Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
OxomiOxomi
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Moc pozorna w obwodach trójfaz - Galimatias czy reguła?

02 Jan 2018 16:32 19017 294
  • #151
    pupinizator
    Level 15  
    Podobnie jak Fryze dokonał rozkładu prądu dwójnika na składową czynną i bierną, tak podobnie można uczynić z napięciem. Tzn.

    Założenia:

    $$u(t)=u_c(t)+u_b(t)$$
    gdzie pierwszy składnik, zwany napięciem czynnym, jest wprost proporcjonalny do prądu zasilania odbiornika:$$u_{c}(t)=R_{e}\cdot i(t)$$
    Stałą Re Fryze dobrał w taki sposób, że: $$R_{e}=\frac{P}{I^2}$$
    gdzie P to moc czynna odbiornika.

    Wnioski:

    $$P=\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}u(t)i(t)dt=\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}i(t)\left [ u_c(t)+u_b(t) \right ]dt=\\=\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}i(t)u_c(t)dt+\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}i(t)u_b(t)dt=\\\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}i(t)\cdot R_e i(t)dt+\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}i(t)u_b(t)dt=\\=R_eI^2+\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}i(t)u_b(t)=P+\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}i(t)u_b(t)dt$$
    Stąd wynika, że:
    $$\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}i(t)u_b(t)dt=\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T} \frac{1}{R_e}u_c(t)u_b(t)dt=0$$


    Wnioskując dalej: $$\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}u^2dt=\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}\left ( u_c+u_b \right )^{2}dt=\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}u_c^2dt+\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}u_b^2dt+\frac{1}{T}\int\limits_{0}^{T}2u_c u_bdt$$
    Czyli: $$U^2={U_c}^2+{U_b}^2$$

    Teraz jeszcze małe przypomnienie odnośnie analizy harmonicznej i Szeregów Fouriera.

    $$\begin{aligned} x(t)&=X_{o}+\sum_{n=1}^{ \infty} a_{n}\cos \left(n \omega_{o}t\right) +\sum_{n=1}^{ \infty} b_{n}\sin \left( n \omega_{o}t\right)= \\& =X_{o}+\sum_{n=1}^{ \infty} c_{n}\cos \left(n \omega_{o}t+\psi_{n}\right)=\\&=X_{o}+\sqrt{2} \ \text{Re} \sum_{n=1}^{ \infty} \underline{X}_{n} e^{j n \omega_{o}t} \end{aligned}\\
    \omega_{o}=\frac{2 \pi }{T}, \quad X_{o}=\frac{1}{T}\int\limits_{t_{o}}^{t_{o}+T} x(t)dt \\
    a_{n}=\frac{2}{T}\int\limits_{t_{o}}^{t_{o}+T} x(t)\cos \left( n\omega_{o}t\right)dt, \quad b_{n}=\frac{2}{T}\int\limits_{t_{o}}^{t_{o}+T} x(t)\sin \left( n\omega_{o}t\right)dt \\
    c_{n}=\sqrt{{a_{n}}^{2}+{b_{n}}^{2}}, \quad c_{n}\cos\psi_{n}=a_{n}, \quad -c_{n}\sin\psi_{n}=b_{n} \\
    \underline{X}_{n}=\frac{c_{n}}{\sqrt{2}}e^{j\psi_{n}}=\frac{a_{n}-jb_{n}}{\sqrt{2}}=X_{n}e^{j\psi_{n}}=\frac{\sqrt{2}}{T}\int\limits_{t_{o}}^{t_{o}+T}x(t)e^{-jn\omega_{o}t}dt$$

    Teraz można przystąpić do podania rozkładu prądów i napięć dwójnika liniowego wg. koncepcji CPC Czarneckiego.
  • OxomiOxomi
  • #152
    User removed account
    User removed account  
  • #153
    pupinizator
    Level 15  
    WojcikW wrote:
    Mamy napięcie, prąd jeszcze nie płynie (obwód otwarty), czy można określić jakie jest napięcie czynne i bierne? Na pewno nie.
    Można określić: $$u_c=R_{e} \cdot i=R_{e} \cdot 0=0 \\ u_b=u-u_{c}=u$$Nawet jest w tym jakaś logika mi się wydaje.
    WojcikW wrote:
    Pewnie dopiero jak pojawia się prąd bierny to zakłada się, że płynie pod wpływem napięcia biernego?
    Nie, żadnego takiego założenia się nie czyni. Prąd czynny zależy zarówno od napięcia czynnego jak i biernego. Z prądem biernym jest to samo.

    Jedyne założenia jakie tutaj robimy to: $$i_c=G_e u, \qquad u_c=R_e i \\ i_b=i-i_c, \qquad u_b=u-u_c \\ G_e=\frac{P}{U^2}, \qquad R_e=\frac{P}{I^2}$$
    O rozkładzie prądu na składową czynną i bierną myślimy, gdy chcemy zaprojektować kompensator równoległy. Wtedy po całkowitej kompensacji składowej biernej prądu odbiornika odbiornik z kompensatorem zachowuje się jak liniowy rezystor o konduktancji Ge. Ale nawet liniowy rezystor przy odkształconym napięciu zasilania odpowiada prądem odkształconym.

    O rozkładzie napięcia na składową czynną i bierną myślimy, gdy chcemy zaprojektować kompensator szeregowy. Wtedy po całkowitej kompensacji składowej biernej napięcia odbiornika, napięcie podawane na odbiornik nie będzie odkształcone od prądu. Ale nawet napięcie nieodkształcone na odbiorniku nieliniowym wywoła odkształcenie prądu sieci.

    Dopiero kompensator szeregowo-równoległy może powodować to, że napięcie odbiornika i prąd sieci mogą być nieodkształcone.
  • #154
    User removed account
    User removed account  
  • #155
    pupinizator
    Level 15  
    Zanim napiszę jakie składowe prądu wyodrębnia prof. Czarnecki, to dwie ważne rzeczy trzeba usystematyzować:
    1) Ortogonalność sygnałów.
    2) Pojęcia: rezystancji, reaktancji, konduktancji i susceptancji dwójnika.

