Kompensacja mocy biernej

Merki_1988 · Post autor: **Merki_1988** » 22 lis 2009, 19:39

Nie do końca rozumiem problem kompensacji. Wiem co to moc czynna, bierna, cosinus kąta między R i Z i reszte pojęć.

Ze wzoru na impedancje jasno widać, że gdy wyeliminujemy opór bierny lub chociaż zmniejszymy go jak najbardziej, to zwiększa się cosinus fi a co za tym idzie prąd wymagany do dostarczenia tej samej mocy co przy mniejszym cos fi, będzie mniejszy.

Pytanie tylko jedno-wszędzie piszą, że następuje wymiana energii między kondensatorem a silnikiem. Jednak wcześniej chyba ten kondensator musi się naładować tak? I w związku z tym pobierze prąd bierny z sieci? A co się dzieje potem , gdy np silnik jest wyłączany? Kondensator się chyba nie naładuje...Czy więc w przypadku częstego załączania silników będą jakiekolwiek oszczędności?

Nie do końca rozumiem sam proces kompensacji...czy podczas załączania silnika (z dołączonym kondem) nastąpi ładowanie kondensatora (bo stanowi on zwarcie) czy też prąd popłynie do silnika silnika (w pierwszej chwili uzwojenia też stanowią zwarcie)? A może pół na pół bo to połączenie równolegle?:D

Jeżeli tak to czy ten prąd bierny jest pobierany tylko podczas rozruchu jak napisane wyżej, a potem już moc bierna jest wymieniana miedzy pojemnoscia a silnikiem? Jak to do konca jest?

adi-niunio · Post autor: **adi-niunio** » 22 lis 2009, 20:28

nie wiem na jakim poziomie potrzebujesz wyjaśnienia.

Powiedz czy wiesz cokolwiek o wykresach wekrtorowych prąd/napiecię dla kondensatora i cewki. To jest związane właśnie bezpośrednio z tym.

Prawo CIUL 'a jest tutaj jak najbardziej na miejscu.

Pozatym w obliczeniach nie uwzględnia sie sbytnio dynamiki, tylko przyjmuje ustalone punkty pracy. Dlatego też np jest coś takiego jak automatyka kompensacji mocy biernej, gdize poszcególne bateriie kondensatorów za załączane/odłaćzane w zależności od potrzeby w aktualnej chwili. Czyli np czy walcarka pracuje na półgwizdka czy na 3/4.

Merki_1988 · Post autor: **Merki_1988** » 22 lis 2009, 21:27

Tak znam wykresy wskazowe, LUI i CIUL równiez ;p

Hmm w zasadzie chodzi mi głownie o to czy podczas startu silnika, gdy kondensator jest rozładowany to czy prąd będzie pobierany przez oba elementy (silnik + kond)? Co sie potem dzieje? Gdy silnik bedzie potrzebowal mocy biernej to ja wezmie z kondensatora? Jesli tak to kondensator bedzie sie musial potem naladowac i wezmie prad z sieci czyli na jedno wychodzi ;p troche sie juz chyba zapetlilem niepotrzebnie chcac dochodzic do szczegolow

c4r0 · Post autor: **c4r0** » 23 lis 2009, 10:19

Nie wiem czy takiego wyjaśnienia szukasz ale dorzucę swoje trzy grosze

Moc bierna to moc która nie zostaje w urządzeniu. Wynika z cyklicznego gromadzenia energii w np. silniku i oddawania jej z powrotem do sieci. O ile wiem, nie płaci się za tą energię bo tak właściwie się jej nie zużywa, ale prąd płynący w celu "pływania" tej energii na przemian między siecią i silnikiem powoduje dodatkowe straty w całej linii przesyłowej (grzeje kable). Dlatego elektrownia wymaga odpowiednio niskiego cos(fi). Wstawiając kondensator mający odwrotne skłonności do magazynowania energii (w polu E zamiast jak w silniku w polu H) równolegle z silnikiem powodujesz, że ten przepływ energii nie odbywa się między silnikiem a siecią tylko między silnikiem a kondensatorem, czyli nie wychodzi poza Twoje podwórko i wszystko jest cacy

