ಏಕ-ಹಂತದ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಂಶವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳು

ಎಸಿ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ನಲ್ಲಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ನಡುವೆ ಯಾವಾಗಲೂ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್‌ಗಳು ಅದರೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ - ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್‌ಗಳು, ಚೋಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅಸಮಕಾಲಿಕ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು - ಕೇಬಲ್‌ಗಳು, ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಕಾಂಪೆನ್ಸೇಟರ್‌ಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ.

ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೆಳುವಾದ ರೇಖೆಯಿಂದ ಗುರುತಿಸಲಾದ ಸರಪಳಿಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ. 1, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತ I ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ φ ನೊಂದಿಗೆ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ (Fig. 2). ಪ್ರಸ್ತುತ I ಸಕ್ರಿಯ ಘಟಕ Ia ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸಿಂಗ್) IL ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. Ia ಮತ್ತು IL ಘಟಕಗಳ ನಡುವೆ 90° ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ ಇದೆ.

ಮೂಲ ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ U ನ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು, ಸಕ್ರಿಯ ಘಟಕಾಂಶವಾದ Ia ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ IL ಅನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 3.

ಅವಧಿಯ ಆ ಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರಸ್ತುತ I ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದಾಗ, ಸುರುಳಿಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಯು ಸಹ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯು ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಕಾಯಿಲ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪವರ್ ಗ್ರಿಡ್‌ಗೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯು ಶಾಖ ಅಥವಾ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಮೋಟಾರಿನಲ್ಲಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಮೋಟಾರ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ಮತ್ತು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಸುರುಳಿ (ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್) ಅಥವಾ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ (ಕೆಪಾಸಿಟರ್) ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೇವಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಕಾಂತೀಯ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಘನೀಕರಣದ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ಅದು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ಗೆ ಮರಳುತ್ತದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 1.

ಅಕ್ಕಿ. 2.

ಅಕ್ಕಿ. 3.

ಸುರುಳಿಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ (ಚಿತ್ರ 1 ನೋಡಿ), ಪ್ರಸ್ತುತ IL ಮತ್ತು ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ (Fig. 2) ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ದೊಡ್ಡ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಅಂಶ cosφ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ (ಉಪಯುಕ್ತ) ಶಕ್ತಿಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ (P = U ∙ I ∙ cosφ = S ∙ cosφ).

ಅದೇ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ (S = U ∙ I VA), ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಜನರೇಟರ್ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ, ಸಕ್ರಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ P ದೊಡ್ಡ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತದೆ φ, ಅಂದರೆ. ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಂಶ cosφ ನಲ್ಲಿ.

ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ತಂತಿಗಳ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗವನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ಪ್ರಸ್ತುತ I. ಗಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರ್ಗಳ (ವಿದ್ಯುತ್ ಇಂಜಿನಿಯರ್ಗಳು) ಬಯಕೆಯು ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು, ಇದು ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ಪ್ರಸ್ತುತ I ನಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸರಳವಾದ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ, ಅಂದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಅಂಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಅನುಗಮನದ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವುದು (ಅಂಜೂರ 1, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ದಪ್ಪ ರೇಖೆಯೊಂದಿಗೆ ಸುತ್ತುತ್ತದೆ). ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಕರೆಂಟ್ IC ಯ ದಿಕ್ಕು ಕಾಯಿಲ್ IL ನ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸಿಂಗ್ ಪ್ರವಾಹದ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿದೆ. ಧಾರಣ C ಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಯ್ಕೆಗಾಗಿ, ಪ್ರಸ್ತುತ IC = IL, ಅಂದರೆ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಅನುರಣನ ಇರುತ್ತದೆ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಯಾವುದೇ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಅಥವಾ ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ಇಲ್ಲದಿರುವಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಕೇವಲ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವಂತೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್.ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸ್ಪಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯು ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿ P ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