    Przyjmijmy dwa sygnały okresowe:
    $$x(t)=X_{o}+\sqrt{2} \ \text{Re} \sum_{n=1}^{ \infty} \underline{X}_{n} e^{j n \omega_{o}t}, \quad y(t)=Y_{o}+\sqrt{2} \ \text{Re} \sum_{n=1}^{ \infty} \underline{Y}_{n} e^{j n \omega_{o}t}$$

    Iloczyn skalarny tych sygnałów definiujemy jako:

    $$\langle x,y \rangle=\frac{1}{T}\int\limits_{t_{o}}^{t_{o}+T} x(t)y(t)dt$$

    Można pokazać, że:
    $$\langle x,y \rangle=X_{o}Y_{o}+\text{Re}\sum_{n=1}^{ \infty } \underline{X}_{n}\underline{Y}_{n}^{*}$$

    Wartości skuteczne tych sygnałów:
    $$X=\|x\|=\sqrt{\langle x,x \rangle}=\sqrt{{X_{o}}^{2}+\sum_{n=1}^{ \infty }{X_{n}}^{2}} \\
    Y=\|y\|=\sqrt{\langle y,y \rangle}=\sqrt{{Y_{o}}^{2}+\sum_{n=1}^{ \infty }{Y_{n}}^{2}} $$
    Sygnały te są ortogonalne jeśli:
    $$\langle x,y \rangle=\frac{1}{T}\int\limits_{t_{o}}^{t_{o}+T} x(t)y(t)dt=0$$
    Wtedy:
    $$\begin{aligned} \|x+y\|^{2} & =\frac{1}{T}\int\limits_{t_{o}}^{t_{o}+T}\left ( x+y \right )^{2}dt=\\&=\frac{1}{T}\int\limits_{t_{o}}^{t_{o}+T} x^{2}dt+\frac{1}{T}\int\limits_{t_{o}}^{t_{o}+T}y^{2}dt+2\cdot\frac{1}{T}\int\limits_{t_{o}}^{t_{o}+T} x \cdot y \ dt \\& =\|x\|^{2}+\|y\|^{2} \end{aligned}$$
    Jeśli dokonujemy dekompozycji sygnału okresowego na składowe ortogonalne:
    $$x(t)=x_{1}(t)+x_{2}(t)+\ldots+x_{n}(t)$$
    wtedy:
    $$\|x\|^{2} =\|x_{1}\|^{2}+\|x_{2}\|^{2} +\ldots+\|x_{n}\|^{2}$$
    Albo inaczej zapisując:
    $$X^{2}={X_{1}}^{2}+{X_{2}}^{2}+\ldots+{X_{n}}^{2}$$
    Teraz, jeśli napięcie i prąd dwójnika wynoszą:
    $$u(t)=U_{o}+\sqrt{2} \ \text{Re} \sum_{n=1}^{ \infty} \underline{U}_{n} e^{j n \omega_{o}t}, \quad i(t)=I_{o}+\sqrt{2} \ \text{Re} \sum_{n=1}^{ \infty} \underline{I}_{n} e^{j n \omega_{o}t}$$
    to dla każdej n-tej harmonicznej można podać admitancję, impedancję, konduktancję, susceptancję, rezystancję i reaktancję tego dwójnika:
    $$\underline{Y}_{n}=\frac{\underline{I}_{n}}{\underline{U}_{n}}=G_{n}+jB_{n}=Y_{n}e^{-j\varphi_{n}}\\
    \underline{Z}_{n}=\frac{\underline{U}_{n}}{\underline{I}_{n}}=R_{n}+jX_{n}=Z_{n}e^{j\varphi_{n}}$$
    Zatem prąd i napięcie dwójnika można przedstawić w postaci:
    $$i=G_{o}U_{o}+\sqrt{2} \ \text{Re} \sum_{n\in \mathbb{N}}\left ( G_{n}+jB_{n} \right )\underline{U}_{n}e^{jn\omega_{o}t}\\
    u=R_{o}I_{o}+\sqrt{2} \ \text{Re} \sum_{n\in \mathbb{N}}\left ( R_{n}+jX_{n} \right )\underline{I}_{n}e^{jn\omega_{o}t}\\
    $$
    Prąd i napięcie dwójnika Czarnecki dekomponuje na trzy składowe (np. Fryze wyodrębnił tylko dwie składowe):
    - składową czynną (ang. active);
    - składową rozrzutu (ang. scattered);
    - składową bierną (ang. reactive).

    $$ \begin{aligned} i&=i_{a}+i_{s}+i_{r}\\ i_{a}&=G_{e}u=G_{e}U_{o}+\sqrt{2} \ \text{Re}\sum_{n\in \mathbb{N}}G_{e}\underline{U}_{n}e^{jn\omega_{o}t} \\
    i_{s}&=\left ( G_{o}-G_{e} \right )U_{o}+\sqrt{2} \ \text{Re}\sum_{n \in \mathbb{N}}\left ( G_{n}-G_{e}+jB_{n} \right )\underline{U}_{n}e^{jn\omega_{o}t}\\
    i_{r}&=\sqrt{2} \ \text{Re}\sum_{n \in \mathbb{N}}jB_{n}\underline{U}_{n}e^{jn\omega_{o}t} \end{aligned}$$

