В зависимост от реда на връзките се разграничават следните: видове връзки на веригата:
1. Серийно свързване.
2. Паралелно свързана връзка.
3. Връзка под формата на "многоъгълник".
4. Връзка под формата на "звезда".
Нека анализираме характеристиките на тези видове верижни връзки.
Отличителна характеристика последователно свързване на веригие, че няма междинни възли. Освен това във всички елементи на такава връзка тече един и същ ток. За по-голяма яснота сме показали пример за такава връзка на фигурата по-долу.
Приемник, свързан към мрежата, пресича тока. Има три вида приемници. Резистивен приемник: Тези приемници имат известно съпротивление. . В чиста резистивна верига токът винаги и моментално е функция на напрежението. Напрежението и токът са във фаза.
Консумираната от резистора мощност е Свързан за известно време, има консумация на енергия, в kWh.
- Индуктивен приемник: Това е най-често срещаният след резистивния приемник.
- Това са намотки.
Резултатът от последователното свързване е сумирането на напрежението между елементите. Така, например, според схемата, показана на фигурата по-горе:
Трябва да се отбележи, че напрежението е насочено обратно на посоката на тока, тъй като, в съответствие с посоката на стрелката на източника, положителният извод е отдясно, а отрицателният извод е отляво. Напрежението има постоянна посока от плюс към минус.
Като алтернатива се създава магнитно поле с помощта на енергия и след това полето се отстранява с възстановяване на енергията. Самостоятелно консумира реактивна енергия, изразена в реактивен ток-напрежение. На теория няма активна консумация на енергия, но тъй като винаги има загуби, има малка консумация на активна енергия.
Капацитивен приемник: Това е кондензатор. . В капацитивна верига токът се измества с 90° пред напрежението или 90°. В чисто капацитивна верига също няма активна консумация на мощност, въпреки че има ток. Кондензаторът консумира реактивна енергия, изразена в реактивни волта ампери.
Освен напреженията, съпротивленията при този тип връзка се сумират. Удобно е ясно да се демонстрира това, като се използва примера за последователно свързване във верига. постоянен ток, където
Основна характеристика паралелна връзка е, че едно и също напрежение се прилага към всички клони, свързани паралелно. Фигурата по-долу показва пример за паралелна връзка.
Реактивната мощност се изчислява. Смесени вериги: на практика приемникът не се състои само от съпротивление, собствен или капацитет, тези три приемника съществуват едновременно. Поставят се успоредно или последователно. . В този случай енергията съответства на полезна или активна мощност, изразено в W.
Двигатели, трансформатори и консуматори, които разчитат на влиянието на електромагнитни полета. Енергията, необходима за тяхната полезна работа, енергията за създаване на магнитни полета. Продуктът на тока и напрежението се нарича привидна мощност. Това е векторна комбинация от активни и реактивни способности.
В случай на паралелно свързване на вериги, напреженията в неговите клонове се сумират. Това може да се види в примера за диаграма по-горе.
Еквивалентното съпротивление при паралелно свързване на клоните се намира чрез търсене на еквивалентната проводимост на веригата. Еквивалентната проводимост на веригите е равна на сумата от проводимостта на клоните. Проводимостта е реципрочна на съпротивлението. Единицата за проводимост е Сименс (см). За по-лесно разбиране ще дадем пример за паралелна връзка в DC верига.
Ъгълът между активните и видимите градуси се обозначава с буквата φ. Има и електронни устройства за показване. Това води до претоварване на разпределителните кабели и трансформатори и увеличаване на загубите в тях. Загуби в кабела: Тези загуби се генерират от загуби на джаул, които са функция на квадрата на тока.
Лошото φ също причинява спад на напрежението захранващи кабели, което означава намаляване на мощността и производителността на приемника. Спадът на напрежението в захранващата линия може да се изчисли по формулата. Загубите на желязо съответстват на мощността, погълната от трансформатора.
Многоъгълна верижна връзкаима няколко вида. Най-простият от тях е триъгълникът. Можете да го видите на фигура 26.