ಎಸ್ = ಪಿ; U ∙ I = U ∙ Ia,

ಇದರಿಂದ I = Ia, ಮತ್ತು cosφ = 1 ಎಂದು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಮಾನ ಪ್ರವಾಹಗಳೊಂದಿಗೆ IL = IC, ಅಂದರೆ ಸಮಾನ ಪ್ರತಿರೋಧಗಳು XL = XC = ω ∙ L = 1⁄ (ω ∙ C), cosφ = 1 ಮತ್ತು ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ರೇಖಾಚಿತ್ರ. 2 ಫಲಿತಾಂಶದ ಕರೆಂಟ್‌ಗೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಐಸಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು ಹೇಗೆ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಹಿಮ್ಮುಖಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲ್ ಮತ್ತು ಸಿ ಮುಚ್ಚಿದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ನೋಡುವಾಗ, ಕಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನೊಂದಿಗೆ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಐಸಿ ಮತ್ತು ಐಎಲ್ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಒಂದರ ನಂತರ ಒಂದರಂತೆ ಹರಿಯುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಾವು ಹೇಳಬಹುದು. ಕೆಪಾಸಿಟರ್, ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿದ್ದು, ಸುರುಳಿಯಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ Iμ = IL = IC ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ನೆಟ್ವರ್ಕ್ನಿಂದ ಸೇವಿಸಲ್ಪಡುವುದಿಲ್ಲ. ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಎನ್ನುವುದು ಕಾಯಿಲ್ ಅನ್ನು ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸ್ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಗ್ರಿಡ್ ಅನ್ನು ಬದಲಿಸಲು ಎಸಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಒಂದು ವಿಧವಾಗಿದೆ, ಇದು ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ.

ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ರೇಖಾಚಿತ್ರ. 3 ಅರ್ಧ ಅವಧಿಯ ಮಬ್ಬಾದ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ.

ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಅಥವಾ ಮೋಟರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪ್ರವಾಹ I ಸಕ್ರಿಯ ಘಟಕದ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ Ia (ಚಿತ್ರ 2 ನೋಡಿ) ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಕಾಯಿಲ್ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಪರಿಹಾರ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಸಹ ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಸರಣಿ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು cosφ ಪರಿಹಾರಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.

ಕೆಳಗಿನ 2-5 ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಶೈಕ್ಷಣಿಕ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೌಲ್ಯದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳನ್ನು ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ನ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಆದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ.

ಸಾಧನದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು, U, I ಮತ್ತು ಇನ್ಪುಟ್ ಪವರ್ P ಅನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ.ಅವರ ಪ್ರಕಾರ, ನಾವು ಸಾಧನದ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಂಶವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತೇವೆ: cosφ1 = P / S = P / (U ∙ I), ಇದು cosφ2> cosφ1 ಗೆ ಸುಧಾರಿಸಬೇಕು.

ವಿದ್ಯುತ್ ತ್ರಿಕೋನಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಅನುಗುಣವಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಗಳು Q1 = P ∙ tanφ1 ಮತ್ತು Q2 = P ∙ tanφ2 ಆಗಿರುತ್ತದೆ.

ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಬೇಕು Q = Q1-Q2 = P ∙ (tanφ1-tanφ2).

ಉದಾಹರಣೆಗಳು

1. ಸಣ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದಲ್ಲಿ ಏಕ-ಹಂತದ ಜನರೇಟರ್ ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ S = 330 kVA ಗಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ U = 220 V. ಜನರೇಟರ್ ಒದಗಿಸುವ ದೊಡ್ಡ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ಕರೆಂಟ್ ಯಾವುದು? ಜನರೇಟರ್ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯ ಲೋಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಯಾವ ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ cosφ = 1, ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಮತ್ತು ಅನುಗಮನದ ಲೋಡ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ, cosφ = 0.8 ಮತ್ತು 0.5 ಆಗಿದ್ದರೆ?

a) ಮೊದಲ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಜನರೇಟರ್ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರಸ್ತುತ I = S / U = 330,000 /220 = 1500 A ಅನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು.