    $$\begin{aligned}u&=u_{a}+u_{s}+u_{r} \\ u_{a}&=R_{e}i=R_{e}I_{o}+\sqrt{2} \ \text{Re}\sum_{n\in \mathbb{N}}R_{e}\underline{I}_{n}e^{jn\omega_{o}t}\\
    u_{s}&=\left ( R_{o}-R_{e} \right )I_{o}+\sqrt{2} \ \text{Re}\sum_{n \in \mathbb{N}}\left ( R_{n}-R_{e}+jX_{n} \right )\underline{I}_{n}e^{jn\omega_{o}t}\\
    u_{r}&=\sqrt{2} \ \text{Re}\sum_{n \in \mathbb{N}}jX_{n}\underline{I}_{n}e^{jn\omega_{o}t} \end{aligned}$$
    $$\mathbb{N} = \{1,2,3, \ldots \}$$
    Wartości skuteczne poszczególnych składowych:
    $$\begin{aligned} I_{a}&=\frac{P}{U} \\I_{s}&=\sqrt{\sum_{n \in \mathbb{N}_{0}} \left [ \left ( G_{n}-G_{e} \right )U_{n} \right ]^{2}}, \quad \mathbb{N}_{0}=\mathbb{N} \cup \{ 0 \} \\ I_{r}&=\sqrt{\sum_{n \in \mathbb{N}}\left ( B_{n}U_{n} \right )^{2}} \end{aligned}$$
    $$\begin{aligned} U_{a}&=\frac{P}{I} \\U_{s}&=\sqrt{\sum_{n \in \mathbb{N}_{0}} \left [ \left ( R_{n}-R_{e} \right )I_{n} \right ]^{2}}, \quad \mathbb{N}_{0}=\mathbb{N} \cup \{ 0 \} \\ U_{r}&=\sqrt{\sum_{n \in \mathbb{N}}\left ( X_{n}I_{n} \right )^{2}} \end{aligned}$$
    Oczywiście:
    $$\begin{aligned} {I}^{2}&={I_{a}}^{2}+{I_{s}}^{2}+{I_{r}}^{2}\\
    {U}^{2}&={U_{a}}^{2}+{U_{s}}^{2}+{U_{r}}^{2} \end{aligned}$$
    Powyższe dwa równania są podstawą do definicji mocy rozrzutu i mocy biernej. Równanie dla wartości skutecznych składowych prądu mnożymy obustronnie przez wartość skuteczną napięcia, zaś równanie dla wartości skutecznych składowych napięcia mnożymy obustronnie przez wartość skuteczną prądu.
    $$\begin{aligned} {S}^{2}&={P}^{2}+{D_{su}}^{2}+{Q_{u}}^{2}\\
    {S}^{2}&={P}^{2}+{D_{si}}^{2}+{Q_{i}}^{2}\\ D_{su}&=UI_{s}, \quad Q_{u}=UI_{r} \\ D_{si}&=U_{s}I, \quad Q_{i}=U_{r}I \end{aligned}$$
    W ten sposób otrzymujemy nowe definicje mocy biernej i nowej składowej mocy pozornej: tzw. mocy rozrzutu.

    No i tak to wygląda dla odbiornika liniowego jednofazowego. Teraz mogę odpowiedzieć na pytanie:
    WojcikW wrote:
    Gdy przeglądam podręczniki do elektrotechniki to wszędzie moc bierna odbiornika opisana jest jako dodatnia - indukcyjna lub ujemna - pojemnościowa. Teoria Buedeanu również zakłada ujemną lub dodatnią moc bierną. A jak jest w teorii Czarneckiego?
    W teorii Czarneckiego moc bierna jest zawsze dodatnia, bo jest zdefioniowana jako iloczyn wartości skutecznych. Czy to Koledze ewentualnie w czymś przeszkadza?
  • OxomiOxomi
  • #156
    User removed account
    User removed account  
  • #157
    pupinizator
    Level 15  
    Nie ma co interpretować, bo trzeba by zbudować miernik mocy biernej w opraciu o teorię Czarneckiego. Nie znam się na starych waromierzach (w ogóle metrologia to nie moja działka), ale z tego co mi wiadomo, to posiadają one ustrój taki sam jak mierniki mocy czynnej, z tym, że cewka napięciowa podłączona jest na napięcie przesunięte w fazie o pewien kąt α w stosunku do tego, jakie należałoby wziąć pod uwagę przy pomiarze mocy czynnej, tak by:
    $$\cos \left (\varphi+\alpha \right )=\sin \varphi$$
    Jeśli Ty lub ktokolwiek ma wiedzę na ten temat, to proszę o sprostowanie.

