技術參數
工作電壓:90~400V AC
頻 率: 50/60Hz
有效負載: 85KW
工作濕度:-20℃~60℃
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節電原理
在交流電路中,由電源供給負載的電功率有兩種;一種是有功功率,一種是無功功率。
有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率,也就是將電能轉換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。比如:5.5千瓦的電動機就是把5.5千瓦的電能轉換為機械能,帶動水泵抽水或脫粒機脫粒;各種照明設備將電能轉換為光能,供人們生活和工作照明。有功功率的符號用P表示,單位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
無功功率比較抽象,它是用於電路內電場與磁場的交換,並用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功,而是轉變為其他形式的能量。凡是有電磁線圈的電氣設備,要建立磁場,就要消耗無功功率。比如40瓦的日光燈,除需40多瓦有功功率(鎮流器也需消耗一部分有功功率)來發光外,還需80乏左右的無功功率供鎮流器的線圈建立交變磁場用。由於它不對外做功,才被稱之為“無功”。無功功率的符號用Q表示,單位為乏(Var)或千乏(kVar)。
無功功率決不是無用功率,它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉磁場,使轉子轉動,從而帶動機械運動,電動機的轉子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率,才能使變壓器的一次線圈產生磁場,在二次線圈感應出電壓。因此,沒有無功功率,電動機就不會轉動,變壓器也不能變壓,交流接觸器不會吸合。
為瞭形象地說明這個問題,現舉一個例子:農村修水利需要開挖土方運土,運土時用竹筐裝滿土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是無功功率,竹筐並不是沒用,沒有竹筐泥土怎麼運到堤上呢?泥土的重量是不變的,但是土筐可以用竹子做,也可以用鋼鐵做,用鋼鐵做的重多瞭,挑同樣的土,可能由於工具的不同,而用的力不一樣。挑走瞭土是做瞭功,而挑來挑去的鐵筐或者竹筐並沒有做功,白白地費瞭力氣,但沒有它還真的不行。所以,為瞭人輕松點,采用輕點的工具。工業節電器的作用就在這裡,減少瞭電網送的無功,相當於把鐵制的工具換成瞭竹子制的工具,人輕快瞭,少用瞭很多力氣。在用電來說,就是少用瞭電量,節約瞭電費。使用一個工業節電器這樣的設備來減少電網輸送的無功功率,實行無功用電就地補償,直接從工業節電器裡麵轉換出來,就不再要電網輸送。由於電網輸送的總功率——視在功率減少瞭,所以也就節省電能。
在正常情況下,用電設備不但要從電源取得有功功率,同時還需要從電源取得無功功率。如果電網中的無功功率供不應求,用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場,那麼,這些用電設備就不能維持在額定情況下工作,用電設備的端電壓就要下降,從而影響用電設備的正常運行。
無功功率對供、用電產生一定的不良影響,主要表現在:
(1)降低發電機有功功率的輸出。
(2)降低輸、變電設備的供電能力。
(3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。
(4)造成低功率因數運行和電壓下降,使電氣設備容量得不到充分發揮。
從電網中供給的無功功率越多視在電流造成的有功損耗越大,用的電就越多,所以要設置一些無功補償裝置來補充無功功率,以保證用戶對無功功率的需要,這樣用電設備才能在額定電壓下工作。
提高功率因數的方法有兩種,一種是改善自然功率因數,另一種是安裝人工補償裝置。功率補償器之所以能節電,原理就是屬於電容無功補償技術。為瞭更好地掌握,現在采用一個比較貼切的比喻來講解功率補償器器的工作原理:
我們知道,有功功率(P)÷視在功率(S)=功率因數cosφ,那麼功率因數為0.8時,就是說視在功率為100%的時候,有功功率占瞭其中的80%,那麼無功功率應該是占多少?
一般人都會說:無功功率一定是20%瞭,因為80+20=100。
其實,這個時候的無功功率為60%。
為什麼呢?因為它不是平常所用的十進位的加法,而是有功的平方+無功的平方=視在功率(開平方),80的平方是6400,60的平方是3600,相加為10000,開方後為:100 ,0.8功率因數時,視在功率為1,無功功率為0.6 這個我們可以從功率三角形來推導:根據功率三角形,有功功率與視在功率的關系是:餘弦值。即鄰邊與斜邊的關系,而無功功率與視在功率的關系是:正弦,即對邊與斜邊的關系。其實這就是勾股定理。
為瞭說明這個道理,我打一個比方:二個人共同提一塊石頭。假設石頭100斤,每個人都用瞭50斤力。就可以起來瞭吧?可是,當兩個人都站在離石頭很遠的地方,一個在石頭左邊一個在石頭右邊,都離1米遠。每人50斤力肯定提不起來,這個時候可能每個人用80斤力瞭,一共要用到160斤力,這多出來的60斤力,是為瞭克服遠離石頭的這個角度的,沒有直接用在提石頭上。如果說提石頭是做功。我們把提起石頭的力稱為做有功功率,而克服角度的力氣沒有做功,是多花的力氣,稱為無功功率,同樣的原理,我們把電力中用在使電機旋轉起來的電力稱為無功功率,把電機拖動其他設備的用電稱為有功功率。從這個比喻我們可以知道,這個無功是一定要的,不多用一些力氣去克服這個角度,石頭就提不起來。
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