44 213 läst ·
27 svar
44k läst
27 svar
voltampere kontra watt
1+2: Mnja, med en ren sinussignal finns bara en grundton i signalen, i vårt fall 50Hz. Det finns ju ingen anledning att distribuera annat än sinusformad kraft men ta t.ex. växelriktare med "modifierad sinus" som i princip är en variant av fyrkantsvåg, den spänningssignalen är komplex, d.v.s. innehåller inte bara grundtonen utan ett till grundtonen relaterade antal övertoner, t.ex. 50Hz*3, 50Hz*5, 50Hz*7 o.s.v., alla övertoner som krävs för att skapa utseendet på den "modifierade sinusen". "Listan" av övertoner kallas f.ö. Fourier-serie och med en sådan kan man matematiskt skapa vilken kurvform som helst. Det omvända kallas Fourier-analys där man analyserar en signal och får Fourier-serien som resultat. Nåja, åter till ämnet. Eftersom dom flesta verkliga reaktiva kraftlaster påverkar från grundtonen 50Hz och högre kommer också alla övertoner fasförskjutas i samma omfattning. Därmed är VA-begreppet generellt och gäller alla signaler. Om man sedan vill komplicera det ännu mer kan man lägga in den reaktiva lasten över grundtonsfrekvensen, d.v.s. grundtonen ser resistiv last men en eller flera av övertonerna ser reaktiv last. Det skapar distortion, d.v.s. att i den resulterande strömmen ligger grundtonen i fas med spänningen men övertonerna ur fas MEN du kan fortfarande mäta ett korrekt VA och W med rätt instrument.Avemo skrev:Dit jag vill komma är följande: (Rätta mig om jag har fel.)
1: Reaktiv effekt är ett användbart begrepp endast då såväl ström som spänning är sinusformade.
2: Då strömmen eller spänningen inte är sinusformad finns ingen nytta med begreppet reaktiv effekt, men den skenbara effekten kan fortfarande vara högre än den aktiva.
För fallet fallet likriktare och kondensator borde man få fram den skenbara effekten genom att multiplicera effektivvärdet av den sinusformade spänningen med effektivvärdet av den icke sinusformade strömmen. Den senare mätt med ett dyrt TRMS-instrument. Den aktiva effekten får man fram genom att mäta ström och spänning samtidigt med hjälp av ett ännu dyrare instrument.
Detta kanske är mer info än frågeställaren tänkt sig, men jag undrar om jag har förstått begreppet skenbar effekt själv.
Erik
Var ett tag sedan jag rotade i detta men nu finns tydligen färdiga chip som mäter hela rasket:
http://www.cirrus.com/en/products/pro/detail/P1092.html
Ditt resonemang om likriktaren är korrekt.
Redigerat:
GoEk.
Det jag försökte säga var att både skenbar effekt (VA) och aktiv effekt (W) har relevans och kan mätas med rätt instrument för alla vågformer, men att däremot reaktiv effekt (VAR) endast är definierad om såväl spänning som ström är sinusformad. Detta sistnämnda står i den tidigare länkade artikeln på Wikipedia. Dessa har i och för sig haft fel förr.
Erik
Det jag försökte säga var att både skenbar effekt (VA) och aktiv effekt (W) har relevans och kan mätas med rätt instrument för alla vågformer, men att däremot reaktiv effekt (VAR) endast är definierad om såväl spänning som ström är sinusformad. Detta sistnämnda står i den tidigare länkade artikeln på Wikipedia. Dessa har i och för sig haft fel förr.
Erik
GoEk: Du får mig nästan att bli sentimental, Fourieranalys och Laplacetransformer var roligt i skolan, för att inte tala om Maxwells ekvationer. Tack för uppfriskningen av minnet, jag får nog plocka fram skolböckerna. d^_^b
Man får inte blanda ihop "reaktiv effekt" med "icke-sinusformad ström".
Det är helt olika fenomen, men man använder begreppet "effektfaktor" för båda.