    Poza tym, skoro został przywołany przez Ciebie taki miernik, to przychodzi mi na myśl taka uwaga: dawniej, wtedy gdy w sieciach prądy nie były zniekształcone (napięcia zasilające też) miernik mocy biernej spełniał swoje zadanie w ten sposób, że moc bierna była jedynym "dopełnieniem" mocy czynnej do mocy pozornej (składnikiem tej mocy), w związku z tym klient płacąc za moc czynną za odpowiednią stawkę, oraz płacąc za moc bierną za inną stawkę, klient miał już sumienie czyste (pardon za poezję), bo rozliczał się w efekcie z całej mocy pozornej. Teraz gdy mamy prądy mocno odkształcone, moc bierna nie "dopełnia" mocy czynnej do mocy pozornej (nie jest jej jedynym składnikiem - to wiemy na 100%), taki miernik, jak na załączonym obrazku, nie ma racji bytu. Co z resztą mocy pozornej? Może kasować klienta należy za moc czynną, i za jej dopełnienie do mocy pozornej po prostu, czyli za $$\sqrt{S^{2}-P^{2}}$$
    Po co sobie mocą bierną zawracać głowę? Pies ją ogryzł! Moc pozorna się liczy, a jakie w niej można wyróżnić składniki jest mało ważne wg. mnie.
  • #158
    User removed account
    User removed account  
  • #159
    User removed account
    Level 1  
  • #160
    User removed account
    User removed account  
  • #161
    jack63
    Level 42  
    Kolego @15kVmaciej. Widać, że dość pobieżnie zająłeś się tematem i podszedłeś do niego przesadnie utylitarnie.
    Mało tego, z tego co piszesz widać jak głęboko w świadomości elektryków usadowione są pewne pojęcia i ich praktyczna realizacja.
    Ciekawe czy czytałeś opracowanie z pierwszego linku kolegi @WojcikW?
    Tam wykazano, że nawet mierząc i licząc moc bierną i wprowadzając jej kompensację jesteśmy w pełnym majestacie prawa okradani przez firmy energetyczne. Piszę my, bo nawet nie będąc odbiorcą energii elektrycznej, ale będąc klientem jakiejkolwiek firmy płacimy w towarach czy usługach za coś czego wg. mnie (i nie tylko mnie) NIE MA, czyli moc/energia bierna.
    Mało tego płacimy coraz więcej.
    To jeden aspekt sprawy. Drugim jest to, o czym wspominałem ja i inni koledzy w różnych dyskusjach na forum. W tym temacie jest to też mocno poruszone.
    We współczesnym systemie energetycznym przebiegi napięć (mniej) i prądów(przede wszystkim) NIE są sinusoidalne. Z resztą nigdy nie były, ale drzewiej odchyłki od wzorowego sinusa były pomijalne.
    Cała elektrotechnika (wiedza, teoria i praktyka), której uczyliśmy się, opiera się od czasów geniusza Tesli na założeniu sinusoidalnego przebiegu napięcia i prądu. Jedyne co zostało uwzględnione, to to, iż przebiegi prądu i napięcia MOGĄ być przesunięte w fazie. Ktoś, nie wiem na jakiej podstawie, bo analiz wpływu tego przesunięcia na pracę generatorów, transformatorów i sieci kablowych było bardzo mało. Ja w każdym razie się nie natknąłem, zapytany starszy kolega nie przypomina sobie aby na studiach stricte Elektrycznych coś na ten temat "wspominano".
    Także przyjęto za pewnik, trochę chyba prawem kaduka, że "teorie mocy", wspominane również w tym temacie, odzwierciedlają fizyczną rzeczywistość i pośrednio rodzą skutki ekonomiczne. Tak więc mamy co mamy. Czyli teorie rodem z XIX wieku, które tworzone były dla zupełnie innej rzeczywistości (przebiegów sinusoidalnie zmiennych), które wryły się w świadomość techniczną i ekonomiczną, i nie widać nawet prób zmiany podejścia do zmieniającej się rzeczywistości fizycznej w sieci (przebiegi NIEsinusoidalne prądów).
    Dlatego pod znakiem zapytania stoją juz nie tylko pomiary tzw. "energii biernej" ale i tzw. "energii czynnej". Piszę je w cudzysłowach, bo jak można inaczej, gdy teorie mocy, na których opierają się metody pomiarowe, mają coraz bardziej nijak do przebiegów, które miały opisywać!
    Dalszą konsekwencją "powyginania sinusa" są np. pomiary napięcia i prądu nie tylko w licznikach energii, ale z zwykłej praktyce elektryka.
    Jak pisałem, pewne pojęcia tak wrosły w mózgi elektryków, że nie mogą się ich pozbyć i często ta rutyna przesłania realne problemy.
    Wystarczy przeczytać jakkolwiek post gdzie pojawia się wartość napięcia lub prądu mierzonego "na sieci" . Czy ktoś się wysila aby, jak amerykanie, napisać xx VAC lub yyAAC sugerujących wartość skuteczną dla sinusa 50/60 HZ ???
    Napiszę: prawie nikt! Dla 90% procent jest to tak oczywiste jak istnienie mocy biernej....
    Przychodzi dzień i taki elektryk mierzy np. "cęgami" pobierany prąd większego i starszego( to istotne) zasilacza impulsowego i wychodzą mu ....bzdury. Myślący technik/inżynier/itd będzie sobie zdawał sprawę, że jest to pomiar mocno przybliżony i jeśli zajdzie taka potrzeba zweryfikuje wcześniejszy pomiar oscyloskopem, ale większość podejdzie do tego zupełnie bezkrytycznie....
    Następną kwestią jest to wg. jakiej metody mierzą "moc czynną" liczniki energii? Czyli co w ogóle one mierzą w sytuacji odkształconych przebiegów prądu?
    Nie robiłem jeszcze rozeznania w tym temacie. Może koledzy mnie na coś nakierują.
  • #162
    User removed account
    Level 1  
  • #163
    pupinizator
    Level 15  
    jack63 wrote:
    Także przyjęto za pewnik, trochę chyba prawem kaduka, że "teorie mocy", wspominane również w tym temacie, odzwierciedlają fizyczną rzeczywistość i pośrednio rodzą skutki ekonomiczne. Tak więc mamy co mamy. Czyli teorie rodem z XIX wieku, które tworzone były dla zupełnie innej rzeczywistości (przebiegów sinusoidalnie zmiennych), które wryły się w świadomość techniczną i ekonomiczną,
    W kółko jedno i to samo Kolega pisze, choć te Kolegi uwagi mijają się z prawdą.

    jack63 wrote:
    i nie widać nawet prób zmiany podejścia do zmieniającej się rzeczywistości fizycznej w sieci (przebiegi NIEsinusoidalne prądów).
    Kolega widać źle szuka. Te "teorie rodem z XIX wieku" zakładają o wiele mniej, niż się Koledze wydaje, tylko Kolega dostrzec tego nie umie. Czy Kolega słyszał o tzw. "running/moving RMS values"? (pardon, nie będę tłumaczył angielskiego)? To jest "próba zmiany podejścia" nie tylko do przebiegów niesinusoidalnych (bo to już dawno uczyniono! za Czasów Fouriera dwa stulecia wstecz, choć wtedy elektrotechniki jeszcze nie było, ale wcale nie trzeba prawić o zniekształconych prądach, żeby mówić o odkształconych przebiegach/sygnałach), ale także do przebiegów nieokresowych. Także proszę nie pisać, że nie ma nawet prób, bo to bzdura.

