Γιατί η ισχύς του μετασχηματιστή μετριέται σε kVA και του κινητήρα σε kW

Υπάρχουν διαφορετικές συσκευές που λειτουργούν με εναλλασσόμενο ρεύμα και κάθε μία από αυτές τις συσκευές είναι διαφορετική. Ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως, για παράδειγμα, μετατρέπει αμέσως την ενέργεια ενός ηλεκτρικού ρεύματος που διέρχεται από αυτόν— στο φως και τη ζεστασιά, ενώ ΔΕΝ μπορούμε να πούμε ότι οποιοδήποτε μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας από τη λάμπα επιστρέφει περιοδικά στο δίκτυο.

Πόση ενέργεια έχει εισέλθει στο νήμα - πόσο θερμαίνεται και λάμπει η λάμπα. Αν αρχίσεις να περνάς μεγάλο εξουσία — απλώς θα καεί, αλλά δεν θα μπορεί να επιστρέψει την περίσσεια ενέργειας στο δίκτυο.

Τα φορτία αυτού του τύπου ονομάζονται ωμικά φορτία. Η ισχύς τους μετριέται σε watt (W), κιλοβάτ (kW) κ.λπ.

Ωστόσο, υπάρχουν επίσης συσκευές στις οποίες μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας εναλλασσόμενου ρεύματος που λαμβάνεται από το δίκτυο, πριν μετατραπεί αμετάκλητα σε άλλο τύπο ενέργειας (από προεπιλογή, σε χρήσιμη εργασία όπως ακτινοβολία, θέρμανση ή κίνηση του σώματος), μπορεί να συσσωρευτεί κάτω από τη μορφή μεταβλητών ενεργειακών ηλεκτρικών και (ή) μαγνητικών πεδίων, για να κυμαίνονται, ακόμη και να ακτινοβολούν, καθώς κυκλοφορούν μεταξύ του δικτύου (πηγής) και του χρήστη.

Σε τέτοιες περιπτώσεις, λένε ότι η συσκευή καταναλώνει από το δίκτυο την πλήρη ισχύ S τέτοια και τέτοια, και την ενεργή ισχύ P — τέτοια και τέτοια.

Σε αυτήν την περίπτωση, η ενεργή ισχύς P μετράται σε watt (W), κιλοβάτ (kW) κ.λπ., και η φαινόμενη ισχύς S μετράται σε βολτ-αμπέρ (VA), κιλοβολτ-αμπέρ (kVA) κ.λπ.

Ενεργητική ισχύς — αυτός είναι ο ρυθμός μετατροπής του χρήστη ηλεκτρικής ενέργειας απευθείας σε χρήσιμη εργασία.

Πλήρης δύναμη — αυτή είναι η ισχύς που παρέχει το δίκτυο AC στον χρήστη για την κανονική του λειτουργία — η πραγματική τιμή της τάσης σε βολτ πολλαπλασιαζόμενη με το αντίστοιχο ρεύμα σε αμπέρ.

Το μέρος της συνολικής ισχύος που επιστρέφεται περιοδικά στο δίκτυο ονομάζεται δύναμη αντίδρασης Q και μετριέται σε VAR (reactive volt-amperes), kVar κ.λπ.

Χρήσιμη δουλειά λοιπόν Μοτέρ AC Αυτό είναι το μηχανικό φορτίο στον άξονα του. Εδώ, ουσιαστικά, η κίνηση του σώματος υπό τη δράση μιας δύναμης γίνεται σε μια ορισμένη απόσταση. Η ενέργεια που μετατρέπεται μη αναστρέψιμα σε αυτήν την περίπτωση μετριέται σε joules (J) και ο ρυθμός αυτής κάθε δεύτερης μετατροπής ενέργειας μετράται σε watt.

Η ισχύς των κινητήρων εναλλασσόμενου ρεύματος μετριέται σε watt (W) και κιλοβάτ (kW), επειδή, παρόλο που ο κινητήρας έχει ένα αντιδραστικό εξάρτημα, μπορεί ωστόσο να φορτιστεί με ασφάλεια μόνο σε έναν ορισμένο βαθμό που καθορίζεται από την ονομαστική του ισχύ σε watt και το φορτίο αυτό είναι ακριβώς μηχανικό.

Εάν θέλετε να υπολογίσετε τη συνολική ισχύ του κινητήρα, δεν είναι δύσκολο, γι 'αυτό αρκεί να διαιρέσετε την ισχύ του κινητήρα σε watt με συνημίτονο φι (και οι δύο αριθμοί βρίσκονται στη συγκεκριμένη πινακίδα αναγνώρισης κινητήρα).

Οταν με μετασχηματιστή έχουμε να κάνουμε με μια συσκευή ηλεκτρομαγνητικής μετατροπής όπου η ενέργεια που παρέχεται από το δίκτυο AC μετατρέπεται σε ενέργεια εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου στον πυρήνα του μετασχηματιστή και επομένως στη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή.

Η δευτερεύουσα περιέλιξη ενός μετασχηματιστή μπορεί να συνδεθεί τόσο με ένα αμιγώς ενεργό φορτίο (όπως ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως) όσο και με ένα φορτίο που έχει σημαντικό αντιδραστικό συστατικό (όπως ένας θερμαντήρας επαγωγής συντονισμού κ.λπ.).

Σε κάθε περίπτωση, ένας μετασχηματιστής έχει μια ονομαστική φαινόμενη ισχύ (μετρούμενη σε VA ή kVA) που μπορεί να περάσει μέσα από αυτόν, και αυτό δεν ισχύει απαραίτητα για το πρωτεύον κύκλωμα, καθώς σημαντική ισχύς μπορεί να κυκλοφορήσει στο δευτερεύον κύκλωμα, ενώ το πρωτεύον κύκλωμα θα αντλήστε από το ελάχιστο ρεύμα του δικτύου (σε αυτή την περίπτωση ο πυρήνας θα έχει το ίδιο μαγνητικό αποτέλεσμα, αλλά από το ρεύμα της δευτερεύουσας περιέλιξης). Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ισχύς των μετασχηματιστών (και των γεννητριών) υποδεικνύεται σε kVA.