moc bierna

background image

Uogólnienie mocy biernej

Grzegorz Kosobudzki

background image

Plan wystąpienia

• Moce w obwodach z sinusoidalnymi

przebiegami napięcia i prądu

• Teoria mocy S.Fryzego

• Teoria mocy C. Budeanu

• Teorie mocy – rozkład prądu na składowe
• Moce wg IEEE 1459-2010
• Uogólniona moc bierna
• Podsumowanie

2

background image

3

Moc prądu sinusoidalnego

)

sin(

2

)

sin(

2

t

I

i

t

U

u

)

2

sin(

sin

))

2

cos(

1

(

cos

t

UI

p

t

UI

p

p

p

p

ui

p

q

a

q

a

background image

4

Moc prądu sinusoidalnego

0

0.01

0.02

0.03

0.04

2

1

0

1

2

u t

( )

i t

( )

t

0

5 10

3

0.01

0.015

0.02

1

0

1

2

p t

( )

pa t

( )

pq t

( )

t

background image

5

Moc prądu sinusoidalnego

C

R

i

L

u

Q

P

S

k

k

k

k

t

T

t

t

T

t

dt

ui

T

dt

p

T

P

1

1

2

2

2

S

Q

P

cos

UI

P

sin

UI

Q





L

C

U

Q

1

2

R

U

P

2

UI

S

background image

6

Moc prądu niesinusoidalnego

Teoria A. Ilioviciego - 1925r

T

T

i

idt

T

qudt

T

Q

0

0

T

T

d

dt

dt

du

i

T

dt

dt

di

u

T

Q

0

0

1

1

qd

T

dq

T

Q

i

idu

udi

Q

d

2

1

2

1

1

1

sin

n

n

n

n

n

n

d

nQ

I

nU

Q

d

i

eq

Q

Q

Q

1

1

1

sin

1

n

n

n

n

n

n

i

Q

n

I

U

n

Q

background image

7

Moc prądu niesinusoidalnego

Teoria C.Budeanu -1927

1

0

0

cos

n

n

n

n

I

U

I

U

P

1

sin

n

n

n

n

B

I

U

Q

2

2

2

B

Q

P

S

2

2

2

2

D

Q

P

S

B

background image

8

Moc prądu niesinusoidalnego

Teoria S.Fryzego -1931

)

(

)

(

)

(

t

i

t

i

t

i

F

a

)

(

)

(

)

(

2

t

u

G

t

u

U

P

t

i

e

a

2

2

2

F

a

I

I

I

2

2

2

F

Q

P

S

D

Q

B

Q

F

S

2

2

2

B

F

Q

D

Q

background image

9

Moc prądu niesinusoidalnego

- rozkład prądu na składowe

-

i

a

(t)

prąd czynny wg S.Fryzego

- i

r

(t)

prąd bierny wg koncepcji Shepherda i Zakikhaniego.

- i

s

(t) – nowy składnik został nazwany prądem rozrzutu pojawia się

w odbiorniku, w którym konduktancja G

n

dla składowych

harmonicznych zmienia się wraz z numerem harmonicznej

i(t)=i

a

(t)+i

s

(t)+i

r

+...

N

n

t

jn

n

e

n

e

s

e

U

G

G

U

G

G

t

i

1

Re

2

)

(

0

0

2

2

2

2

2

2

u

g

r

S

a

I

I

I

I

I

I

background image

Moce prądu niesinusoidalnego
wg IEEE 1459-2010

10

2

1

2

1

2

2

0

2

2

1

2

1

2

2

0

2

2

2

1

2

2

2

2

1

2

2

1

1

I

I

I

I

I

U

U

U

U

U

I

I

dt

i

kT

I

U

U

dt

u

kT

U

h

h

H

h

h

H

H

kT

H

kT

background image

Moce prądu niesinusoidalnego wg IEEE
1459 – moce chwilowe

11

h

h

h

h

h

a

q

a

t

h

I

U

I

U

p

p

p

p

))

2

2

cos(

1

(

cos

0

0

 

h

h

h

h

h

h

n

n

m

m

n

m

n

m

h

h

h

h

h

q

t

h

U

I

t

h

I

U

t

n

t

m

I

U

t

h

I

U

p

)

sin(

2

)

sin(

2

))

sin(

)

sin(

))

2

2

sin(

sin

0

0

background image

Moce prądu niesinusoidalnego wg IEEE
1459 – moc czynna

12

H

kT

a

kT

kT

P

P

P

dt

p

kT

dt

p

kT

dt

ui

kT

P

1

1

1

1

background image

Moce prądu niesinusoidalnego wg IEEE
1459 – moc pozorna

13

2

2

2

1

1

1

1

1

2

2

2

2

2

2

1

2

)

)(

(

)

(

)

(

H

H

H

I

V

H

H

H

V

H

V

I

H

I

H

V

I

N

N

D

P

S

THD

THD

S

I

U

S

THD

S

I

U

D

THD

S

I

U

D

S

D

D

S

S

S

S

background image

Moce wg IEEE 1459 – moc bierna
prądu sinusoidalnego

14

 

 

kT

kT

kT

kT

dt

idt

u

kT

dt

udt

i

kT

idu

udi

dt

dt

du

i

kT

dt

dt

di

u

kT

Q

UI

Q

]

[

]

[

2

1

2

1

1

1

sin

background image

Moce wg IEEE 1459 – moc bierna
prądu niesinusoidalnego

15

 

kT

dt

dt

u

i

kT

Q

I

U

Q

]

[

sin

1

1

1

1

1

1

2

2

P

S

N

background image

Właściwości przypisywane mocy biernej

• Moc bierna związana jest z oscylacjami

energii pomiędzy źródłem a odbiornikiem.