    jack63 wrote:
    Przychodzi dzień i taki elektryk mierzy np. "cęgami" pobierany prąd większego i starszego( to istotne) zasilacza impulsowego i wychodzą mu ....bzdury. Myślący technik/inżynier/itd będzie sobie zdawał sprawę, że jest to pomiar mocno przybliżony i jeśli zajdzie taka potrzeba zweryfikuje wcześniejszy pomiar oscyloskopem, ale większość podejdzie do tego zupełnie bezkrytycznie....
    Myślący elektryk zaopatrzy się w dobry miernik z przetwornikiem TRUE RMS oraz z filtrem dolnoprzepustowym (który to miernik jest tańszy niż oscyloskop!), który umożliwia dobry pomiar wartości skutecznej prądu odkształconego i napięcia odkształconego, choćby tak poszatkowanego, jak na zaciskach przemiennika częstotliwości.

    jack63 wrote:
    Następną kwestią jest to wg. jakiej metody mierzą "moc czynną" liczniki energii? Czyli co w ogóle one mierzą w sytuacji odkształconych przebiegów prądu?
    Nie robiłem jeszcze rozeznania w tym temacie. Może koledzy mnie na coś nakierują.
    Dobre pytanie. Dlatego najprawdopodobniej dobrze by było mieć miernik elektroniczny, który będzie całkował moc chwilową.
  • #164
    jekab
    Level 23  
    pupinizator
    Quote:
    Dobre pytanie. Dlatego najprawdopodobniej dobrze by było mieć miernik elektroniczny, który będzie całkował moc chwilową.

    Żarty jakieś..ja taki kupiłem za 20 zł ,przeceniony w Lidlu
  • #165
    Darom
    Electrician specialist
    pupinizator wrote:
    jack63 wrote:
    Następną kwestią jest to wg. jakiej metody mierzą "moc czynną" liczniki energii? Czyli co w ogóle one mierzą w sytuacji odkształconych przebiegów prądu?
    Nie robiłem jeszcze rozeznania w tym temacie. Może koledzy mnie na coś nakierują.
    Dobre pytanie. Dlatego najprawdopodobniej dobrze by było mieć miernik elektroniczny, który będzie całkował moc chwilową.
    Tak jak to już pisał kolega pupinizator - sprawą decydującą jest filtr dolnoprzepustowy, aby uniknąć aliasingu.

    Tak na marginesie - chciałbym zapytać kol. pupinizator, jeśli to nie tajemnica - w jaki sposób tworzy w Latex te wzorki. Ja też akurat mam troszkę takich wzorków w Matlabie i Mathematica i zupełnie nie wiem jak można je zamieścić na forum (poza formą rastrową - co mnie nie urządza). Po za tym - ten temat wg. mnie to jeden z ciekawszych tematów na forum od paru miesięcy. Niestety z braku czasu nie mogę brać tu aktywny udział (jak w innych działach forum), ale w miarę staram się go obserwować.

    pzdr
    -DAREK-
  • #166
    User removed account
    Level 1  
  • #167
    Darom
    Electrician specialist
    15kVmaciej wrote:

    Wzory są piękne, gdy nadąrzają za praktyką

    Moim zdaniem to niezrozumienie pewnych faktów. Wzory mają przekazywać idee. Ja nie widzę żadnej sprzeczności w zapisie sybolicznym, algebrze i metodach numerycznych. Sam intensywnie stosuję/stosowałem jeden i drugie np. do analiz związanych z polem elektromagnetycznym, polem magnetycznym np. przy wyładowaniach atmosferycznych.

    pzdr
    -DAREK-
  • #168
    User removed account
    Level 1  
  • #169
    jack63
    Level 42  
    Darom wrote:
    15kVmaciej napisał:

    Wzory są piękne, gdy nadąrzają za praktyką

    Moim zdaniem to niezrozumienie pewnych faktów. Wzory mają przekazywać idee. Ja nie widzę żadnej sprzeczności w zapisie sybolicznym, algebrze i metodach numerycznych

    Wszystkie "wzory" są tylko naszym ludzkim opisem fizycznej rzeczywistości! Niczym więcej. Do czasu potwierdzenia ich słuszności przez doświadczenie są tylko częścią HIPOTEZY.
    Obecne "teorie mocy" i ich praktyczne zastosowania z pobieraniem opłat za energię włącznie zakładają sinusoidalne przebiegi napięć i prądów. W przypadku gdy przebiegi przestają być sinusoidalne te teorie i związana z nimi praktyka stosowania np. pomiary energii, są, mówiąc kolkwialnie g9wno warte! I nic tu nie pomoże rozkład na harmoniczne, bo te ostatnie nie są uwzględniane ani w wynikowych prostackich wzorach ani w pomiarach mocy, energii.
    Cała ta sytuacja np. prace Czarneckiego, przypomina mi sutuację z podobno polskim, Kopernikiem i jego oponentami. Ci ostatni tworzyli kolejne epicykle nie mogąc przyjąć do wiadomości, że teoria geocentryczna jest własnie g9wno warta...
    Kwestia tzw. teorii mocy jest nie tylko matematyczna czy fizyczna, ale przede wszystkim ekonomiczna, a przez to i polityczna.
    Jeżeli ktoś by podważył aktualnie wykonywane pomiary mocy,
    a przede wszystkim energii, to zrobiłby zamach na istniejący system rozliczeń nie tylko między dostawcami energii i ich klientami, ale nawet między państwami, bo system energetyczny obejmuje całą Europę. Dlatego pomiary energii są unormowane na poziomie europejskim. Normy jak sądzę są płatne. W związku z tym proszę kolegów dysponujących nimi o inf. na ich temat.
  • #170
    User removed account
    Level 1  
  • #171
    pupinizator
    Level 15  
    jekab wrote:
    pupinizator
    Quote:
    Dobre pytanie. Dlatego najprawdopodobniej dobrze by było mieć miernik elektroniczny, który będzie całkował moc chwilową.

