Elektricitet - grunderna
description
Transcript of Elektricitet - grunderna
Lars Neuman LRF Konsult 1
Elektricitet - grunderna
Lars Neuman LRF Konsult maj 2012
Lars Neuman LRF Konsult 2
U
I
R
Lars Neuman LRF Konsult 3
hög spänning låg spänning låg spänning
lägre resistans
hög ström låg ström hög ström
Lars Neuman LRF Konsult 4
Resistans
Lars Neuman LRF Konsult 5
Kombinerar vi med Ohms lag : U = R * I
så kan vi också skriva :
EFFEKTEffekten sägs vara ett mått på arbetsförmågan
Effekt mäts i enheten Watt, förkortas W
Effekten betecknas i formler med P
P = U * I
U2
=R
P
Lars Neuman LRF Konsult 6
Hur genereras en elektrisk ström ?
Om en slinga roterar i ett magnetfält induceras en ström genom tråden
Om en trådslinga befinner sig i ett växlande magnetfält induceras en ström genom tråden
Lars Neuman LRF Konsult 7
Om slingan rör sig med jämn hastighet får vi en sinusformad våg
N
S
Lars Neuman LRF Konsult 8
S
NU
-U
0
Lars Neuman LRF Konsult 9
b
a
c
α
Sinus ?
cc
aa
bb
αα
Lars Neuman LRF Konsult 10
Ueff toppvärde
Ueff effektivvärde
När man anger att spänningen är 230 V så är det spänningens effektivvärde
Effektivvärde är det värde på en växelspänning som ger samma effektutveckling i en belastning som en likspänning utav motsvarande nivå skulle ge
Û toppvärde Û toppvärde
Lars Neuman LRF Konsult 11
Effekt i en likströmskrets: P = U * I
Effekt i en krets med växelspänning / växelström
i varje ögonblick gäller p = u * i
och i medeltal använder vi effektivvärden av U och I
P = U * I
- men bara om spänning U och ström I följs åt !
I praktiken brukar strömmen släpa efter!
Lars Neuman LRF Konsult 12
Spole – ger en eftersläpning
Motstånd
Lars Neuman LRF Konsult 13
Växelströmsmotstånd
spolen matas av växelström
magnetfältet kring spolen kommer hela tiden att växla
ett växlande magnetfält inducerar en ström i spolen som motverkar matad ström
det blir i själva verket ett som ett motstånd mot växelströmmen
Lars Neuman LRF Konsult 14
Den ström som passerar genom en spole vid växelströmsdrift blir fördröjd tidsmässigt i förhållande till den matande spänningen.
Det betyder att U och I inte kommer samtidigt. Detta kallas för fasförskjutning och påverkar effektutvecklingen i kretsen.
Lars Neuman LRF Konsult 15
φ
Eftersläpning motsvarande vinkeln φ
Effekt P = U * I * cos φ
Lars Neuman LRF Konsult 16
Enfaseffekt
EffektEffekt
SpänningSpänning StrömStröm
Notera också…!Notera också…!
Det finns en liten del Det finns en liten del negativ effektnegativ effekt
Lars Neuman LRF Konsult 17
I trefasgeneratorn finns istället tre stycken lindningar, förskjutna 1/3 varv
eller 120 grader i förhållande till varandra.
När dessa roterar i magnetfältet alstrar de var sin sinusformad växelspänning, tidsförskjutna 1/3 period eller 120O.
Summan av ögonblicksvärdena av de tre spänningarna är alltid 0 – en stor fördel
Lars Neuman LRF Konsult 18
När de roterar i magnetfältet alstrar de var sin sinusformad växelspänning, förskjutna 120O.
I trefasgeneratorn finns tre lindningar, sinsemellan förskjutna 1/3 varv
Lars Neuman LRF Konsult 19
Trefaseffekt
Effekten i varje fas Effekten i varje fas är pulserandeär pulserande
Summan av dem Summan av dem ger en jämn effektger en jämn effekt
00
00
00
00
Lars Neuman LRF Konsult 20
Uh Huvudspänning 400 V Uf Fasspänning 400 /√3 = 230 V
Lars Neuman LRF Konsult 21
Lars Neuman LRF Konsult 23
Lars Neuman LRF Konsult 24
Oftast har vi en fasförskjutning φ också !
Alltså: P = Uh * I * √3 * cosφ
Lägg på minnet !
Lars Neuman LRF Konsult 26
Den positiva effekten är den vanliga aktiva effekten som ger nyttigt arbete. Den betecknas med P och mäts i enheten Watt (W).
Den negativa effekten benämns reaktiv effekt och medverkar i kretsen till uppbyggnaden av magnetfältet i spolen. Den betecknas med Q och mäts i enheten Voltampere reaktivt (VAr)
Totala effekten i kretsen benämns skenbar effekt. Den betecknas S och mäts i Voltampere (VA).
φ
Lars Neuman LRF Konsult 29
Den negativa effekten eller reaktiva effekten belastar ledningsnätet
Som kund betalar man normalt bara för aktiv effekt, inte skenbar effekt.