ALTERNATİF AKIMDA ANİ VE ORTALAMA GÜÇ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "ALTERNATİF AKIMDA ANİ VE ORTALAMA GÜÇ"

Ahmet Sarıkaya
5 yıl önce
İzleme sayısı:

1 ALTERNATİF AKIMDA ANİ VE A akımda devreye uygulanan gerilim ve akım zamana bağlı olarak değişir. Elde edilen güç de zamana bağlı değişir. Güç her an akım ve gerilimin çarpımına (U*I) eşit değildir. ORTALAMA GÜÇ

2 ALTERNATİF AKIMDA ANİ VE ORTALAMA GÜÇ Gerilim: U m * sin ωt * sin( ωt ϕ) Akım: I m P = U * I = U * I *sin ωt *sin( ωt ϕ) m m P 1 = U mi m t 2 [ cosϕ cos(2ω ϕ) ] U eff = U = U max 2 I eff = I = I max

3 ALTERNATİF AKIMDA ANİ VE ORTALAMA GÜÇ P P [ cosϕ cos(2ω ϕ) ] = UI t = UI cosϕ UI cos(2ωt ϕ) UI cos( 2ωt ϕ) P or P = Zamana bağlı ve ortalaması sıfırdır! = UI cosϕ P or = P : ortalama güç I : akımın etkin değeri U : gerilimin etkin değeri φ : faz açısı Ortalama güç = Aktif güç

4 ALTERNATİF AKIMDA DİRENÇLİ DEVRELERDE GÜÇ Faz açısı:φ = 0 P = UI UI cos 2ωt P = UI (1 cos 2ωt ) 1 cos 2ωt = 2 sin 2 ωt Anlık güç: P = 2UI sin 2 ωt

5 ALTERNATİF AKIMDA DİRENÇLİ DEVRELERDE GÜÇ Ortalama güç: φ=0 P or = P = UI cos0 = UI Faz açısı φ=0 olunca güç katsayısı: cosφ=1 Dirençler sistemden daimi olarak aktif güç çekerler. Bu gücün miktarı anlık olarak değişmekle birlikte ortalama değeri D gerilimde olduğu gibi akım ile gerilimin çarpımına eşittir

6 ALTERNATİF AKIMDA BOBİNLİ DEVRELERDE GÜÇ Direncin ihmal edildiği bobinlerde gerilim ile akım arasında φ=90º lik faz farkı vardır. (akım geri fazlı!) P = UI cos 90 UI cos(2ωt 90 ) P = UI cos(2wt 90 ) cos( 2ωt 90 ) = sin 2ωt Anlık güç : P = UI sin 2ωt 24

7 ALTERNATİF AKIMDA BOBİNLİ DEVRELERDE GÜÇ Ortalama güç: φ=90º = P = UI cos 90 = 0 Ø Ortalama gücün sıfır olması devreden enerji çekilmediğini gösterir. Ø Pozitif periyotta çekilen güç, negatif periyotta şebekeye geri döner. Ø Manyetik alan oluşurken güç çekilir, manyetik alan yok olurken güç geri verilir. Ø Bobinler enerji depo eder. Ø Saf bobindeki akım ve gerilimin çarpımına reaktif güç adı verilir. 2 Q = UI L X L 25 P or = U

8 ALTERNATİF AKIMDA KAPASİTÖRLÜ DEVRELERDE GÜÇ Kapasitörlerde gerilim ile akım arasında φ=90º lik faz farkı vardır. (gerilim geri fazlı!) P = UI cos 90 UI cos(2ωt 90 ) P = UI cos( 2ωt + 90 ) cos( 2ωt + 90 ) = sin 2wt Anlık güç: P = UI sin 2ωt

9 ALTERNATİF AKIMDA KAPASİTÖRLÜ DEVRELERDE GÜÇ Ortalama güç: φ=90º = P = UI cos 90 = 0 Ø Kapasitörün dolması esnasında şebekeden çekilen güç, boşalma esnasında şebekeye geri verilir. Ø Kapasitörler enerji depo eden elemanlardır. Ø Kapasitelerin çektiği akım ve gerilimin çarpımına kapasitif reaktif güç adı verilir. P or Q = UI = U X

10 GÜÇ ÜÇGENİ Aktif gücü dirençler, reaktif gücü ise reaktanslar çeker. Her iki tip elemanın bulunduğu devrede U*I çarpımına görünür güç denir. S=U*I S: görünür güç (volt-amper) U: gerilim (volt) I :akım (amper) P: aktif güç (watt), Q: reaktif güç (volt-amper) 2 2 S = P + P = Q = Q S *cosϕ S *sinϕ Q = Q L Q 2

Güç katsayısı < 1, güç katsayısının bire doğru yükseltilmesine güç katsayısının düzeltilmesi denir.

11 GÜÇ KATSAYISININ DÜZELTİLMESİ (KOMPANZASYON) Flaman lambalar direnç özelliği gösterir. Flüoresan lambalar ve elektrik motorlar endüktans özelliği gösterir. Endüktif tip devrelerde akım gerilimden φ açısı kadar geri kalır. Güç katsayısı < 1, güç katsayısının bire doğru yükseltilmesine güç katsayısının düzeltilmesi denir. Akımın reaktif bileşeni ve dolayısıyla toplam akım azalır, akımın aktif bileşeni değişmez. Genelde yüklerin çoğunluğu omik yada endüktiftir. Ekdüktif reaktif güç kapasitif reaktif güç (kapasite) ile azaltılır

GÜÇ KATSAYISININ DÜZELTİLMESİ (KOMPANZASYON) Kompanzasyon öncesi şekildeki devrede elektrik motoru devreden IM akımını çeker ve akım gerilimden φ açısı kadar geri kalır.

12 GÜÇ KATSAYISININ DÜZELTİLMESİ (KOMPANZASYON) Kompanzasyon öncesi şekildeki devrede elektrik motoru devreden IM akımını çeker ve akım gerilimden φ açısı kadar geri kalır. Paralel kapasite bağlanınca motor aynı akımı çektiği halde şebekeden I akımı çekilir! IM akımının reaktif bileşeni kapasitenin I akımı kadar azalır, faz açısı düşer, θ değerini alır

13 GÜÇ KATSAYISININ DÜZELTİLMESİ (KOMPANZASYON) I = I M * sinϕ I * sinθ I = I M *cosϕ cosθ I = I M * sinϕ I M *cosϕ * sinθ cosθ I = I M *cosϕ * sinϕ cosϕ sinθ cosθ

14 GÜÇ KATSAYISININ DÜZELTİLMESİ (KOMPANZASYON) I = I M * cosϕ (tanϕ tanθ ) I: kapasitörün akımı IM: motorun akımı φ: motorun faz açısı θ: kompanzasyon sonucu belirlenen faz açısı X = U I = I wu

15 GÜÇ KATSAYISININ DÜZELTİLMESİ (KOMPANZASYON) Kapasitenin gücü: Q Q : kapasitenin gücü (Var) P: motorun gücü (Watt) = P(tanϕ tanθ ) Sistemden çekilen akımın azalması, bakır kayıplarını ve gerilim düşümünü azaltır, trafoların gereksiz yere yüklenmelerini önler. Ekonomik nedenlerden dolayı genellikle güç katsayısı yaklaşık cosφ=0.9 olacak şekilde sistem tasarlanır

Benzer belgeler

ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

1 ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ Elektrik gücü bir elektrik devresi ile transfer edilen yada dönüştürülen elektrik enerjisinin oranıdır. Gücün SI birimi Watt (W) tır. Doğru akım devrelerinde elektrik gücü Joule