Que signifie que la puissance réactive soit délivrée / consommée?

La puissance réelle est logique car il y a une consommation réelle, mais en ce qui concerne la puissance réactive; qu'est-ce qui est consommé / livré? Et comment le circuit change-t-il une fois que cela se produit?

Pour répondre à la question: la puissance réelle est consommée par un circuit. La puissance réactive est transférée entre le circuit et la source.

La puissance réelle en W (P) est la puissance utile. Quelque chose que nous pouvons sortir du circuit. Chaleur, lumière, puissance mécanique. Puissance consommée par les résistances ou les moteurs.

La puissance apparente en VA (S) est ce que la source met dans un circuit. Le plein impact du circuit sur la source.

Le facteur de puissance est donc une sorte d'efficacité pf = P / S pour un circuit. Plus il est proche de 1, mieux c'est.

La puissance réactive en VAR (Volt Amps Reactive) (Q) est la puissance qui circule entre la source et la charge. Puissance stockée dans des condensateurs ou des inductances. Mais c'est nécessaire. Par exemple, la puissance réactive inductive des moteurs électriques forme les champs magnétiques pour faire tourner le moteur. Sans cela, le moteur ne fonctionnerait pas, il est donc dangereux de considérer qu'il est gaspillé, mais il l'est en quelque sorte.

Les condensateurs et inductances sont réactifs. Ils stockent de l'énergie dans leurs champs (électrique et magnétique). Pour 1/4 de la forme d'onde alternative, la puissance est consommée par le dispositif réactif à mesure que le champ se forme. Mais la prochaine forme d'onde quart, le champ électrique ou magnétique s'effondre et l'énergie est retournée à la source. Idem pour les deux derniers trimestres, mais polarité opposée.

Pour le voir animé, voir Circuits AC série . Il montre les 6 circuits de la série (R, L, C, RL, RC et RLC). Allumez l'alimentation instantanée. Lorsque p est positif, la source fournit de l'énergie. Lorsque p est négatif, l'alimentation est envoyée à la source.

Pour un R, l'énergie est consommée. Pour un L ou un C, la puissance circule entre la source et l'appareil. Pour un RL ou un RC, ces deux relations sont combinées. La résistance consomme et le dispositif réactif stocke / envoie de l'énergie à la source.

Le véritable avantage est quand une inductance ET un condensateur sont dans le circuit. La puissance réactive capacitive dominante est opposée en polarité à la puissance réactive inductive retardée. Le condensateur fournit de l'énergie à l'inductance, ce qui diminue la puissance réactive que la source doit fournir. La base de la correction du facteur de puissance.

Sélectionnez RLC dans la référence. Notez que la tension source (hypoteneuse) est formée de et . C'est moins que si formé de etV R V L - V C V R V $V_S$$V_R$$V_L - V_C$$V_R$$V_L$

Si le condensateur fournit toute la puissance de l'inductance, la charge devient résistive et P = S et pf = 1. Le triangle de puissance disparaît. Le courant de source requis est moindre, ce qui signifie que le câblage, la protection du circuit peut être moindre. À l'intérieur du moteur, le triangle de puissance non corrigé existe, avec un courant supplémentaire provenant du condensateur.

La référence montre les circuits en série, mais tout C fournira de l'énergie à n'importe quel L du circuit alternatif, ce qui diminuera la puissance apparente que la source doit fournir.

Prenons un exemple. P = moteur 1 kW à 0,707 pf en retard avec source 120 V.

Avant la correction du facteur de puissance: et (ligne pointillée) comme dans I de 45 °. S 1 = 1,42 k V $Q_L = 1kVAR$$S_1 = 1.42kVA$$Θ_1 = 45° lagging$$V_S$$I_1 = 11.8A$

Augmentez le facteur de puissance à 0,95 retard en ajoutant un condensateur en parallèle avec la charge.

Après correction factorielle: P et existent toujours. Le condensateur ajoute . Cela diminue la source de puissance réactive à fournir, donc la puissance réactive nette est . et Une économie de 25,8% en courant. Tout sur le triangle de puissance existe sauf .$Q_L$$Q_C = 671VAR$$Q_T = 329VAR$$S_2 = 1.053kVA$$I_2 = 8.8A$$S_1$

Le condensateur fournit 671 VAR de puissance réactive de tête à la puissance réactive en retard du moteur, diminuant la puissance réactive nette à 329 VAR. Le condensateur agit comme une source pour l'inductance (bobines de moteur).