На тази фигура има само едно последователно свързване на вериги. Това е съпротивлението R1 и EMF E1. В същото време могат да се разграничат няколко връзки тип "триъгълник". И така, съпротивленията R2, R4, R5 образуват страните на "триъгълника" с върхове A, B, D. Съпротивленията R3, R4, R6 образуват страните на "триъгълника" с върховете B, C, D. клоните R1 и E1 и клоните R2, R3 също са страните на триъгълника. Неговите върхове са A, B, C. Връзка звезда може да се образува от триъгълна връзка.
Ако стойността е по-малка от определена стойност, фактурата се санкционира. В противен случай може да бъде присъден бонус. Корекция на фактора на мощността. Това се постига чрез инсталиране на кондензаторни батерии, които произвеждат реактивната енергия, която се изисква локално и частично за приемниците, което намалява реактивната енергия, доставяна от мрежата: това е принципът на компенсация на реактивната енергия или подобряване на фактора на мощността.
Определяне на мощността на кондензатор. Токоизправителят преобразува променлив ток в постоянен. Изходният ток в повечето токоизправители не е постоянен, а пулсиращ. За изглаждане на вълните се използват различни филтри. Има много видове токоизправители. Ето някои популярни класификации.
В същата диаграма на фигура 26 могат да се разграничат връзките със звезда. И така, съпротивленията R2, R3, R4 са "звездни" лъчи, събиращи се във възел B. Звездните лъчи R4, R5, R6 се събират във възел D. Съответно, връзката на "звездните" вериги може да се трансформира в еквивалент делта връзка.
3.11 Трифазни вериги.
В зависимост от вида на устройството - механично, тиристорно, транзисторно, диодно, според мощността и ниската мощност, според броя на вертикалните полупериоди - един, полуперпендикулярен, безвълнов, пълно напрежение; фази - монофазни, двуфазни, трифазни и многофазни, мостови, умножители на напрежение, трансформатори, галванично разделение, управлявани - неуправляеми, управлявани. Тук ще се занимаваме с най-често срещаните токоизправители: веригата Glarus и веригата Ilarionov.
Мрежовата верига е биполярен мостов диод, който преобразува променлив ток в пулсиращ ток. Вдъхновен от немския физик Лео Гайц. На входа се прилага променливо напрежение, което може да не е синусоидално. Във всеки от полупериодите токът протича само през два диода.
Трифазните вериги са специален случай многофазни системи , под който разбират комбинацията от няколко товара и захранвания, които имат една и съща честота и са фазово изместени под определен ъгъл един спрямо друг . Всекиможе да се разглежда като отделна верига и наречена фаза системи .
В резултат на това изходът е пулсиращо напрежение с честота, два пъти по-голяма от захранващото напрежение. 
Трябва да се инсталира кондензатор, за да се постигне плътно, непулсиращо напрежение, но може да има и дросел или стабилизатор на напрежението.
Предимствата на еднополюсното двуполюсно усилване са очевидни: изходното напрежение се удвоява и след това може лесно да бъде изгладено с кондензаторен филтър, като се избягва постоянно навиване на вторичната намотка на трансформатора и се подобрява ефективността.
Ако отделните фази на системата не са електрически свързани помежду си (фиг. 1 а)), тогава такава система се нарича несвързани . Една несвързана система няма специални свойства и ако няма магнитна връзка между фазите, тогава такъв набор от вериги изобщо не може да се счита за многофазен.
Свързването на фазите на системата една с друга (фиг. 1б)) й придава специални качества, благодарение на които многофазните системи (особено трифазните) са получили изключително разпространение в областта на предаването и преобразуването електрическа енергия. Едно очевидно предимство на свързаната система (Фигура 1) е намаляването от шест на четири проводника, свързващи източници с товари. При благоприятни обстоятелства този брой може да бъде намален до три. По-нататък ще отбележим редица други предимства, които имат свързаните системи.
Веригата на мрежата може да бъде изградена от отделни диоди и може да бъде в блокиран блок. Вторият тип токоизправител е по-евтин и по-компактен, а сглобяването на подобен модул е по-лесно. Освен това избраните в компонента диоди имат същите характеристики и са в режим на постоянна топлина. Недостатъкът на блока е, че ако един от диодите изгори, цялата конструкция трябва да бъде изхвърлена.
