Реактивная мощность нагрузки. Влияние различных видов нагрузок на работу неуправляемых выпрямителей активно-индуктивная нагрузка

Активная загрузка имеет важное значение при разработке высокопроизводительных усилителей. Хотя задействованная схема прост, общая концепция может быть, на мой взгляд, несколько заумной. Поэтому мы собираемся не торопиться с этим предметом, основной целью которого является тщательное, интуитивное понимание.

Каков основной механизм усиления в этой схеме? Таким образом, наш входной сигнал малой амплитуды создаст малое амплитудное отклонение тока стока. Но крутизна - это не то же самое, что усиление усилителя, потому что нам все равно нужно преобразовать этот ток стока в напряжение. Если вспомнить, что затвор является входным узлом, а дренаж - выходным узлом, можно сказать, что величина усиления напряжения следующая. Поэтому сразу же мы видим, что один очень простой способ увеличить коэффициент усиления - увеличить значение резистора стока.

Так зачем беспокоиться об активной нагрузке? Если мы хотим получить больше прибыли, мы просто используем больше сопротивления сливу! Существует одна серьезная проблема с подходом с более высокой эффективностью слива: это сопротивление применяется не только к изменениям малого тока в потоке стока, но также к большему установившемуся току стока, требуемому для смещения. Рассмотрим следующую диаграмму.

Таким образом, дренажный резистор создает проблему смещения: большее сопротивление означает большее падение напряжения, а это означает более низкое напряжение смещения для дренажного узла. Это может показаться серьезной проблемой, если вы думаете о поставках ± 15 В, но с поставками ± 3 В, мы должны быть осторожны. В любом случае наш усилитель скомпрометирован.

Думая о текущем источнике

Поэтому использование больших количеств сливного сопротивления нецелесообразно, особенно в современных низковольтных системах. Как мы можем обеспечить дополнительную устойчивость к малым сигналам без возникновения проблем с смещением? Резистор представляет собой преобразователь тока в напряжение.

Теперь рассмотрим источник тока в этом же контексте преобразования тока в напряжение. Ток, создаваемый идеальным источником тока, никогда не изменяется, даже когда напряжение на клеммах источника тока чрезвычайно велико. Бесконечность может отвлекать, поэтому давайте перейдем теперь к хорошему, но не идеальному источнику тока. Эквивалентное сопротивление очень велико, что означает, что небольшие изменения тока приводят к очень большим изменениям напряжения. Если бы мы могли использовать этот хороший, но не идеальный источник тока вместо дренажного резистора, у нас был бы очень высокий коэффициент усиления, потому что небольшие изменения напряжения затвора приведут к соответствующим изменениям тока стока, а это, в свою очередь, приведет к большим изменениям в сливное напряжение.

Кроме того, и это критическая точка - источник тока не будет влиять на условия смещения так же, как резистор, потому что он является источником тока, а не только препятствием для тока. Предыдущее обсуждение довольно абстрактно, но соответствующие понятия должны помочь посеять семя понимания. Перейдем теперь от теоретического царства к царству.

Нижняя половина дифференциальной пары такая же, как и ожидаемая от дренажного резистора. Реализовать трехфазную динамическую нагрузку с активной мощностью и реактивной мощностью в зависимости от напряжения или от внешнего входа. Токи с отрицательной и нулевой последовательностью не моделируются.

Таким образом, три токов нагрузки сбалансированы, даже в условиях несбалансированного напряжения нагрузки. Определяет величину и фазу начального напряжения положительной последовательности нагрузки. По умолчанию флажок очищается. Определяет постоянные времени, контролирующие динамику активной мощности и реактивной мощности.

Определяет минимальное напряжение, с которого начинается динамика нагрузки. Сопротивление нагрузки постоянно ниже этого значения. Задает постоянную времени в секундах текущего фильтра блока трехфазной динамической нагрузки. Этот вход используется для управления активной и реактивной мощностью нагрузки от вектора двух сигналов.

Монитор энергии всего дома измеряет энергию, используемую устройствами, подключенными к домашней сети. Чтобы понять, как это происходит, полезно знать, как устройства взаимодействуют с электрической системой. Точно так же не все приборы взаимодействуют с системой электроснабжения. В этой статье вначале будут обсуждаться резистивные нагрузки и как рассчитывается мощность, которую они используют. Затем он обсуждает реактивные нагрузки и немного о нелинейных нагрузках. Наконец, это покажет, как мы измеряем направление потока мощности, что важно, если энергия генерируется, а также потребляется.

Лампы накаливания, чайники, утюги, электрические водонагреватели, электрические плиты - все довольно просто. Они используют всю энергию, данную им. Они являются резистивными нагрузками, что означает, что их ток равен напряжению, деленному на их сопротивление. Чистая резистивная нагрузка дает выходной сигнал напряжения и тока, аналогичный следующему.

Диаграмма 1 - Отношение фаз напряжения и тока в резистивной нагрузке. Желтая линия - это мощность в заданное время, которое равно произведению напряжения и тока в данный момент времени. Обратите внимание, что питание всегда положительное. В этом случае положительное направление - это энергия, протекающая к нагрузке.