Le champ électrique du condensateur se charge. À mesure que le champ électrique se décharge, le champ magnétique des bobines se forme. Lorsque les champs magnétiques s'effondrent, le condensateur se charge. Répéter. Le courant va et vient entre le condensateur et l'inductance.

L'idéal est lorsque . Le triangle de puissance disparaît. et$Q_L = Q_C$$S_2 = P = 1kVA$$I_2 = 8.33A$

Si vous avez appliqué une alimentation en tension alternative à une charge qui ne comprenait que de la capacité ou de l'inductance, l'angle de phase du courant par rapport à la tension est décalé de 90 degrés. Lorsque la tension et le courant sont déplacés de 90 degrés, aucune puissance réelle n'est délivrée à cette charge. Ce qui est livré à la charge est appelé puissance réactive.

Si la charge était une résistance, le courant et la tension seraient exactement en phase (selon la loi des ohms) et il n'y aurait pas de puissance réactive fournie - la puissance fournie sera de la puissance réelle et chauffera la résistance.

Entre ces deux limites, une puissance réactive et réelle peut être délivrée. Le cosinus de l'angle de phase du courant par rapport à la tension est appelé facteur de puissance - vous en avez peut-être entendu parler; lorsque la phase est nulle (charge résistive) cos (zéro) est 1. Lorsque la phase est 90 (charge d'impédance réactive) cos (90) est nulle.

La ligne diagonale (rouge) dans le dessin ci-dessus est VA, c'est-à-dire les volt-ampères appliqués à la charge - fondamentalement, c'est la tension RMS x le courant RMS. VA est appelé "puissance apparente" et serait égal à la puissance réelle / vraie (verte) si la charge était totalement résistive.

Si la charge était purement réactive, "puissance apparente" = "puissance réactive" (bleu)

Notez que dans le diagramme ci-dessus, l'angle entre la puissance réelle et réactive est toujours de 90 degrés. À la suite de commentaires supplémentaires, le diagramme ci-dessous devrait aider à clarifier certaines choses sur la puissance réactive: -

Il existe quatre scénarios: charges résistives, inductives, capacitives et mixtes. La courbe noire sur les quatre est "power", c'est-à-dire . Notez que pour l'inductance et le condensateur, la puissance a une valeur moyenne de zéro.$v\cdot i$

La puissance réactive n'est pas consommée. La puissance réactive est la conséquence de la réactance électrique du circuit, c'est-à-dire la différence de phase entre la source et la charge. Toute la puissance sera fournie à la charge active, mais comme le circuit n'est pas actif à 100%, une puissance réactive sera nécessaire pour "déplacer" l'énergie active à travers un circuit réactif. Cela signifie que vous aurez besoin de câbles plus gros pour déplacer toute cette puissance (active + réactive).

Prenez cette explication humoristique. Le pouvoir actif est comme l'argent que vous dépensez pour les aliments que vous mangez. Tout cela va directement pour remplir la fonction requise, qui est de satisfaire votre faim. La puissance réactive est comme l'argent que vous dépensez sur une cuisinière, vous ne pouvez pas le manger mais vous en avez besoin pour préparer votre nourriture. Vous pouvez continuer à utiliser le poêle, il n'est pas épuisé, mais vous ne pouvez toujours pas le manger.

Dans des appareils comme un transformateur ou un moteur, une puissance réactive est nécessaire pour configurer le champ magnétique utilisé pour la conversion de puissance du secondaire en primaire ou la conversion d'énergie de l'énergie électrique en énergie mécanique. Vous ne pouvez pas effectuer directement un travail avec elle, mais il est nécessaire que le travail soit fait. Vous pouvez également y penser comme du carburant et de l'huile dans une voiture. L'huile ne fait pas tourner la voiture mais sans elle le moteur ne peut pas fonctionner. C'est une analogie lâche.

Le problème dans un système électrique est que la puissance réactive et la puissance active sont produites par le générateur à partir du même apport d'énergie. (Comme dans notre analogie avec les poêles et les aliments, tout l'argent sort de votre poche.) Ainsi, nous voulons avoir uniquement la puissance réactive minimale dont notre système a absolument besoin et que toute la puissance de source restante soit produite comme puissance active. Bien que, dans certains cas, la puissance réactive soit préférée