Често веригата за смазване се поставя в кутия с трансформатор, така че създаденото устройство се нарича адаптер или захранване. Параметри, които напълно определят адаптера: номиналния изходен ток на адаптера и обхвата на неговата промяна, мощност, номинално входно напрежение и диапазона на неговата промяна. При изграждането или избора на двуполюсен токоизправител трябва да се помни, че входното напрежение винаги трябва да се измерва и отчита при неговата ефективна стойност, а деформацията след кондензатора при разтоварване по амплитуда и 41 пъти по-голяма е по-голяма от ефективната.
Всяка многофазна система може да бъде симетрична или асиметрична. Симетрията на системата се определя от симетрията на ЕМП, напрежения и ток. Под симетрична многофазна система от ЕМП, напрежения или токове разбират съвкупността от съответни количества, които имат равни амплитуди и изместени във фаза с ъгъл 2 стр /m един спрямо друг, където m е броят на фазите на системата . Ако първите букви на латинската азбука се използват за обозначаване на фазите на трифазна система, тогава симетричната EMF система може да бъде написана като
В случай на натоварване напрежението на изхода на токоизправителя ще намалее, но само до стойността на ефективното напрежение. Това намаление зависи от вътрешното съпротивление на трансформатора и капацитета на филтърния кондензатор. Следователно, при избора на напрежението на вторичната намотка на трансформатора, трябва да се покаже максимално допустимата стойност на входното напрежение, а капацитетът на кондензаторния кондензатор трябва да бъде достатъчно голям, така че изходното напрежение под товар да не пада под минималното допустимо за захранващата верига.
Подобни изрази могат да бъдат написани за токове и спадане на напрежението в симетрична трифазна система.
Основен имот симетрични многофазни системи нещо е сумата от моментните стойности на величините, образуващи системата във всеки момент от време, е равна на нула. За изображения на количества, образуващи система, това свойство означава нулева сума от фазови вектори . Лесно е да се провери валидността на това твърдение с примера на трифазна система, ако добавим числата в скоби от дясната страна на изразите (1) в областта на изображението.
Разбира се, за по-голяма точност трябва да вземем предвид съпротивлението на свързващите проводници, както и максимално възможната амплитуда на входното напрежение. Най-често срещаните трифазни токоизправители са веригата на Miscavige. 
С 3 диода, при които всеки клапан се източва през половин период на съответната фаза.
И схемата на Иларионов - с 6 диода. По-малко познатите схеми са 12-диодната тримостова паралелна верига и 12-диодната тримостова последователна диаграма. В зависимост от трифазния трансформатор или трифазен генераторотделяме триъгълника Иларионов и звездата Иларионов. В изправителния триъгълник има повече Иларионов, загубен в мед, така че по-широко използваната верига е звездата Иларионов.
Многофазната система е симетрична само когато ЕМП, токове и напрежения са симетрични в нея. Ако приемете нулавътрешните съпротивления на източниците на енергия или включват техните стойности в съпротивленията на натоварването, тогава състоянието на симетрия на системата се свежда до симетрията на ЕМП и равенството на комплексните съпротивления на натоварване. Това условие за трифазна система се записва като
Първичните намотки на трифазен трансформатор са три и могат да бъдат свързани като звезда или триъгълник, вторичните намотки три или три пъти. 
Триъгълник на регент Иларионов. Има по-голяма средна електрическа сила от веригата на Мичевите, както е показано от формулата.
Използва се в алтернаторите на почти всички превозни средства. С мощността на дизел-електрическата енергия почти цялата мощност се получава от звездата на токоизправителя Иларионов. Среден електродвижеща силав модела на Иларионов е по-голям, отколкото в триъгълника на Иларионов.
|
З а = З б = З ° С . |
Многофазните системи комбинират източници на ЕМП и товари. За да се осигури правилното съотношение на фазовото изместване при свързване или свързване на системата, в общия случай е необходимо да се определят изводите на елементите, по отношение на които са изпълнени условията (1). Те се наричат начало и край на фазата на източника или натоварването. За източници на многофазна система се приема като положителна посока на действието на ЕМП от началото до края.
Други използвани схеми са 12-импулсен статичен трифазен токоизправител, съдържащ два токоизправителя на Иларионов с фазово изместване на входа трифазен ток. Това удвоява броя на вертикалните полуцикли в сравнение със стандартните мостове на Иларионов. Относителната амплитуда на импулсите се намалява чрез удвояване на честотата на деформация на напрежение.