Oczywiście energia w kondensatorze musi się skądś wziąć, ale (upraszczając) jest to jednokrotne naładowanie w czasie włączenia silnika, a bez kondensatora bezsensowna energia (z mocy biernej) jest pchana w tę i z powrotem z sieci energetycznej do silnika co każdy okres sinusoidy. Jak silnik odbierze energię z kondensatora to zaraz kondensator odbierze ją sobie z powrotem od silnika i tak w kółko, i to nie jest tak, że silnik bierze moc bierną jak mu jest ona potrzebna. Bierze cały czas taką samą. Nie jest to też tak proste jak "rozładowanie kondensatora", przy prądzie przemiennym przepływ mocy to coś co nie do końca ogarniam, bo nie można przecież kierunku przepływu mocy określić mierząc napięcie i prąd jak to jest w prądzie stałym

Rozumując bardziej matematycznie i jednocześnie prosto, silnik ma swoje cos(fi) a kondensator do niego dobrany powinien mieć takie samo cos(fi) ale z ujemnym znakiem. Wtedy się one kompensują i z punktu widzenia sieci wygląda to jak cos(fi) zerowy.

tom5555 · Post autor: **tom5555** » 23 lis 2009, 11:52

...nie płaci się za tą energię bo tak właściwie się jej nie zużywa...

Nie płacą zwykli odbiorcy bo praktycznie nie pobierają mocy biernej. Płacą, i to dużo, zakłady i fabryki, które są zobowiązane do kompensacji mocy biernej. Z tego co wiem mają one wtedy specjalne liczniki dla mocy biernej.

...silnik ma swoje cos(fi) a kondensator do niego dobrany powinien mieć takie samo cos(fi) ale z ujemnym znakiem. Wtedy się one kompensują i z punktu widzenia sieci wygląda to jak cos(fi) zerowy

Kondensator ma cos(fi)=0 (prawie). Moc bierną silnika kompensuje się mocą bierną kondensatora na tej zasadzie, że jedna jest ze znakiem ujemnym, a druga z dodatnim. Moc bierna kondensatora można wyliczyć ze wzoru Qc=(U*U)/Xc*sin(fi) gdzie sin(fi)=1 dla idealnego kondensatora, Xc=1/(2*pi*F*C). Liczenie cos(fi) dla kondensatora nie ma sensu, bo nie zależy ono od pojemności i jest dla wszystkich kondensatorów prawie takie samo (dąży do 0). Cos(fi) wynika z wykresu wektorowego połączonych elementów, i nie można go liczyć indywidualnie dla każdego elementu, a potem odejmować lub dodawać.

Cos(fi)=1 jest tylko dla odbioru o charakterze czystej rezystancji. Gdyby coś takiego zrobić dla silnika, to utworzy się równoległy obwód rezonansowy (dojdzie do rezonansu prądów). W rzeczywistości Cos(fi) kompensuje się do około 0,9.

c4r0 · Post autor: **c4r0** » 23 lis 2009, 17:25

Ehhh, sorry, powaliło mi się i jak pisałem "odpowiednio niskiego cos(fi) ... takie samo cos(fi) ale z ujemnym znakiem ... cos(fi) zerowy" miałem na myśli nie cos(fi) a samo fi :/

Merki_1988 · Post autor: **Merki_1988** » 24 lis 2009, 16:03

Ok ok w zasadzie chodziło mi głownie o stwierdzenie jednorazowego naładowania konda podczas załączania silnika

całą resztę ogarniam ale i tak bardzo dziekuje za fachowe i logiczne wytlumaczenie oraz powtorke

thx

kosa · Post autor: **kosa** » 05 sty 2010, 21:40

Doszedłem do pewnego wniosku i w związku z tym ma pytania:

1. Czy moc bierna wykonuje pracę magnetycznego pola (wirującego) w silnikach indukcyjnych (w sensie wytwarza to pole np. w stojanie)?

2. Jeśli tak, to czy moc bierna wzrasta wraz ze wzrostem poślizgu w silnikach asynchronicznych?

Merki_1988 · Post autor: **Merki_1988** » 09 sty 2010, 21:42

1. Po to właśnie sie stosuje baterie kondensatorow dolaczonych do silnika-zeby moc bierna byla pobierana wlasnie z nich. A ta jest zuzywana m.in na magnesowanie.

2. Większy (lub mniejszy-w kazdym razie nie znamionowy) poślizg czyli obroty silnika będą inne od znamionowych. Z tego co sie orientuje, moc bierna bedzie pobierana stale ta sama. Dlatego np. przy falownikach w zakresie niskich predkosci trzeba dodatkowo magnesowac stojan, aby silnik rowno pracowal. Poza tym jest rownanie na moc bierna: U razy I razy sin fi gdzie sin fi to kąt między pradem i napieciem. Zadna z tych wartosci w czasie zmiany poslizgu sie nie zmienia wiec mniemam ze moc bierna stale jest ta sama niezaleznie od predkosci