تبیان، دستیار زندگی

به نام خدا

سلام

مهندسین برق امروز، دیروز و فردا لطفا به این سوال پاسخ دهید كه

توان راكتیو یا موهومی چیست؟

George C. Loehr:

"Let me just say this: ask all the people who claim to be power system “experts” to explain vars. If they can’t, they’re frauds."

منظور از توان راکتیو چیست ؟
در مصرف کننده هایی که بین ولتاپ و جریان آنها اختلاف فاز وجود دارد توان دارای دو مقدار مثبت و ومنفی است . به این معنی که مصرف کننده گاهی از شبکه توان می کشد و گاهی به آن توان می دهد . این موضوع سبب ایجاد توان راکتیو می شود . ار آنجایی که در این مصرف کننده ها امکان صفر کردن اختلاف فاز ممکن نیست نتیجه این می شود که توان راکتیو را نیم توان از بین برد .

آیا توان راکتیو لازم است ؟
آری زیرا ماهیت کار این وسایل داشتن توان راکتیو است . مثلا در یک الکتروموتور نمی توان بدون توان راکتیو نیروی الکتروموتوری ایجاد نمود .

توان راکتیو برای شبکه مفید است یا مضر ؟
این توان سبب اضافه شدن جریان شبکه و در نتیجه افزایش تلفات توان در مسیر سیم کشی بصورت حرارت می شود .

انواع توان راکتیو کدامند ؟
در الکتریسته دو عنصر خازن و سلف توان راکتیو ایجاد می کنند پس در نتیجه توان راکتیو دارای دو نوع سلف و خازنی است .



آیا می توان مقدار توان راکتیو یک شبکه را کاهش داد بدون اینکه مصرف کننده دوچار اخلال شود
آری برای این منظور کافی است توان راکتیو مورد نیاز مصرف کننده را از راهی غیر از شبکه تامین نمود . به این منظور با توجه به ماهیت سلف و خازن که عکس هم عمل میکنند کافی است برای کاهش توان راکتیو خازنی از توان راکتیو سلفی استفاده کرد و برعکس . از انجائیکه بیشتر مصرف کننده های یک شبکه از نوع سلفی می باشند می توان با استفاده از بانک خازنی به این مهم دست پیدا کرد .


ولت آمپر یا VA به چه معنا است ؟
ولت امپر واحد اندازه گیری توان ظاهری کل مدار است که این توان از حاصل ضرب جریان مصرف کننده در ولتاژ آن بدست می آید . راه دیگر محاسبه توان ظاهری جمع برداری توانهای اکتیو و راکتیو است .


توان الکتریکی در یک مقاومت چگونه است ؟
توان در مقاومت همواره بصورت مصرفی است . به این معنی که مقاومت در یک مدار همیشه توان را مصرف می کند . این توان بصورت حرارت خود را نشان می دهد که مقدار آن تابع مستقیم مجذور جریان عبوری از ان است .


منحنی تغییرات توان در مقاومت در جریان AC چگونه است ؟
در جریان AC که شکل موج بصورت سینوسی است ولتاپ و جریان همفا ز می باشند در نتیجه حاصل ضرب ایندو همواره دارای یک علامت است ( توان همیشه در مقاومت مثبت می باشد )


در یک سلف خالص توان چگونه است ؟
در جریان dc سلف فقط در حین قطع و صل جریان از خود عکس العمل نشان می دهد اما ÷س از جاری شدن جریان همانند یک مقاومت سیمی عمل می کند . اما در جریان ac سلف مطابق قانون لنز در برابر تغییرات جریان یک نیروی ضد محرکه ایجاد می کند که خود را بصورت عکسالعملی در برابر تغییر جریان نشان می دهد . بنابراین در سلف جریان و ولتاپ همفاز نبوده بلکه جریان 90 درجه نسبت به ولتاژ ÷س فاز است . این موضوع در توان یک سلف خود را بصورت توانهای مثبت و منفی نشان می دهد . ( شکل 2 ) بعبارت دیگر سلف در یک سیکل از جریان یا ولتاژ دارای دو سیکل بوده که در این دو سیکل هنگام توان مثبت از شبکه بار می شود و در توان منفی به شبکه انرژی پس می دهد .


با این اوصاف سلف در مدار توان مصرفی ندارد این موضوع را چگونه توضیح می دهید ؟
در حالت تئوری محض این قضیه کاملا درست است و وفقط در زمان اتصال مدار سلف از شبکه جریان می کشد . اما در عمل اتفاقی که روی می دهد اتلاف انرپی در مسیر عبور جریان به سلف است . به این معنی که سلف بخشی از توانی را که می خواهد به شبکه پس بدهد بصورت حرارت در مسیر عبور آن هدر می دهد .