Още по-малко позната схема е трифазен "шестмостов" токоизправител последователно и паралелно. 
Шестте вторични намотки са свързани към шест моста, като мостовете са свързани по различни начини, например всичките шест моста паралелно. 
Пулсацията на вертикалното трифазно напрежение е толкова малка, че практически не са необходими допълнителни филтри. Такива видове токоизправители се наричат пълноценни.
На електрически схеми, ако е необходимо, началото и краят се обозначават с букви от латинската азбука. На фиг. 1 а) началата на елементите съответстват на индекси XYZ, и краищата ABC. По-нататък ще използваме малки буквиза товара и главни букви за източниците на ЕМП.
Има два начина за свързване на елементи в многофазна система - връзка звезда и многоъгълна връзка. Звездата е връзка, в която началото на всички елементи са комбинирани в един възел, наречен неутрална точка. . Свързването към системата в този случай се осъществява от краищата на елементите (фиг. 2 а)). Многоъгълникът е връзка, при която всички елементи са комбинирани в затворен контур, така че началото и краят на съседните елементи са свързани един с друг. . Полигонът е свързан към системата в точките на свързване на елементите. Специален случай на многоъгълник е триъгълникът на фиг. 2 б).
Захранванията и товарите в многофазните системи обикновено могат да бъдат свързани по много начини.
При анализа на многофазни системи се въвеждат редица понятия, които са необходими за описание на процеси. Наричат се проводници, свързващи източници и товари линейни проводници , и проводникът, свързващ неутралните точки на източници и товари - неутрален проводник .
Електродвижещи сили на източници на многофазна система ( eA, ЕА, Е А, д Б, ЕБ, Е Б, eC, Е° С, E C), напрежения на техните изводи ( u А, УА, У А, у Б, УБ, U B, u C, У° С, U C) и теченията, протичащи през тях ( и А, азА, аз А, и Б, азБ, I B, интегрална схема, аз° С, ИНТЕГРАЛНА СХЕМА) са наречени фаза . Напрежение между линейните проводници ( УАБ, U AB, Упр.н.е, Uac, У CA, UCA) са наречени линеен .
Връзка линейни напреженияс фазови могат да се установят чрез потенциалната разлика на линейните проводници фиг. 1 б) как u AB = u AN + u NB = u AN - u BN = u А - у Били в символична форма
|
У АБ = УА - УБ ; Упр.н.е = УБ - У° С ; У CA = У° С - УА . |
Да построим векторна диаграма за симетрична трифазна система от фазови и линейни напрежения (фиг. 3). В теорията на трифазните вериги е обичайно реалната ос на координатната система да се насочва вертикално нагоре.
Всеки от векторите на линейното напрежение е сумата от вектори, които са идентични по абсолютна стойност фазови напрежения (У f = У А = U B =U C) изместен с ъгъл от 60°. Следователно линейните напрежения също образуват симетрична система и модулите на техните вектори ( Ул = U AB = U пр.н.е =UCA) може да се дефинира като .
Изразите (3) са валидни както за симетрична система, така и за асиметрична. От тях следва, че вектори на линейното напрежение свържете краищата на фазата (вектор У CAориз. 3). следователно, при всяко фазово напрежение те образуват затворен триъгълник и тяхната сума винаги е нула . Това е лесно да се потвърди аналитично чрез добавяне на изрази (3) - УАБ + Упр.н.е + У CA = УА - УБ + УБ - У° С + У° С - УА = 0.
Фактът, че геометрично линейните вектори на напрежение свързват краищата на фазовите вектори ни позволява да заключим, че всяка произволна система от линейни напрежения съответства на безкраен брой фази . Това се потвърждава от факта, че за да се създаде фазова система от вектори за даден линеен, е достатъчно произволно да се посочи неутрална точка в сложната равнина и да се начертаят фазови вектори от нея до точките на свързване на многоъгълника от линейни вектори.
От уравненията на Кирхоф за възлите а, би ° Стовар, свързан с триъгълник (фиг. 2 б)) може да бъде представен чрез сложни линейни токове през фазови токове във формата
|
аз А = азаб - азок ; азБ = азпр. н. е - азаб ; аз° С = азок - азпр. н. е . |
В случай на текуща симетрия аз А = I B = ИНТЕГРАЛНА СХЕМА = азземя Iab = Ibc = Ика = аз f следователно за тях ще важи същото съотношение, както за линейните и фазовите напрежения в симетрична система, когато са свързани със звезда, т.е. Освен това тяхната сума във всеки момент от време ще бъде равна на нула, което пряко следва от сумирането на изразите (4).