Однако такие вещи, как холодильники, стиральные машины, бурильные колонны и дуговые сварщики, не так просты, поскольку эти приборы потребляют определенное количество энергии, а затем выделяют некоторую энергию обратно в сеть. В дополнение к резистивному компоненту они имеют индуктивные или емкостные компоненты. Частичная индуктивная нагрузка дает сигнал напряжения и тока, аналогичный следующему.

Диаграмма 2 - Отношение фаз напряжения и тока в частичной реактивной нагрузке. Обратите внимание, что желтая линия теперь отрицательна в течение некоторого периода времени, положительный бит - это энергия, протекающая к нагрузке, а отрицательный бит - это энергия, возвращаемая из нагрузки.

Другое дело, что волны напряжения и тока сдвинуты друг от друга. Представьте себе зарядка довольно большого конденсатора с последовательным резистором: для начала конденсатор разряжается. Напряжение питания возрастает и выше напряжения на конденсаторе, поэтому ток течет в конденсатор, что приводит к повышению напряжения конденсатора. Теперь напряжение на заряженном конденсаторе выше напряжения питания. Ток начинает возвращаться в направлении подачи.

Реальная мощность, реактивная мощность и кажущаяся мощность

Мы не можем идти в ногу с изменениями на этой скорости, поэтому у нас есть более полезное значение для мощности: среднее значение мгновенной мощности, которое мы называем реальной или активной мощностью. Реальная мощность часто определяется как мощность, используемая устройством для создания полезной работы. Обращаясь к вышеприведенному графику, положительные биты представляют собой мощность, идущую на нагрузку от источника питания, а отрицательные биты - это мощность, возвращаемая к источнику питания, от нагрузки.

Сила, которая фактически использовалась нагрузкой, т.е. мощность, минус мощность, возвращаемая назад, является реальной силой. Реактивная или мнимая сила, является мерой силы, идущей вперед и назад между нагрузкой и предложением, которое не делает никакой полезной работы.

Для чисто резистивных нагрузок реальная мощность равна кажущейся мощности. Но для всех других нагрузок реальная мощность меньше, чем кажущаяся мощность. Однако примечание о нелинейных нагрузках. Эта зависимость коэффициента мощности действительна только для линейных синусоидальных нагрузок. Их текущий розыгрыш часто выглядит так.

Определение направления потока мощности

Мы все еще можем вычислить коэффициент мощности из следующего уравнения. Которая верна для чистых синусоидных волн, уже не верна. До сих пор эта статья предполагала, что нагрузка потребляет энергию. Если, однако, мы генерируем мощность, то направление тока течет обратно. Но поскольку ток чередуется, направление меняется в любом случае 50 раз в секунду. Нам нужна ссылка для сравнения текущего направления. К счастью, мы имеем это в виде напряжения. На диаграмме 1 волны напряжения и тока поднимались и падали вместе.

Когда напряжение было положительным, ток был положительным, а когда напряжение было отрицательным, ток был отрицательным. Если дом генерирует мощность, направление тока меняется на противоположное по сравнению с нашим предыдущим примером. Теперь, когда напряжение положительное, ток отрицательный, а когда напряжение отрицательное, ток положительный.

Диаграмма 4 - Отношение фаз напряжения и тока при генерации энергии. Знак мощности означает, что энергия потребляется или генерируется. Для учета энергии домашних хозяйств реальная мощность, вероятно, будет самой полезной ценностью, так как она говорит вам, сколько энергии потребляет ваша электроника, и это то, что заставляет вас использовать коммунальные услуги.

И в чем разница между ними? пожалуйста, сэр, помогите мне понять. Чисто пассивная нагрузка - это когда к нагрузке подключен конденсатор или идеальный индуктор. В реальном мире нагрузка в основном представляет собой комбинацию резистивных, емкостных и индуктивных элементов, создающих сложную нагрузку, называемую импедансом. Он может быть как слегка, так и в значительной степени емкостным или индуктивным, но в любом случае некоторый ток подается на нагрев резистивного элемента импеданса нагрузки, а другой - пассивный ток, который просто циркулирует, но не использует никакой энергии.

Фазовый угол между напряжением и током характеризуется коэффициентом мощности; отношение угла напряжения и тока. Вы можете обратиться к этому объяснению. Опять же, пассивное компонентное средство, которое не может усилить мощность или. Диммеры обычно используются для контроля яркости ламп накаливания и галогенных систем. Используемые в частных домах, диммеры уменьшают яркость, чтобы создать уютную атмосферу.

Не все лампы могут управляться диммером. В обычных лампах накаливания и галогенных системах с раневыми трансформаторами обычно используются диммеры с так называемым фазовым управлением, так как нагрузка является омической или индуктивной для этих потребителей. В случае галогенных систем с электронными трансформаторами используются диммеры с фазовым отключением, так как здесь подключена емкостная нагрузка.