Reaktiv effekt får man av kapacitiva och induktiva laster, och den "böljar" fram och tillbaka mellan energikälla och last utan att göra någon nytta.
"Icke-sinusformad ström" är samma sak som övertoner, och varje överton kan ha olika reaktiv effekt (eller ingen reaktiv effekt alls).
För sinusformade spänningar och strömmar är effektfatorn = aktiv effekt (W) / skenbar effekt (VA) = cos(fi),
där fi = fasvinkeln mellan spänning och ström.
Tar vi en likriktare med glättningskondensator så blir det ingen reaktiv effekt,
men effektfaktorn blir ändå mindre än 1.
I det fallet är effektfaktorn ungefär = strömmens "grundton" (50 Hz) / totala strömmens effektivvärde.
Det är enkelt att tänka sig mekaniska motsvarigheter till dessa fenomen.
Tänk er en vev som driver en axel som är kopplad till en broms.
Effektfaktorn = 1 betyder att man behöver en konstant kraft hela varvet runt på veven.
Reaktiv effekt kan liknas vid att man fäster en obalanserad tyngd på axeln så att man på en del av varvet måste ta i extra, medan man på en annan del av varvet får "hjälp" av tyngden.
Den reaktiva effekten motsvarar den variation av kraften som uppstår under ett varv.
Den har man ingen nytta av. Kopplar man bort bromsen så har man bara den reaktiva effekten kvar.
En likriktare med glättningskondensator kan liknas vid att man bara har bromsverkan under en del av varvet, och att axeln löper fritt under resten av varvet. Det kommer vara mycket jobbigare att få samma energi överförd till bromsen.
/Hasse
Det är helt olika fenomen, men man använder begreppet "effektfaktor" för båda.
Reaktiv effekt får man av kapacitiva och induktiva laster, och den "böljar" fram och tillbaka mellan energikälla och last utan att göra någon nytta.
"Icke-sinusformad ström" är samma sak som övertoner, och varje överton kan ha olika reaktiv effekt (eller ingen reaktiv effekt alls).
För sinusformade spänningar och strömmar är effektfatorn = aktiv effekt (W) / skenbar effekt (VA) = cos(fi),
där fi = fasvinkeln mellan spänning och ström.
Tar vi en likriktare med glättningskondensator så blir det ingen reaktiv effekt,
men effektfaktorn blir ändå mindre än 1.
I det fallet är effektfaktorn ungefär = strömmens "grundton" (50 Hz) / totala strömmens effektivvärde.
Det är enkelt att tänka sig mekaniska motsvarigheter till dessa fenomen.
Tänk er en vev som driver en axel som är kopplad till en broms.
Effektfaktorn = 1 betyder att man behöver en konstant kraft hela varvet runt på veven.
Reaktiv effekt kan liknas vid att man fäster en obalanserad tyngd på axeln så att man på en del av varvet måste ta i extra, medan man på en annan del av varvet får "hjälp" av tyngden.
Den reaktiva effekten motsvarar den variation av kraften som uppstår under ett varv.
Den har man ingen nytta av. Kopplar man bort bromsen så har man bara den reaktiva effekten kvar.
En likriktare med glättningskondensator kan liknas vid att man bara har bromsverkan under en del av varvet, och att axeln löper fritt under resten av varvet. Det kommer vara mycket jobbigare att få samma energi överförd till bromsen.
/Hasse
Medlem
· Västerbottens län
· 18 071 inlägg
Lysande förklaring, God Jul på dig b_hasse.
I en konstant reaktiv last "böljar" ingenting, kanske du tänker på en resonans, d.v.s. växleverkan mellan kapacitans oc´h induktans. Har jag missförstått dig?b_hasse skrev:
Håller inte med, om man lägger en resistiv last på grundtonen och en konstant reaktiv last på övertonerna är det inget som "hjälper" varann, det blir helt enkelt så att effektivvärdet av grundtonens spänning skapar "arbete", d.v.s. aktiv effekt medan summan av övertonernas effektivvärdespänning över en sannt reaktiv last skapar inget arbete. Däremot ligger ju alltid spänning och ström i fas vid kraftverket så där är alla reaktiva strömma ren förlust eftersom våra elmätare bara debiterar aktiv effekt.b_hasse skrev:Det är enkelt att tänka sig mekaniska motsvarigheter till dessa fenomen.
