Võimsus on pinge ja voolu kombinatsioon elektriahelates. Tehnilises mõttes on see elektrienergia vooluahelate kaudu ülekantava energia kiirus, mis tähendab energia ülekande kiirust. Lühendid AC ja DC kasutatakse elektrisüsteemides sageli vahelduvvoolu ja alalisvooluna. Mõlemad on erinevat tüüpi voolud, mida kasutatakse elektrienergia edastamiseks. Aktiivvõimsus ja reaktiivvõimsus on kaks levinumat terminit, mida kasutatakse energiavoolu kirjeldamiseks elektrisüsteemides. Aktiivvõimsus on tegelik võimsus, samas kui reaktiivvõimsust kasutatakse tegeliku võimsuse edastamiseks. See artikkel toob välja mõned peamised erinevused nende kahe vahel.

Mis on aktiivvõimsus?

Lihtsate vahelduvvooluahelate korral on pinge ja vool siinuseriidsed, st lainekuju sarnaneb täiusliku siinuslainega. Puhtalt takistusliku koormuse, pinge ja voolu korral on nende polaarsus samal ajal ja igal hetkel vastupidine, väärtus on positiivne, st voolu suund ei pöördu perioodiliselt. Sel juhul kantakse ainult aktiivvõimsus üle. Aktiivvõimsus või tegelik võimsus on vahelduvvooluahelas tegelikult tarbitav energiakogus. Lihtsamalt öeldes nimetatakse hajutatud jõudu aktiivseks võimsuseks. Seda tähistatakse suurtähega P ja seda mõõdetakse vattides (W), enamasti kilovattides (KW) ja megavattides (MW).

Mis on reaktiivvõimsus?

Puhtalt reaktiivse koormuse korral on pinge vooluga erinevas faasis. Pinge ja voolu korrutine on positiivne iga tsükli poole kohta, samas kui see on negatiivne tsükli teise poole jaoks, mis tähendab, et võimsus voolab pidevalt edasi-tagasi allika ja koormuse vahel. Selle tulemuseks on reaktiivvõimsuse ülekandmine koormale. Lihtsamalt öeldes on reaktiivvõimsus kasutamata võimsus või kujuteldav jõud, mida ei kasutata ühegi kasuliku töö jaoks ja see on olemas, kui pinge ja vool on faasist väljas. Seda tähistatakse suure tähega „Q” ja seda mõõdetakse volt-amprides reaktiivina (var), erinevalt SI võimsuse ühikust vattides.

Aktiivse ja reaktiivvõimsuse erinevus

  1. Definitsioon

Vahelduvvoolu elektrisüsteemides nimetatakse efektiivse töö tegemiseks kasutatud energiakogust, mis tähendab tegelikult koormusele, näiteks trafole, kantud energiahulka aktiiv aktiivvõimsusena või tegeliku võimsusena. See on kasulik võimsus, mille tõmbub tegelikult koormus energia soojuse hajumise tulemusel. Reaktiivvõimsus on teiselt poolt energiahulk, mis põrkub pidevalt edasi-tagasi allika ja koormuse vahel, mis tähendab võimsust, mida ei saa vahelduvvooluahelas või süsteemis efektiivseks tööks kasutada.

  1. Ühik

Watt on kõigi energiavormide ühine ühik, mida sümboliseeritakse kui “W”, kuid seade on tavaliselt reserveeritud aktiivvõimsuseks. Elektritoitesüsteemides mõõdetakse seda praktiliselt kilovattides (KW) ja megavattides (MW). Reaktiivvõimsus on võimu vorm, kuid seda ei väljendata vattides. Selle asemel väljendatakse seda vahelduvvoolu elektrisüsteemides reageeriva üksuse volt-amprites (var). Tavaliselt eksisteerib see siis, kui praegune lainekuju ja pinge lainekuju on faasist väljas, tavaliselt 90 kraadi. Mõistet „var” kasutatakse laialdaselt kogu energeetikas.

  1. Sümbol ja valem

Aktiivvõimsust või tegelikku võimsust sümboliseeritakse suurtähega “P”, samas kui reaktiivvõimsust tähistatakse suure tähega “Q”. Aktiivvõimsus on koormustel hajutatud tegelik võimsus, mis muundatakse hiljem muudeks energiavormideks. Kui vahelduvvooluahelas on rakendatud pinge V ja ringleva voolu väärtus I, siis on aktiivvõimsuse keskmine väärtus P = VI cos ϕ, kus ϕ on voolu ja pinge vaheline faasinurk. Reaktiivvõimsuse valem on Q = VI sin ϕ, kus “I sin ϕ” tähistab siin seda, et vool on pingega faasist väljas.

  1. Tähtsus

Aktiivvõimsus on jõud, mis avaldub selle erinevatel füüsikalistel vormidel nagu elektromagnetiline kiirgus või mehaaniline vorm või akustilised lained. Vaatleme näiteks käru, väikest ühe rattaga käsitsi käitatavat vankrit, mis on mõeldud ühe inimese tõukamiseks. Aktiivseks jõuks on siin ratastel tehtud töö kraami ühest kohast teise vedamiseks, mis on tegelik töö. Reaktiivne jõud on siin kujutletav jõud, mis iseenesest ei tee mingit kasulikku tööd, kuid just see hoiab käru tõstetud asendis. Reaktiivvõimsust kasutatakse pinge juhtimiseks paljudes tööstuskeskkondades, et ületada pingetaseme kõikumisi.

Aktiivne vs reaktiivvõimsus: võrdlusdiagramm

Kokkuvõte aktiivne vs reaktiivvõimsus

Vahelduvvooluahelates on aktiivvõimsus tegelik võimsus, mida seadmed tarbivad kasuliku töö tegemiseks - see tähendab koormusest hajutatud energiat, samas kui reaktiivvõimsus on kujuteldav jõud, mida ei kasutata otseselt tööks. Selle asemel põrkub see pidevalt edasi-tagasi, mille tulemuseks on voolu hajumine ja tagasi naasvat voolu ei kasutata kunagi mingiks kasulikuks tööks ja mida nimetatakse reaktiivvõimsuseks. Aktiivvõimsust mõõdetakse kilovattides (KW) või megavattides (MW), samas kui reaktiivvõimsust mõõdetakse reaktiivne volt-amprites (var). Aktiivvõimsus on koormusega ühes faasis, samas kui reaktiivvõimsus on koormusest erinevas faasis.

Viited

  • Kujutise krediit: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Increased_power_factor.jpg
  • Piltkrediit: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/40/Lagging-Leading.jpg
  • Rustebakke, Homer M. Elektrisüsteemid ja -praktikad. New Jersey: John Wiley & Sons, 1983. Trükk
  • Miller, Robert H. ja James H. Malinowski. Elektrisüsteemi töö. New York City: McGraw-Hill Education, 1993. Trükk
  • Tabatabaei, Naser M, et al. Reaktiivvõimsuse juhtimine vahelduvvoolu toitesüsteemides. Berlin: Springer, 2017. Trükk