    Żarty jakieś..ja taki kupiłem za 20 zł ,przeceniony w Lidlu
    Kolego Jekab, ja bardzo lubię żartować. Liczę na to, że w końcu pękniesz ze śmiechu i przestaniesz "ubogacać" ten temat.

    15kVmaciej wrote:
    Wzory są piękne, gdy nadoużają* za praktyką ;)
    Święta prawda. Jest jeszcze piękniej, gdy praktycy nadążają za teorią. Prawda jest taka, że te teorie, za którymi co niektórzy nie nadążają, opierają się na prawach Kirchhoffa z XIX w. tylko (ukłon w stronę jack63) - a ci praktycy tego nie widzą i nie nadążają jednak. Nie widzą, że w tej teorii są ukryte większe możliwości, pomimo, że stanowią one tylko i wyłącznie wnioski z tak prostych założeń.

    15kVmaciej wrote:
    Natomiast osobiście wolę sytuację, gdy praktyka nie odbiega od teorii i na odwrót.
    Zawsze modele fizyczne opisują rzeczywistość z pewną dokładnością tylko, więc nie wiem co Kolega ma na myśli.

    jack63 wrote:
    Obecne "teorie mocy" i ich praktyczne zastosowania z pobieraniem opłat za energię włącznie zakładają sinusoidalne przebiegi napięć i prądów. W przypadku gdy przebiegi przestają być sinusoidalne te teorie (te o których jest w tym temacie mowa) i związana z nimi praktyka stosowania np. pomiary energii, są, mówiąc kolkwialnie g9wno warte!
    Proszę te teorie wymienić "z imienia i nazwiska". Ciekaw jestem jakie teorie Kolega zna.

    jack63 wrote:
    I nic tu nie pomoże rozkład na harmoniczne, bo te ostatnie nie są uwzględniane ani w wynikowych prostackich wzorach ani w pomiarach mocy, energii.
    Tak, niewątpliwie Kolega nawet nie pojmuje tych prostackich wzorów. Żal czytać po raz n-ty takie rzeczy.

    jack63 wrote:
    Cała ta sytuacja np. prace Czarneckiego, przypomina mi sutuację z podobno polskim, Kopernikiem i jego oponentami. Ci ostatni tworzyli kolejne epicykle nie mogąc przyjąć do wiadomości, że teoria geocentryczna jest własnie g9wno warta...
    Kolega choć wie na czym polega przewaga modelu Kopernika? :lol:

    15kVmaciej wrote:
    może jednak lepiej skupmy się na tym żelazku i jak skasować kolegę WójcikW za tę moc bierną za pięknie wyprasowane kołnierzyki?
    Tak, skupmy się na kabarecie, widać to tutaj na tym forum najlepiej wychodzi :lol:

    Darom wrote:
    Tak na marginesie - chciałbym zapytać kol. pupinizator, jeśli to nie tajemnica - w jaki sposób tworzy w Latex te wzorki. Ja też akurat mam troszkę takich wzorków w Matlabie i Mathematica i zupełnie nie wiem jak można je zamieścić na forum (poza formą rastrową - co mnie nie urządza).
    LaTeX to standard w świecie nauki (szczególnie w świecie matematyki). Można zainstalować sobie "wypasiony" edytor, albo skorzystać z jednego z wielu edytorów online np. Link

    Darom wrote:
    Po za tym - ten temat wg. mnie to jeden z ciekawszych tematów na forum od paru miesięcy.
    Temat mocno abstrakcyjny i teoretyczny. Nie wiem po co niektórzy biorą udział w tej dyskusji, skoro nie wyciągają żadnych wniosków - nawet nie są w stanie zrozumieć uproszczonej analizy układu z transformatorem - nie pojmują tych uproszczeń w ogóle. Jeśli mają jakieś spostrzeżenia wynikające z praktyki, to nie są nawet wskazać palcem miejsca w teorii, w którym znajduje się dziura, tylko wypowiadają jakieś ogólnikowe zaklęcia po raz n-ty. Kompletne dno.
    Z pozdrowieniami, "praktyk serwisant" (nie naukowiec i nie belfer). :lol:
  • #172
    User removed account
    Level 1  
  • #173
    pupinizator
    Level 15  
    15kVmaciej wrote:
    W drugą stronę, mogę odbić piłeczkę, dać teoretykowi varometr, to będzie na niego patrzył, jak Francuz na widelec.
    W takim razie nie do mnie ta piłeczka poleciała. Bo ja tylko "po godzinach" teoretyzuję, a tak to ja śrubki kręcę :D .
    A poważniej, to bez teorii praktyk nie wie co varomierz mierzy i nie wie co z tym pomiarem zrobić. Praktyka bez teorii nie ma sensu, teoria jest po to by była teorią praktyczną. Teoria mówi jak mierzyć, żeby były z tego praktyczne korzyści. Żadnego konfliktu być nie powinno. Jeśli teoria jest do D..., to trzeba ją poprawić, a nie się na nią obrażać. Najpierw teoretycy wyobrazili sobie na kartce papieru pewne przebiegi prądów i napięć w czasie, dopiero potem wraz z ludźmi o złotych rączkach doszli do tego, jak skonstruować oscyloskop, żeby te wydumane przebiegi oglądać "na żywo" i korzystać z wyników pomiarów oscyloskopem, tak by odkrywać pewne bardziej skomplikowane i użyteczne zjawiska elektryczne.
    15kVmaciej wrote:
    Rozumiem, że te wzory są piękne i ciekawy jest program do pisania tych zawijasków,
    Jak ładne to i się łatwiej zapamiętuje. Ale głównie chodzi o to, żeby było czytelnie i precyzyjnie.
    15kVmaciej wrote:
    mnie szybciej wyszłoby wziąć z pamiątkowej szuflady moje rapidografy i zrobić wrzutkę zdjęcia odręcznej notatki. Tak wygląda działanie mocno praktyczne i ekonomiczne
    Takie podejście również ma swój urok. Kaligrafia to fajna sprawa. Kształci nie tylko techniczną stronę duszy ale i artystyczną :D

