Stap 1: Enkele basisprincipes van elecrical power & energie
Van beide spanning, huidige en macht grafieken boven (figuur 1, 2) bij netfrequentie het stroomverbruik 50/60 keer per seconde fluctueert, voor ons mensen we niet verandering op deze snelheid en zo bijbenen hebben we een nuttiger waarde voor macht: het gemiddelde van de momentane macht die we echte macht noemen! (of actief vermogen).
Echte macht wordt vaak gedefinieerd als de kracht die door een apparaat gebruikt om nuttig werk te produceren. Kijkend naar de grafiek hierboven de positieve bits macht gaan met de belasting van de aanvoer en de negatieve bits zijn macht van de belasting terug te gaan naar het aanbod, de macht die werd gebruikt door de belasting de macht gonna minus de macht gaan terug is de echte macht.
Reactief vermogen (of denkbeeldige kracht) is een maatstaf voor de kracht heen en weer tussen de belasting en het aanbod dat geen nuttig werk doet.
Een andere nuttige maatregel van kracht is Schijnbaar vermogen die het product van het Root-Mean-Squared (RMS) gemiddelde van de spanning en het gemiddelde van de RMS van de huidige is. Voor zuiver resistieve lasten is echte macht gelijk aan schijnbaar vermogen. Maar voor alle andere lasten echte macht is minder dan schijnbaar vermogen. Schijnbaar vermogen is een maat voor de echte en reactief vermogen, maar het is niet een algebraïsche som van de twee, als de som van de twee geen rekening wordt gehouden met fase verschillen.
Relatie tussen real, reactieve en zichtbare macht voor ideaal sinusvormige geladen:
- Echte macht = schijnbaar vermogen x cosΦ
- Reactief vermogen = schijnbaar vermogen x sinΦ
cosΦ is ook bekend als arbeidsfactor.
In wisselstroomcircuits is de power factor de verhouding van de echte macht die wordt gebruikt om te werken en de schijnbaar vermogen dat wordt geleverd aan het circuit. De vermogensfactor kunt krijgen waarden in het bereik van 0 naar 1. Wanneer alle macht is reactief vermogen met geen echte macht (meestal inductieve last) - is de power factor 0.
Kunnen we de arbeidsfactor van de volgende vergelijking berekenen:
- Power Factor = echte Power / schijnbare macht
maar de relatie
- (Schijnbaar vermogen) 2 = (werkelijke macht) 2 + (reactief vermogen) 2
dat klopt voor zuivere sinus golven niet langer juist is, noch is vermogensfactor = cosΦ, aangezien de gevolgen van hogere orde harmonischen in zowel de spanning als de huidige golven moeten worden beschouwd.
Voor meer informatie over AC-systeem en macht:
1. http://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternat...
