі. Найпростішим чином це просто означає, що напруги повинні зростати разом і падати разом. Якщо вони не синхронізовані, вони будуть битися один проти одного.

Іноді, якщо ви робите це правильно, ви хочете, щоб ваші напруги не синхронізувались. У промислових ситуаціях, особливо з двигунами, ви можете отримати так звану «трифазну» потужність. Тут у вас є три дроти з напругою, відхиленою одна від одної на 120 градусів. Пік другої синусоїди настає на 120 градусів пізніше першої, а вершина третьої синусоїди - ще на 120 градусів після цього. Четвертий провід зазвичай забезпечує посилання на землю, роблячи це більш ефективним, ніж типове однофазне або «однофазне» джерело живлення, де у вас є лише один провід з різною напругою та заземлюючий провід.

Окрім ефективності, трифазна потужність є кращою, ніж однофазна, оскільки постійна вихідна потужність є. Маючи лише одну фазу, ви можете мати гарну середню потужність, але вона постійно змінюється, і у вас є моменти, багато разів в секунду, де вихідна потужність дорівнює нулю. Якщо у вас трифазна потужність двигунів, вони можуть бути меншими та ефективнішими, і вони не пульсують у своєму моменті через постійну вхідну потужність. Ці три фази також роблять це таким чином, що двигуни не потребують окремих ланцюгів стартера і надають їм більше крутного моменту, коли вони запускаються. Нарешті, отримати однофазну потужність із трифазного живлення надзвичайно просто - ви просто не підключаєте два інших входи.

Інший тип фази, про який потрібно подумати, - це якщо напруга та струм знаходяться у фазі. При чисто резистивному навантаженні зі збільшенням напруги струм збільшується в один і той же час. Але з причин, які ми пояснимо у наступному відео, індуктивне або ємнісне навантаження може призвести до того, що ваш струм буде * відводити * або * відставати * від напруги. Отже, якщо у вашому блендері чи пилососі є індуктивне навантаження, наприклад двигун, або навіть ємнісне навантаження, яка рідше зустрічається в житлових умовах, струм та напруга не синхронізуються.

Якщо ви пам’ятаєте, потужність дорівнює напрузі в струмі, тому кожен раз, коли напруга чи струм дорівнюють 0, потужність не виводиться. Ви можете наочно побачити, наскільки чим більше не синхронізуються напруга та струм, тим менше енергії ви отримуєте насправді. За іронією долі чи прикро, для створення такої сили все одно потрібно стільки ж роботи, навіть якщо ви не можете використати її всю. Коли він виходить з фази, як це, це називається реактивною потужністю і вимірюється у вольт-ампер-реактивній або VAR. Інженери люблять використовувати уявні числа та фазові кути, щоб описати це, і хоча це може здатися страшним, це лише математичні способи описати цю різницю у фазі. Насправді це не так погано, поки ви розумієте принцип того, що відбувається.