Нека сега се обърнем към разглеждането на специфични връзки на трифазни вериги.
Нека фазите на източника и на натоварването са свързани със звезда с неутрален проводник (фиг. 4а)). С тази връзка товарът е свързан към фазите на източника и УА = Уа , УБ = Уби У° С = У° С., а азА = аза , азБ = азби аз° С = аз° С. Оттук, според закона на Ом, токовете във фазите на натоварване са
Изразите (5) и (6) са винаги валидни, но в симетрична система За = Зб = З° С= З , Ето защо азн =аза +азб +аз° С= УА/За+УБ/Зб+У° С/З° С = (УА+УБ+У° С)/З = 0, защото според условието за симетрия УА+УБ+У° С=0. Следователно, в симетрична система, токът на неутралния проводник е нула и самият проводник може да отсъства. В този случай свързани трифазна системаще предава по три проводника същата мощност като несвързан на шест. На практика нулевият проводник в електропреносните системи се запазва, т.к. наличието му ви позволява да получите две стойности на напрежението от консуматора - фазово и линейно (127/220 V, 220/380 V и др.). Въпреки това, напречното сечение на неутралния проводник обикновено е значително по-малко от това на линейните проводници, т.к през него протича само токът, създаден от асиметрията на системата.
При симетричен товар токовете във всички фази са еднакви и се изместват един спрямо друг на 120 °. Техните модули или ефективни стойности могат да бъдат определени като аз = Уе / З.
Векторни диаграми за балансирани и небалансирани товари в система с неутрален проводник са показани на фиг. 4 б) и в).
При липса на неутрален проводник, сумата от токовете във фазите на натоварване е нула аза+азб+аз° С=0. При симетричен товар режимът на работа на системата не се различава от режима в система с неутрален проводник.
При небалансиран товар възниква спад на напрежението между неутралните точки на източника и товара. Може да се определи по метода с два възела, като се възстанови диаграмата на фиг. 5 а). В традиционната схема за теорията на електрическите вериги ще изглежда като фиг. 5 Б). Оттук
където Й а=1/З а, Й б=1/З б, Й ° С=1/З ° С- сложни проводимости на фазите на натоварване.
Волтаж У nNпредставлява потенциалната разлика между неутралните точки на източника и товара. Според диаграмата на фиг. 5 б) може да се представи и чрез разликите във фазовите напрежения на източника и товара У nN = УА - У а = УБ - У б = У ° С - У ° С. Оттук и напреженията на фазовото натоварване
Векторни диаграми за симетрични и асиметрични натоварвания са показани на фиг. 6. Диаграмите на симетричен режим (фиг. 6 а)) не се различават от диаграмите в система с неутрален проводник.
Диаграми на асиметричен режим (фиг. 6 б)) илюстрират възможността за съществуване на много системи от фазови напрежения за всяка система от линейни. Тук системата от линейни напрежения УАБ Упр.н.е У CAсъответстват на двуфазни системи. Фазови напрежения на източника УА УБ У° Си напрежения на фазовото натоварване Уа Уб У° С..
AT трифазни веригитоварът и източникът могат да бъдат свързани по различни начини. По-специално, товар, свързан чрез триъгълник, може да бъде свързан към мрежа, в която източникът на енергия е свързан със звезда (фиг. 7 а)).
В този случай фазите на натоварване са свързани към линейни напрежения
У аб= УАБ ; Упр. н. е =Упр.н.е ; Уок = У CA.
Токовете във фазите могат да се намерят с помощта на закона на Ом
аз аб = Уаб/Заб ; азпр. н. е = Упр. н. е/Зпр. н. е ;
аз ок = Уок/Зок,
и линейни токове от уравненията на Кирхоф за възлите на товарния триъгълник
|
аз А = азаб - азок ; азБ = азпр. н. е - азаб ; аз° С = азок - азпр. н. е . |
За по-голяма яснота е обичайно векторите на фазовите токове на натоварване да се изобразяват в диаграми спрямо съответните фазови напрежения. На фиг. 7 б) за случая на симетричен товар се изграждат векторни диаграми. Както се очаква, векторите на фазовия и линейния ток образуват симетрични трифазни системи.