ಸಕ್ರಿಯ ಲೋಡ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಜನರೇಟರ್ನ ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿ (ಫಲಕಗಳು, ದೀಪಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಓವನ್ಗಳು, U ಮತ್ತು I ನಡುವೆ ಯಾವುದೇ ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ ಇಲ್ಲದಿದ್ದಾಗ, ಅಂದರೆ cosφ = 1 ನಲ್ಲಿ)

P = U ∙ I ∙ cosφ = S ∙ cosφ = 220 ∙ 1500 ∙ 1 = 330 kW.

ಯಾವಾಗ cosφ = 1, ಜನರೇಟರ್‌ನ ಪೂರ್ಣ ಶಕ್ತಿ S ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿ P ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, P = S.

ಬಿ) ಎರಡನೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸಕ್ರಿಯ ಮತ್ತು ಅನುಗಮನದೊಂದಿಗೆ, ಅಂದರೆ. ಮಿಶ್ರ ಲೋಡ್ಗಳು (ದೀಪಗಳು, ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು, ಮೋಟಾರ್ಗಳು), ಒಂದು ಹಂತದ ಶಿಫ್ಟ್ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಪ್ರಸ್ತುತ ನಾನು ಸಕ್ರಿಯ ಘಟಕದ ಜೊತೆಗೆ, ಕಾಂತೀಯಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2 ನೋಡಿ). cosφ = 0.8 ನಲ್ಲಿ, ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರವಾಹವು ಹೀಗಿರುತ್ತದೆ:

Ia = I ∙ cosφ = 1500 ∙ 0.8 = 1200 A;

P = U ∙ I ∙ cosφ = U ∙ Ia = 220 ∙ 1500 ∙ 0.8 = 264 kW.

cosφ = 0.8 ನಲ್ಲಿ, ಜನರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಪೂರ್ಣ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ (330 kW) ಲೋಡ್ ಮಾಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಪ್ರಸ್ತುತ I = 1500 A ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ತಂತಿಗಳ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ಜನರೇಟರ್ ಶಾಫ್ಟ್ಗೆ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಾರದು, ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಪ್ರಸ್ತುತವು ವಿಂಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ್ದಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅಪಾಯಕಾರಿ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.

c) ಮೂರನೆಯ ಪ್ರಕರಣದಲ್ಲಿ, cosφ = 0.5 ನೊಂದಿಗೆ, ಸಕ್ರಿಯ ಲೋಡ್ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ನಾವು ಅನುಗಮನದ ಲೋಡ್ ಅನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತೇವೆ P = U ∙ I ∙ cosφ = 220 ∙ 1500 ∙ 0.5 = 165 kW.

cosφ = 0.5 ನಲ್ಲಿ, ಜನರೇಟರ್ ಅನ್ನು 50% ಮಾತ್ರ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತವು ಇನ್ನೂ 1500 A ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಅದರಲ್ಲಿ Ia = I ∙ cosφ = 1500 ∙ 0.5 = 750 A ಮಾತ್ರ ಉಪಯುಕ್ತ ಕೆಲಸಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸಿಂಗ್ ಪ್ರಸ್ತುತ ಘಟಕ Iμ = I ∙ sinφ = 1500 ∙ 0.866 = 1299 A.

ಈ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಜನರೇಟರ್ ಅಥವಾ ಗ್ರಾಹಕರಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾದ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಮೂಲಕ ಸರಿದೂಗಿಸಬೇಕು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಜನರೇಟರ್ 165 kW ಬದಲಿಗೆ 330 kW ಅನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ.