    15kVmaciej wrote:
    Dla mnie opracowanie teoretyczne nie umocowane w praktyce, sprowadza się do badań typu ile cukru w cukrze, co było pierwsze, itp itd. Piękne pole popisu dla docentów, doktorantów. Mam mnóstwo przykładów na anty Nobla, chyba szykuje się następny..
    Wskaż najpierw ten brak umocowania.
    15kVmaciej wrote:
    Nie jestem jeszcze zbytnio gotowy do analiz matematycznych tych zagadnień
    No, tak to nie wskażesz. Ale poczekajmy.
  • #174
    User removed account
    Level 1  
  • #175
    jack63
    Level 42  
    Kolego @pupinizator jesteś zwyczajnie niegrzeczny, co mi osobiście zwisa i powiewa, ale sprowadza dyskusję na manowce. Uparłeś się przedstawiać prawie po koleii teorie innych ludzi, bo nie swoje, pisząc całe tony całek z których nic praktycznego anie nawet fizycznego nie wynika. Do czego z resztą przyznaje się część twórców tych wzorów.
    Na prawdę nie chce mi się wytykać niekonsekwencje a często zupełny "odjazd" od realności tychże "wzorów". Przykład próby(!) skompensowania dwójnika najlepiej o tym świadczy. Z resztą problemy z tzw. kompensacją mocy biernej będą narastać a naukowcy pewno dalej będą zaliczać kolejne coraz bardziej oderwane od życia publikacje, choć w zasadzie nie zajmują się odkrywaniem kolejnych cząstek elementarnych czy fal grawitacyjnych, ale prostackimi (!) przebiegami prądu i napięcia.
    Jak masz ochotę mieszać całkami i szeregami, możesz to dalej robić. Może dojdziesz nawet do wspaniale prostej postaci tensorowej jak w równaniach Naviera-Stokesa, o których w wikipedii rozsądnie piszą: "rozwiązania równań Naviera-Stokesa mogą być znalezione jedynie metodami numerycznymi przy pomocy komputerów." , a w praktyce ludzie stosują równanie Bernoulliego, które jest BARDZO szczególnym przypadkiem równań Naviera-Stokesa.
    Jedno na co zwróciłem uwagę czytając te różne teorie, to brak jasno sformułowanej mocy czynnej. Może mi to umknęło w zalewie całek, więc proszę o przypomnienie.
    Jest to sprawa bardzo ważna, gdyż jak pisałem wyżej a Ty mi trochę chyba bezwiednie przyklasnąłeś...
    pupinizator wrote:

    jack63 wrote:
    napisał:
    Następną kwestią jest to wg. jakiej metody mierzą "moc czynną" liczniki energii? Czyli co w ogóle one mierzą w sytuacji odkształconych przebiegów prądu?
    Nie robiłem jeszcze rozeznania w tym temacie. Może koledzy mnie na coś nakierują.

    Dobre pytanie. Dlatego najprawdopodobniej dobrze by było mieć miernik elektroniczny, który będzie całkował moc chwilową.


    Całkować można na bieżąco z bardzo dużą dokładnością. Przetworniki ADC i wydajne procesory są dostępne za kilka zł.
    Pytanie brzmi JAK całkować??? Według jakiej metody? Co tego całkowania otrzymamy??? Jak się to całkowanie będzie maiło do zliczania energii przez zamontowane już liczniki.
    Co z licznikami "mocy biernej" ???

    Tak dla "wyjaśnienia:
    pupinizator wrote:
    Czy Kolega słyszał o tzw. "running/moving RMS values"? (pardon, nie będę tłumaczył angielskiego)?

    Słyszałem, gdy Ty jeszcze pewnie sikałeś w majtki, i tłumaczyć nie musisz, bo potrafiłem też przeczytać krytyczny(!) artykuł z podesłanego linku.
    Także przestań mnie bezpodstawnie obrażać tylko znajdź, zainstaluj i naucz się używać jakiegoś Spice'a, który prawie całą "całkologię" zrobi za Ciebie a Ty będziesz mógł zająć się fizyczną stroną mocy lub numerycznym obliczeniem całek oznaczonych dla danej "teorii mocy" i różnych odbiorników (np rezystor za mostkiem prostowniczym).
    Porównanie wyników symulacji "pomiarów" mocy uzyskanych wg zasad różnych "teorii mocy" będzie, jak sądzę bardzo ciekawe i zjadliwe nawet dla takich zagorzałych praktyków jak kolega @15kVmaciej . :D

    Obecnie pracuję nad stanem zastanym, czyli analizuję działanie mierników, a przede wszystkim liczników mocy. Tak nawiasem mam duszę pomiarowca i ta strona tematu mnie najbardziej interesuje. Jest to praktyczna strona każdej "teorii" nie tylko mocy.
    Dlatego ponownie proszę kolegów o pomoc w tym zakresie. Konkretnie o normy pomiaru energii.
  • #176
    pupinizator
    Level 15  
    jack63 wrote:
    Kolego @pupinizator jesteś zwyczajnie niegrzeczny, co mi osobiście zwisa i powiewa, ale sprowadza dyskusję na manowce.
    O dyskusji z Kolegą nie może być mowy, tyle razy komentuję różne bzdury Kolegi, ani razu nie ustosunkował się Kolega do moich komentarzy. Mam przypomnieć? :lol: Kolega nie ma sklerozy, Kolega ma zawyżony poziom chamstwa po prostu.

    Próbka dyskusji w Kolegi wykonaniu:
    jack63 wrote:

    jekab wrote:
    A to jak narysował transformator trójfazowy i rozrysował prądy to mnie ...zatkało !!!