• Moc bierna występuje w obwodach

zawierających indukcyjność lub pojemność

(elementach gromadzących energię w polu
elektrycznym lub magnetycznym),

16

background image

Właściwości stawiane nowej definicji mocy
biernej

• Wielkość niezależna od mocy czynnej.
• Addytywna – bilansowana w systemie
• W obiekcie zawierającym tylko

rezystancje o jednoznacznej
charakterystyce jest równa zeru

• Kompensacja mocy biernej zmniejsza prąd
• Posiada interpretację fizyczną ???
• Jest mniejsza od mocy pozornej ???

17

background image

Stosowane sposoby definicji i obliczania
mocy biernej

18

• Przesunięcie prądu lub napięcia o 90

o

• Ortogonalizacja wektora (Budeanu).
• Utworzenie z „trójkąta mocy” składnika

ortogonalnego do mocy czynnej.

• Obrócenie funkcji (napięcia lub prąd) we

wzorze na moc czynną (iloczynie
skalarnym prądu i napięcia)

background image

Moc bierna - obrócenie funkcji

19

T

T

i

idt

T

qudt

T

Q

0

0

T

T

d

dt

dt

du

i

T

dt

dt

di

u

T

Q

0

0

1

1

qd

T

dq

T

Q

i

idu

udi

Q

d

2

1

2

1

k

k

t

T

t

d

k

d

k

idt

uD

D

T

X

1

)

(

i

D

d

u

D

T

X

d

k

d

k

1

)

(

1

2

2

2

dt

d

D

1

D

background image

Q=0 dla obiektu o jednoznacznej

charakterystyce u-i

20

]

[

10

01

.

0

100

)

(

2

u

u

R

T

T

d

dt

dt

du

i

T

dt

dt

di

u

T

Q

0

0

1

1

idu

udi

Q

d

2

1

2

1

200

100

0

100

200

0

2.5

5

7.5

10

u[V]

R

a)

background image

Q≠0 dla obiektu o jednoznacznej

charakterystyce u-i

21

]

[

10

01

.

0

100

)

(

2

u

u

R

6

10

5

3

10

5

0

3 10

5

6 10

5

400

200

0

200

400

i [A]

u

[V

]

1

10

3

500

0

500

1 10

3

2

1

0

1

2

q [C]

b)

T

T

i

idt

T

qudt

T

Q

0

0

qd

T

dq

T

Q

i

background image

Pętla bierna (u-i) - przykład

22

u

0

0

i

background image

Q>0

23

0

5 10

3

0.01

0.015

0.02

4

2

0

2

4

6

u

i

p

czas

R

i

u

K

2

1

0

1

2

4

2

0

2

4

i [A]

u

[V

]

a)

background image

Q<0

24

0

5 10

3

0.01

0.015

0.02

4

2

0

2

4

6

u

i

p

czas

2

1

0

1

2

4

2

0

2

4

i [A]

u

[V

]

a)

400

200

0

200

400

0.5

0

0.5

1

1.5

2

u[V]

G

[S

]

a)

background image

Q=0

25

0

5 10

3

0.01

0.015

0.02

4

2

0

2

4

6

u

i

p

czas

2

1

0

1

2

4

2

0

2

4

i [A]

u

[V

]

a)

background image

Q – powierzchnia pętli u-i

26

u

dt

dG

t

G

dt

du

t

G

t

u

dt

d

dt

di

)

(

)

(

)

(

T

t

t

d

k

k

dt

dt

dG

u

Q

2

4

1

k

k

k

d

G

u

Q

2

4

1

background image

Q=0 powierzchnia pętli u-i

27

u

i

u;i

T/2

T

t

a)

u

i

u;i

T/2

T

t

b)

T

u

i

u;i

T/2

t

T/4

c)

T

u

i

u;i

T/2

t

T/4

d)

background image

Dziękuję za uwagę



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Moc bierna 13 14 1, Prywatne, EN-DI semestr 4, Elektroenergetyka, wykład + ćwiczenia
moc bierna
Moc bierna
Moc bierna
Urzadzenia moc bierna
11 moc czynna bierna i pozorna
82 Dzis moj zenit moc moja dzisiaj sie przesili przeslanie monologu Konrada
8 Właściwa Praca, moc, energia całość
Opad Biernackiego OB
Praca, moc, energia teoria0001
Cudowna moc drzemki cuddrz
Jak określić moc wina, Balum Balum, Wina, Nalewki, Wódki - Domowy Wyrób
Biernacka - Fascynacje czytelnicze, Materiały do egzaminu z dydaktyki (licencjat)
Moc borowin, Studium kosmetyczne, Chemia kosmetyczna
Moc Ducha świętego w liturgii
Zadania Praca, moc, energia
Oczyszczająca moc

więcej podobnych podstron