2. ಏಕ-ಹಂತದ ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಕ್ಲೀನರ್ ಮೋಟರ್ ಉಪಯುಕ್ತ ಶಕ್ತಿ P2 = 240 W, ವೋಲ್ಟೇಜ್ U = 220 V, ಪ್ರಸ್ತುತ I = 1.95 A, ಮತ್ತು η = 80%. ಮೋಟಾರ್ ಪವರ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ cosφ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್, ಇದು cosφ ಏಕತೆಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟಾರ್‌ನ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾದ ಶಕ್ತಿಯು P1 = P2 / 0.8 = 240 / 0.8 = 300 W ಆಗಿದೆ.

ಸ್ಪಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ S = U ∙ I = 220 ∙ 1.95 = 429 VA.

ಪವರ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ cosφ = P1 / S = 300 / 429≈0.7.

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ (ಕಾಂತೀಯಗೊಳಿಸುವ) ಪ್ರಸ್ತುತ Iр = I ∙ sinφ = 1.95 ∙ 0.71 = 1.385 ಎ.

cosφ ಏಕತೆಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರಲು, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಪ್ರವಾಹವು ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸಿಂಗ್ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರಬೇಕು: IC = Ip; IC = U / (1⁄ (ω ∙ C)) = U ∙ ω ∙ C = Ir.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಮೌಲ್ಯವು f = 50 Hz C = Iр / (U ∙ ω) = 1.385 / (220 ∙ 2 ∙ π ∙ 50) = (1385 ∙ 10 ^ (- 6)) / 69.08 = 20 μF

20 μF ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಮೋಟಾರ್‌ಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ಮೋಟಾರ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಂಶ (cosφ) 1 ಆಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರಸ್ತುತ Ia = I ∙ cosφ = 1.95 ∙ 0.7 = 1.365 A ಮಾತ್ರ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ನಿಂದ ಸೇವಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

3. ಉಪಯುಕ್ತ ಶಕ್ತಿ P2 = 2 kW ನೊಂದಿಗೆ ಏಕ-ಹಂತದ ಅಸಮಕಾಲಿಕ ಮೋಟರ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ U = 220 V ಮತ್ತು ಆವರ್ತನ 50 Hz ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಮೋಟಾರ್ ದಕ್ಷತೆಯು 80% ಮತ್ತು cosφ = 0.6. cosφ1 = 0.95 ನೀಡಲು ಯಾವ ಬ್ಯಾಂಕ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಮೋಟರ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬೇಕು?

ಮೋಟಾರ್ ಇನ್ಪುಟ್ ಪವರ್ P1 = P2 / η = 2000 / 0.8 = 2500 W.

cosφ = 0.6 ನಲ್ಲಿ ಮೋಟಾರು ಸೇವಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ:

S = U ∙ I = P1 / cosφ; I = P1 / (U ∙ cosφ) = 2500 / (220 ∙ 0.6) = 18.9 A.

ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಕರೆಂಟ್ ಐಸಿ ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 1 ಮತ್ತು FIG ನಲ್ಲಿನ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳು. 2. Fig.1 ನಲ್ಲಿನ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಅದರೊಂದಿಗೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾದ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನೊಂದಿಗೆ ಮೋಟಾರ್ ವಿಂಡಿಂಗ್ನ ಅನುಗಮನದ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿನ ರೇಖಾಚಿತ್ರದಿಂದ. 2 ನಾವು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ರೇಖಾಚಿತ್ರಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತೇವೆ. 4, ಅಲ್ಲಿ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದ ನಂತರ ಒಟ್ಟು ಕರೆಂಟ್ I ಸಣ್ಣ ಆಫ್‌ಸೆಟ್ φ1 ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೌಲ್ಯವನ್ನು I1 ಗೆ ಇಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 4.

ಸುಧಾರಿತ cosφ1 ನೊಂದಿಗೆ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತ I1 ಆಗಿರುತ್ತದೆ: I1 = P1 / (U ∙ cosφ1) = 2500 / (220 ∙ 0.95) = 11.96 A.

ರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ (ಚಿತ್ರ 4), ಸೆಗ್ಮೆಂಟ್ 1-3 ಪರಿಹಾರದ ಮೊದಲು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪ್ರಸ್ತುತ IL ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ; ಇದು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವೆಕ್ಟರ್ U ಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತದೆ. 0-1 ವಿಭಾಗವು ಸಕ್ರಿಯ ಮೋಟಾರ್ ಪ್ರವಾಹವಾಗಿದೆ.

ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ ಐಎಲ್ ಸೆಗ್ಮೆಂಟ್ 1-2 ರ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾದರೆ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯು φ1 ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಮೋಟಾರ್ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ IC ಯ ದಿಕ್ಕು ಪ್ರಸ್ತುತ IL ಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣವು 3-2 ವಿಭಾಗಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಇದರ ಮೌಲ್ಯ IC = I ∙ sinφ-I1 ∙ sinφφ1.

ತ್ರಿಕೋನಮಿತಿಯ ಕಾರ್ಯಗಳ ಕೋಷ್ಟಕದ ಪ್ರಕಾರ, ನಾವು cosφ = 0.6 ಮತ್ತು cosφ1 = 0.95 ಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಸೈನ್‌ಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ:

IC = 18.9 ∙ 0.8-11.96 ∙ 0.31 = 15.12-3.7 = 11.42 ಎ.

IC ಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, ನಾವು ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಬ್ಯಾಂಕಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತೇವೆ:

IC = U / (1⁄ (ω ∙ C)) = U ∙ ω ∙ C; C = IC / (U ∙ 2 ∙ π ∙ f) = 11.42 / (220 ∙ π ∙ 100) = (11420 ∙ 10 ^ (- 6)) / 69.08≈165 μF.

165 μF ಒಟ್ಟು ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಮೋಟಾರ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದ ನಂತರ, ವಿದ್ಯುತ್ ಅಂಶವು cosφ1 = 0.95 ಗೆ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮೋಟಾರು ಇನ್ನೂ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸಿಂಗ್ ಪ್ರಸ್ತುತ I1sinφ1 = 3.7 A ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮೋಟರ್ನ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರವಾಹವು ಎರಡೂ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ: Ia = I ∙ cosφ = I1 cosφ1 = 11.35 A.

4. ವಿದ್ಯುತ್ P = 500 kW ನೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರವು cosφ1 = 0.6 ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು 0.9 ಕ್ಕೆ ಸುಧಾರಿಸಬೇಕು. ಯಾವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಗಾಗಿ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳನ್ನು ಆದೇಶಿಸಬೇಕು?

φ1 Q1 = P ∙ tanφ1 ನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿ.

ತ್ರಿಕೋನಮಿತಿಯ ಕಾರ್ಯಗಳ ಕೋಷ್ಟಕದ ಪ್ರಕಾರ, cosφ1 = 0.6 tanφ1 = 1.327 ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದಿಂದ ಸಸ್ಯವು ಸೇವಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿ: Q1 = 500 ∙ 1.327 = 663.5 kvar.

ಸುಧಾರಿತ cosφ2 = 0.9 ನೊಂದಿಗೆ ಪರಿಹಾರದ ನಂತರ, ಸಸ್ಯವು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು Q2 = P ∙ tanφ2 ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

ಸುಧಾರಿತ cosφ2 = 0.9 tanφ2 = 0.484 ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿ Q2 = 500 ∙ 0.484 = 242 kvar.

ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬೇಕು Q = Q1-Q2 = 663.5-242 = 421.5 kvar.

ಕೆಪಾಸಿಟರ್ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು Q = Iр ∙ U = U / xC ∙ U = U ^ 2: 1 / (ω ∙ C) = U ^ 2 ∙ ω ∙ C ಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ;

C = Q: ω ∙ U ^ 2 = P ∙ (tanφ1 — tanφ2): ω ∙ U ^ 2.