    Nie czytałem. Też pewnie by mnie zatkało. Jak ktoś pisze, że po dołączeniu odbiornika 1f do 3F transformatora moc pobrana jest 3x to mnie trzepie.


    jack63 wrote:
    Słyszałem, gdy Ty jeszcze pewnie sikałeś w majtki, i tłumaczyć nie musisz, bo potrafiłem też przeczytać krytyczny(!) artykuł z podesłanego linku.
    Także przestań mnie bezpodstawnie obrażać tylko znajdź, zainstaluj i naucz się używać jakiegoś Spice'a, który prawie całą "całkologię" zrobi za
    Obecnie pracuję nad stanem zastanym, czyli analizuję działanie mierników, a przede wszystkim liczników mocy.
    Skąd Kolega robi założenie o tym że nie znam Spice'a? Znów Kolega ma jakieś przywidzenia (dobrze Kolega czyta).

    Bezpodstawnie obrażać? Kolega raczy żartować :lol: Bezpodstawnie, dobre sobie.
  • #177
    User removed account
    Level 1  
  • #178
    jekab
    Level 23  
    Quote:
    Obecnie pracuję nad stanem zastanym, czyli analizuję działanie mierników, a przede wszystkim liczników mocy. Tak nawiasem mam duszę pomiarowca i ta strona tematu mnie najbardziej interesuje. Jest to praktyczna strona każdej "teorii" nie tylko mocy.
    Dlatego ponownie proszę kolegów o pomoc w tym zakresie. Konkretnie o normy pomiaru energii.


    Analogowe mierniki prądu ,napięcia,mocy itp i liczniki energii ,z fizycznego punktu widzenia mierzą "siłę". Cyfrowe mierzą "czas".

    pupinizator
    Quote:
    Dobre pytanie. Dlatego najprawdopodobniej dobrze by było mieć miernik elektroniczny, który będzie całkował moc chwilową.

    Ten słynny miernik to licznik energii ,ja taki prosty kupiłem za 20 zł w Lidlu.

    Liczniki takie mają przetworniki które chwilowe wartości prądu i napięcia zamieniają na sygnały PWM. Myślę że częstotliwość próbkowania jest większa niż płyty CD..proszę doczytać w aplikacjach.Z sygnałami PWM można dalej zrobić cuda.
    Zamiana na bity i mnożenie takich próbek "wartości" prądu przez napięcie i czas i uśrednianie i dodawanie dla procesora to nic trudnego.
    Tam nie ma żadnych przetworników true RMS tylko żmudne zliczanie chwilowych wartości. Wiadomo że jak za takim licznikiem będzie triak wysterowany na 50 % to część próbek prądu będzie miała wartość zero i mnożenie zera przez wartość napięcia da zeroo..Pomiar energii biernej to przesunięcie fazy prądu lub napięcia o 90° i zliczanie identyczne jak czynnej. Oczywiście przesunięcie fazy dokonuje się na sygnałach cyfrowych. Można też próbki przeliczyć na true RMS i wyświetlić moc pozorną ..ot taki bajer
  • #179
    User removed account
    User removed account  
  • #180
    jack63
    Level 42  
    15kVmaciej wrote:
    Skoro Japończycy chodzą po mieście z sex lalkami, czemu ja miałbym odmówić sobie tej przyjemności z moim oscyloskopem?

    Tylko nie bierz go na smycz, bo może ulec uszkodzeniu :D
    A tak na poważnie. Mógłbyś dokładniej opisać/skomentować swoje oscylogramy, bo na razie to nie mogę się zorientować co ten Twój "pupil" razem z Tobą żeście "powywijali". :D

    Jak się mogłem spodziewać normy tyczące pomiaru energii i mierników są ...płatne. :cry:
    W każdym razie wstępny research tak wygląda.
    Trafiłem jednak na fragment (!) książki na Googlebooks opisujący podstawy teoretyczne działania układu ADE7758.
    W skrócie jest to, to co opisał nasz obrażalski :D kolega @pupinizator .
    Czyli próbkowanie i przetwarzanie ADC prądu i napięcia. Potem rozkład na harmoniczne (do 63 ciej) potem liczenie mocy czynnej biernej pozornej, współczynnika mocy i TDH . Moce liczone są "po kolei" dla kolejnych harmonicznych, czyli szeregi skończone.
    Wszystko ma być zgodne ustaleniami IEEE i wygląda jak wymuszony powrót do kołyski czyli dla idealnych sinusów aby przypadkiem nie zaburzyć istniejącej koncepcji. Oczywiście korzysta się po drodze z wartości skutecznej.
    Ogólnie wielki wysiłek obliczeniowy po to aby "nic się nie zmieniło", choć zmieniło się wiele.
    Zamiast od razu całkować iloczyn prądu i napięcia i analizować przebieg mocy chwilowej robi się "wygibasy" aby być zgodnym ze starym/zakorzenionym myśleniem.

    Czytając ten i inne tematy tykające generacji i odbioru mocy zawsze się zastanawiam po co (?) wprowadzono tak ułomną konstrukcję jak moc bierna, bo pozorna jest wg. mnie wynikiem wprowadzenia tej pierwszej.
    Mogę się tylko domyślać, że chodzi o jak najlepsze wykorzystanie mocy mechanicznej wytworzonej dla generatorów, a przez to podniesienie/utrzymanie sprawności elektrowni oraz straty w sieci. Jednak w "teoriach mocy" nikt dokładniej się nad tym nie rozwodzi. Może nie ten temat (?), ale w zasadzie od tego trzeba by było zacząć.
    Ciekawym doświadczeniem ze zrozumieniem tego zjawiska jest użycie niewielkiego generatora spalinowego do ... zasilenia UPS. Tam widać słychać i czuć różnicę między rodzajem obciążenia.
    Wg. mnie należało by połączyć analizy wpływu kształtu prądu obciążenia na pracę generatorów z pomiarem mocy. Chodzi o to aby płacić za faktycznie zużytą energię i ew. zły wpływ obciążenia na sieć dostawcy.