На фиг. 7 в) построен векторна диаграмаза случая различни видовенатоварвания на фази. Във фаза абнатоварването е чисто резистивно и на фази пр. н. еи окиндуктивни и капацитивни. Според естеството на натоварването, векторът азабсъвпада по посока с вектора Уаб; вектор азпр. н. еизостава, а векторът азоке на 90° пред съответните вектори на напрежение. След конструиране на векторите на фазовите токове е възможно с помощта на изрази (10) да се построят векторите на линейните токове азА, азБи аз° С.
Трифазната верига е комбинация от три еднофазни вериги, така че нейната мощност може да се определи като сума от мощностите на отделните фази.
Когато е свързана със звезда, активната мощност на системата ще бъде равна на
|
П = Па + Пб + П° С = Уааза cosj а + Убазб cosj б + У° Саз° С cosj ° С = =аза 2 Ра + азб 2 Рб + аз° С 2 Р° С , |
и реактивен
|
В = Ва + Вб + В° С = Уааза sinj а + Убазб sinj б + У° Саз° С sinj ° С = =аза 2 ха + азб 2 хб + аз° С 2 х° С . |
Ако товарът е свързан в триъгълник, тогава активната и реактивната мощност ще бъдат равни
|
П = Паб + Ппр. н. е + Пок = Уабазаб cosj аб + Упр. н. еазпр. н. е cosj пр. н. е + Уоказок cosj ок = =азаб 2 Раб + азпр. н. е 2 Рпр. н. е + азок 2 Рок , |
|
|
В = Ваб + Впр. н. е + Вок = Уабазаб sinj аб + Упр. н. еазпр. н. е sinj пр. н. е + Уоказок sinj ок = =азаб 2 хаб + азпр. н. е 2 хпр. н. е + азок 2 хок . |
Общата мощност може да се определи от триъгълника на мощността като
Делта свързан товар
От изрази (16) и (17) следва, че пълна мощност трифазна мрежаи неговите компоненти при симетрично натоварване могат да бъдат определени от линейни токовеи напрежения независимо от схемата на свързване .
3.5 AC захранване на веригата.
Концепцията за потенциал или потенциална разлика uви позволява да определите работата, извършена от електрическо поле при преместване на елементарен електрически заряд dq, как dA= udq. В същото време, електричествосе равнява и= dq/dt. Оттук dA= ui dt, следователно, скоростта на извършване на работа, т.е. мощност в този моментвреме или моментална мощност е равно на
където uи и- моментни стойности на напрежението и тока.
Стойностите на тока и напрежението, включени в израз (1), са синусоидални функции на времето, следователно моментната мощност също е променлива стойност и концепцията се използва за оценката й средна мощност за периода. Може да се получи чрез интегриране през периода Tработата, извършена от електрическото поле, и след това я съпоставя със стойността на периода, т.е.
Позволявам u=Ум sinw Tи азмгрях (w T-j), тогава средната мощност ще бъде равна на
защото интегралът на втория член е равен на нула. Стойност cosj наречен фактор на мощността .
От този израз следва, че средната мощност във веригата променлив токзависи не само от ефективните стойности на тока ази стрес У, но и върху фазовата разлика j между тях. Максималната мощност съответства на нулево фазово изместване и е равна на продукта потребителски интерфейс. При фазово изместване между тока и напрежението от ± 90 °, средната мощност е нула. Максималните стойности на напрежението и тока на всяка електрическа машина се определят от нейния дизайн и максимална мощност, които могат да развият - произведението на тези количества. Ако електрическата верига е изградена нерационално, т.е. фазовото изместване j има значителна стойност, тогава източникът на електрическа енергия и товарът не могат да работят с пълен капацитет. Следователно във всяка система за зареждане на източник има т.нар. " проблем cosj“, което се състои в изискването за възможно приближаване на cosj до единица.
Изразът (3) може да бъде представен и с концепциите за активни компоненти на тока аза и напрежение Уно във формата
средна мощност Псъщо наричан активна мощност и се измерва във ватове [W].