Tänk er en vev som driver en axel som är kopplad till en broms.
Effektfaktorn = 1 betyder att man behöver en konstant kraft hela varvet runt på veven.
Reaktiv effekt kan liknas vid att man fäster en obalanserad tyngd på axeln så att man på en del av varvet måste ta i extra, medan man på en annan del av varvet får "hjälp" av tyngden.
Den reaktiva effekten motsvarar den variation av kraften som uppstår under ett varv.
Den har man ingen nytta av. Kopplar man bort bromsen så har man bara den reaktiva effekten kvar.
Helt korrekt, man kan också säga att om man inte drar ström över hela perioden måste man dra högre toppströmmar för att bibehålla uttagen effekt.b_hasse skrev:
Redigerat:
Hobbyelektriker
· Värmland, Molkom
· 27 004 inlägg
Den aktiva effekten är ju negativ under en del av perioden (U*-I eller -U*I). Kan man likna det vid att man "vevar" ett varv för att sedan veva tillbaka ett kvarts varv osv?
Medlem
· Västerbottens län
· 18 071 inlägg
Tror du skrev fel där Bo.Siltberg, visst menar du REaktiva (formeln säger så)
Aktiv effekt är U*I eller -U*-I och alltid positiv
Liknelsen med veven är att när vikten ska upp så drar det energi men när vikten ska ned så matar det tillbaka energi till vevaren.
Samma liknelse är att färdas i ett kuperat landskap men med och motlut.
Protte
Aktiv effekt är U*I eller -U*-I och alltid positiv
Liknelsen med veven är att när vikten ska upp så drar det energi men när vikten ska ned så matar det tillbaka energi till vevaren.
Samma liknelse är att färdas i ett kuperat landskap men med och motlut.
Protte
Med en rent reaktiv last så är den momentana effekten omväxlande positiv och negativ, med medelvärdet noll. Det är alltså en viss mängd energi som "bollas" fram och tillbaka, ungefär som vid resonans.GoEk skrev:
Mitt exempel med veven, bromsen och en obalanserad vikt liknar ett elektriskt system med aktiv och reaktiv effekt, men utan övertoner. Den aktiva effekten är den värme som uppstår i bromsen och den reaktiva effekten är det "meningslösa" arbetet att flytta vikten uppåt och sedan nedåt. När vikten rör sig uppåt omvandlas inkommande energi till lägesenergi, som man sedan får tillbaka när vikten rör sig nedåt.GoEk skrev:Håller inte med, om man lägger en resistiv last på grundtonen och en konstant reaktiv last på övertonerna är det inget som "hjälper" varann, det blir helt enkelt så att effektivvärdet av grundtonens spänning skapar "arbete", d.v.s. aktiv effekt medan summan av övertonernas effektivvärdespänning över en sannt reaktiv last skapar inget arbete. Däremot ligger ju alltid spänning och ström i fas vid kraftverket så där är alla reaktiva strömma ren förlust eftersom våra elmätare bara debiterar aktiv effekt.
Har man ett system med övertoner och olika reaktiv effekt på de olika frekvenserna så är det tveksamt om man underlättar genom att dra paralleller med ett mekaniskt system.
/Hasse
Att den momentana effekten är negativ motsvaras av att man får "hålla emot" veven, dvs den vill röra sig fortare än man vevar. Har man en rent reaktiv last får man alltså "ta i" en del av varvet och "hålla emot" under resten av varvet, men man vevar hela tiden med en konstant hastighet.Bo.Siltberg skrev:
/Hasse
Klicka här för att svara