چرا از سلف در مدارات استفاده می شود ؟
هیچگاه در برق تفکیک الکتریسیته از مغناطیس امکان پذیر نیست . هر جا الکتریسته وجود دارد ردی از مغناطسی هم وجود دارد . همچنین در تمامی وسایلی که در آنها از سیم پیچ استفاده می شود ( مانند الکتروموتورها – مولدها و ترانسها ) اثر سلفی مدار وجود دارد . نمی توان کار دستگاههای ذکر شده را بدون تصور خاصیت سلفی ممکن دانست . پس سلف و خاصیت آن را نمی توان از بین برد .

توان اکتیو و راکتیو به چه معنا است ؟
توانی که از شبکه کشیده می شود توان راکتیو نام دارد . این توان در مقاومت بیشترین مقدار خود را دارد . توانی که در یک مدار سلفی خالص بین سلف و شبکه تبادل می شود توان راکتیو است . این توان برای انجام کار سلف ضروری است اما با زگشت آن به شبکه بار ان را زیاد می کند

توان راکتیو مصرفی توسط موتورها و ... بجای آنکه از شبکه برق تامین گردند و هزینه بسیار بالایی را به آنها تحمیل کنند از طریق بانک خازنی( مجموعه ای از خازن ها است که با موازی شدن در مدار برق ورودی باعث می شوند) مصرف میشود S=P+jQ سلفها توان راکتیو مصرف می کنند و خازنها تولید می کنند پس مجموعه خروجی سیستم برق شما توان راکتیوی مصرف نکرده است و شبکه برق هزینه از شما دریافت نمی کند
رگولاتور یه کنترل کننده است که میزان توان راکتیو مصرفی را چک می کند و به میزان آن خازن وارد مدار می کند
چون بانک خازنی مجموعه ای از خازن ها است که بنا به مصرف توان راکتیو وارد مدار می شوند و این را رگولاتور تشخیص می دهد

رگولاتورها در این كاربری وظیفه تثبیت ولتاژ را به عهده ندارند بلكه باید توان راكتیو صفركنند. وقتی مصرف یك كارخانه كم و زیاد می شود (مثلا موتوری خاموش یا روشن می شود) توان راكتیو یا كوسینوس فی تغییر می كند. رگولاتور بكار رفته در تابلوی بانك خازنی باید مقادیر خازن موازی خط را كم یا زیاد كند تا كوسینوس فی یا توان راكتیو صفر بماند

توان اكتیو توانی است كه برای ما كار انجام می دهد. و توان راكتیو توانی خیالی و موهومی كه برای ما كار انجام نمی هد. همین توان راكتیو در سیستم قدرت باعث می شود كه ما به فكر استفاده از بانك خازنی و یا تكنولوژی های دیگر بیافتیم و موجب ایجاد هزینه می شود. ولی نكته ای كه هست و در چندین جا به آن برخورد كرده ام این است كه سیستم بدون آن پایدار نمی ماند.
شاید بتوان گفت این مصرف كننده های اهمی-سلفی هستند كه بدون آن توان نمی توانند كار كنند

یكی از اساتید ما در این باره می گفتند كه اگر شما یك نردبان (توان ظاهری) را فرض كنید:
ارتفاع دیوار اگر توان اكتیو باشد كه می خواهیم به آن برسیم
فاصله ی پایه نردبان از دیوار توان راكتیو است

حالا اگر این فاصله وجود نداشته باشد نردبان پایدار نخواهد بود. و كار (یا همان توان اكتیو) انجام نخواهد شد.

ممنون کامل بود
یادش بخیر در درس ماشین الکتریکی 1و2 مفصل راجع به این مطالب خواندیم استاد اسداللهی که خیلی از ایشان ممنونم به خاطر دغدغه زیادی که داشتند  مفاهیم رو به ما بفهمونن علی رغم اینکه گرایش ما مخابرات بود

با سلام خدمت مهندسین محترم
توان به طور کلی از حاصلضرب جریان با ولتاژ بدست می آید.
حال در سلف بین ولتاژ و جریان اختلاف می افتد پس تلفات داریم و برق بیشتری را متحمل می شویم از آنجا که خازن عملکردی برعکس سلف دارد پس با قرار دادن یک ظرفیت مناسب از یک خازن و قرار دادن آن می توان برق کمتری مصرف کرد.
یکی از اساتید من در هنرستان می گفت ما از همین روش برای تولید برق هنرستان استفاده کردیم
برای کامل شدن اطلاعات می توانید به این آدرس سر بزنید من اطلاعاتم را با این سایت کامل کردم
http://www.tbi-net.com/showthread.php?t=266

011and110 عزیز لینکی که گذاشتی کار نمیکنه
در ضمن فکر نمیکنم قرار دادن خازن باعث کمتر شدن مصرف برق بشه چون شرکت برق بابت این توان مجازی از شما پولی در یافت نمیکنه چون همه اینها توسط خازنی که خود شرکت موازی مدار میکنه جبران میشه و مصرف کننده همانند سلف در شبکه عمل میکنه .