Нека отделим интегралната функция на израза (3)
Времевите диаграми, съответстващи на този случай, са показани на фиг. 1 а).
Положителни стойности моментална мощностсъответстват на потока на енергия от източника в електрическата верига. следователно, с резистивен товар цялата енергия, идваща от източника, се преобразува в топлина в него .
За cosj = 0 (j = ± p /2), т.е. за чисто реактивна верига
Времевите диаграми, съответстващи на чисто индуктивни и чисто капацитивни товари, са показани на фиг. 1 б) и г). От изрази (8) и времеви диаграми следва, че мощността се колебае около оста x с двойна честота, променяйки знака си на всяка четвърт от периода. Това означава, че през една четвърт от периода ( стр> 0) енергията влиза в електрическата верига от източник и се съхранява в магнитен или електрическо поле, а през следващото тримесечие ( стр няма преобразуване на енергия във веригата.
В общия случай на произволно натоварване 1 > cosj > 0 (1
Както следва от времеви диаграми на фиг. 1 в), по-голямата част от периода на мощността се консумира от товара ( стр> 0), но има и интервали от време, когато енергията, съхранявана в магнитното и електрическото поле на товара, се връща към източника. Парцели с положителна стойност стрнезависимо от естеството на реактивния компонент на товара, винаги има повече секции с отрицателна стойност, така че средната мощност Пположителен. Това означава, че в електрическата верига преобладава процесът на преобразуване на електрическа енергия в топлинна или механична работа .
Разгледайте енергийните процеси в последователна връзка rLC(фиг. 2). Спадът на напрежението на входа на веригата се балансира от сумата от спада на напрежението върху елементите u=u r+ти Л+u C. Моментната мощност във веригата е
|
ui=ти си+u L i+u C i |
Нека входното напрежение и ток са равни u=Ум sinw Tи азмгрях (w T-j). Тогава спадът на напрежението върху елементите ще бъде u r= rIмгрях (w T-j), ти Л= w LIмгрях (w T-j+p /2) = x L Iмгрях (w T-j+p /2), u C= азмгрях (w T-j -p /2)/(w C) = x C Iмгрях (w T-j -p /2). Замествайки тези изрази в (9), получаваме
Уравнение (10) отляво и правилни частиима постоянен и променлив компонент. DC компонентът е активната или средната мощност. Вторият член от дясната страна е променливият компонент на активната мощност с амплитуда, равна на П = потребителски интерфейс cosj . Третият член от дясната страна също е променливият компонент на моментната мощност, но този компонент е в квадратура с променливия компонент на активната мощност и има амплитуда В = потребителски интерфейс sinj. Тази стойност се нарича реактивна мощност . Тя е равна на средната стойност на енергията за една четвърт от периода, която източникът обменя с магнитното и електрическото поле на товара. Реактивната мощност не се превръща в топлина или други форми на енергия , защото средната му стойност за периода е нула.
Реактивната мощност може също да бъде представена по отношение на реактивните компоненти на тока или напрежението
Стойност СНаречен пълна или привидна мощност . От израз (12) следва, че общата мощност може да бъде представена чрез хипотенузата на правоъгълен триъгълник с ъгъл j , чиито катети са активна и реактивна мощности.
По този начин, привидната мощност е максималната възможна активна мощност, т.е. мощност, разсейвана в чисто резистивен товар (cosj = 0). Именно тази мощност е посочена в паспортните данни. електрически машинии устройства.
Използвайки представянето на активните и реактивните компоненти на мощността през активните и реактивните компоненти на токове и напрежения (изрази (4) и (11)), силовият триъгълник може да бъде конструиран в два варианта (фиг. 3 а) и б) ). В първия случай активните и реактивните компоненти на общата мощност се изразяват чрез активните и реактивните компоненти на напрежението У а силовият триъгълник се получава чрез промяна на мащаба на триъгълника на напрежението (фиг. 3 а)). Във втория случай (фиг. 3 б)) конструкцията се извършва с помощта на активните и реактивните компоненти на тока аз .
Очевидно всички видове мощност имат едно и също измерение, следователно, за да ги разграничат от активната мощност, измерена във ватове [W], е въведена единица, наречена волт-ампери [VA] за обща мощност, а за реактивна мощност- волт-ампер реактивен [var]