A teljesítmény a váltakozó séma van a teljesítmény egy elektromos áramkörben működő szinuszos váltakozó rezsim . Sajátos módon fejezi ki a kezelt funkciók időszakos jellege miatt. Lehetőség van a hatványokra homogén mennyiségek több típusának meghatározására , amelyek mindegyikének külön jelentése van.
Az aktív teljesítmény (vagy valós teljesítmény) megfelel az adott időszakban leadott átlagos teljesítménynek. Megjegyezzük , wattban (W) fejezik ki.
Egy jelenlegi és egy feszültség időszak , a kifejezés:
Az effektív érték szinuszos feszültsége és az effektív érték szinuszos áramának fázisa - amelyet a feszültséghez képest szög tol el , ez a kifejezés a következővé válik:
Szinuszos módban a maximális és az effektív érték aránya érvényes (lásd az effektív értéket ), majd megfelel a teljesítménytényezőnek .
Ez az egyetlen olyan erő, amelynek közvetlen fizikai jelentése van: például ellenállás esetén az aktív teljesítmény a disszipált hőerő is. Az ellenállásban nincs fáziseltolás, ezért és .
A látszólagos teljesítmény a váltakozó üzemmód az a termék az effektív értéke a villamos feszültség az egész dipólus által effektív értékének az elektromos áram halad át ezen a dipól.
A látszólagos teljesítményt feljegyezzük, és volt-amperben (VA) fejezzük ki.
A komplex látszólagos erő:
a : komplex szám konjugált komplex intenzitását . Az igazi látszólagos teljesítmény a komplex látszólagos teljesítmény modulusa . Más szavakkal:
,a feszültség és az áram közötti fáziskülönbség.
A látszólagos hatalmat ugyanúgy meghatározza a szinuszos rezsim, mint az alternatív rendszerek más eseteiben, de a cikkben kidolgozott többi fogalomnak csak a szinuszos esetben van értelme.
Szinuszos körülmények között a reaktív teljesítmény a komplex látszólagos erő képzeletbeli része. Megjegyezzük , hogy reaktív volt-amperben van kifejezve (var, lásd az " Egységek " bekezdést ), és rendelkezünk:
Az olyan impedanciájú dipólusoknak, amelyek értéke tiszta képzelt szám ( kapacitás vagy induktivitás ), nulla aktív teljesítményük és reaktív teljesítményük abszolút értékben megegyezik a látszólagos teljesítményükkel.
A reaktív teljesítmény bármely olyan rendszerben előfordul, amelynek reaktív komponensei vannak (azaz kapacitívek vagy induktívak). Vagy az áramkörök különböző elemei "előállíthatják" ( kapacitív áramkör ), vagy "elfogyaszthatják" ( induktív áramkör ). Még ha képzeletbeli is (a kifejezés matematikai értelmében), a reaktív teljesítménynek valós fizikai jelentése van, és értéke elengedhetetlen az elektromos hálózatok méretének és stabilitásának ( maguk az elektromos vonalak is induktívak) szempontjából.
Míg az aktív teljesítmény előállításánál használt munka (például az, hogy a motor) vagy hőt , meddő teljesítmény megfelel, ha azt „fogyasztott”, például a létesítmény a mágneses mező a gépek. Elektromos ( transzformátorok , aszinkron gép , stb. . ) A fogyasztók körében a reaktív energia is tartalmazzák: a fénycsövek és kisülési a mágneses előtét , motorok és felvonók, hűtőberendezések, fűtés indukciós ( indukciós kemencék és ív ) hegesztő gépek és statikus átalakítók.
Ha a fogyasztók által átvett reaktív teljesítmény az aktív teljesítményhez képest túl nagy, akkor az elektromos hálózat (magánhálózat és elosztóhálózat) áramának növekedése hőveszteségekhez, az elosztó transzformátorok túlterheléséhez, a tápkábelek túlmelegedéséhez és feszültségeséshez vezet, ezért elengedhetetlen ennek orvoslása. Túlméretezés ilyen létesítmények, gazdasági következményeivel, hogy ez azt jelenti, hogy nem reális, akkor előnyös, hogy kompenzálja ezt a meddő teljesítmény javításával teljesítmény tényező , telepítésével rendszer „termelő” meddő energia. Ezek a rendszerek lehetnek kondenzátorok , induktorok és kondenzátorok (automatizálható készletek), forgó gépek ( szinkron kompenzátorok ) vagy statikus kompenzátorok .
Franciaországban azoknak az ügyfeleknek az árazásában, akik számára az energiát nagyfeszültséggel szállítják, és amely a saját transzformátor által biztosítja az alacsony feszültséggé történő átalakulást, figyelembe veszi a reaktív energiát. A (meghatározott időpontokban november és március között) meghatározott küszöbérték fölött elfogyasztott reaktív energiát számlázzák. Ennek a számlázásnak az a célja, hogy kompenzálja az energiahordozót a hálózatán okozott veszteségek miatt, és ösztönzi az ügyfeleket is a telepítésük javítására (lásd fent ). A koncepció általában kifejezett értéke teljesítménytényező megfelel: .
Szinuszos feszültség-rendszerben a periodikus formájú, de nem pusztán szinuszos áram felbontható a feszültséggel azonos frekvenciájú alapárammá és harmonikus áramok összegévé . A torzító erő fogalma lehetővé teszi hatásaik figyelembevételét. Ezt D-vel jelöljük, és deformáló volt-amperben (VAD) fejezzük ki.
Megjegyezve:
Vegyünk egy lineáris dipólust, amelynek impedanciája fel van írva: ( R : valós rész [ellenállás], j: képzeletbeli egység, X : képzeletbeli rész [reaktancia]), ha a d 'dipolt két dipolusra bontjuk a d' soros megfelelő R és X impedanciákra ( ugyanazon áramnak vannak kitéve I), akkor:
Ha a dipólust két párhuzamos dipólusra bontjuk, amelyek R 'és X' impedanciái megegyeznek (ugyanazon U feszültségnek vannak kitéve), akkor:
A és
argumentuma és modulusa .
Az érték megfelel a teljesítmény tényező a szinusz rezsim. Megvannak a kapcsolataink:
A BIPM prospektus a 2.3.4. Származtatott egységek fejezet margójában kimondja: „A Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC) bevezette a var (szimbólum: var) jelet a reaktív erőforrás speciális szimbólumaként. Koherens SI egységekben kifejezve a var megegyezik a volt amperrel.
A var és a VA homogén a Watt-hoz: észrevesszük, ha látjuk, hogy a képletek átkerülnek a reaktív teljesítményből a másik kettő egyikébe, tudva, hogy a teljesítménytényező egység nélküli, vagy egyszerűen a képlet elemzésével . Valójában az egységek csak azért különböznek egymástól, hogy elkerüljék a különféle típusú teljesítmények közvetlen hozzáadását.
A módszer Boucherot használ reaktív és látszólagos teljesítmény a számítások meghatározása a teljes teljesítmény egy elektromos áramkört.
Másrészt ezek a hatáskörök részt vesznek az elektromos hálózat méretezésében, és ezért a költségek kiszámításakor nem csak az aktív teljesítményt kell figyelembe venni.
Azt is tudni kell, hogy egy váltakozó áramú generátornak, például egy inverternek , képesnek kell lennie arra, hogy legalább egy aktív energiát szolgáltasson, amely legalább megegyezik az általa szállított terhelés aktív teljesítményeinek összegével, és a látszólagosnak azonosnak kell lennie. erő.