Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Moc bierna - jak powstaje i dlaczego? Od czego zależy jej wytwarzanie?

18 Kwi 2015 14:52 18822 142
  • Poziom 14  
    Czytam o mocach i mam pewne pytanie. Jak to się dzieje, że urządzenie, np. silnik oddaje moc bierną?
    Wiem, że silnik pobiera moc pozorną, a wydala do sieci z powrotem do sieci moc bierną.

    Tutaj nie chodzi mi o wzory obliczenia regułki, bo to wszystko czytałem. Tylko nie rozumiem tego, że urządzenie pobrało pewną moc, a część jej oddaje z powrotem do sieci. Wszędzie jest napisane, że oddaje, ale jak to się dzieje i od czego zależy to już nie piszą. A właśnie to mnie ciekawi?
  • IGE-XAO
  • Poziom 43  
    To czy moc bierna jest pobrana czy oddana zależy od jej charakteru czy jest indukcyjna czy pojemnościowa. Chodzi o to że prąd płynący przez kondensator jest w przeciwfazie do prądu płynącego przez cewkę (przy równoległym połączeniu).
  • Poziom 40  
    Moc bierna to taka "moc krążąca" w obwodzie elektrycznym. Sama w sobie nie jest mocą użyteczną ale jest niezbędna do działania maszyn elektrycznych. Ta moc jest poprostu mocą zamkniętą w polu elektromagnetycznym maszyny. I jej wielkość zależy od parametrów tej maszyny (chodzi indukcyjność i pojemność). Wynika ona z bezwładności elementów L i C. Np. silnik (pobierający głównie moc bierną indukcyjną) pobiera moc bierną podczas narastania prądu a oddaje ją w czasie opadania prądu- czyli tak jakby maszyna używała mocy biernej do przeciwdziałania zmianom prądu (lub napięcia) w obwodzie.
  • Poziom 14  
    Czyli co silnik pobiera tylko moc bierną? Czyli że jak sobie włączę silnik to ta maszyna będzie mi pracować za darmo, gdyż my płacimy za moc czynną a silnik pobiera tylko bierna ?
  • IGE-XAO
  • Poziom 40  
    No nie bardzo. Każda maszyna pobiera moc czynną i moc bierną. Moc czynna jest zużywana na pracę użyteczną natomiast moc bierna jest magazynowana w polu elektromagnetycznym. I maszyna zawsze pobiera moc czynną, natomiast nie zawsze musi pobierać moc bierną. Występuje to w przypadku gdy obwód elektryczny maszyny ma charakter czysto rezystancyjny, a w obwodach RLC ma to miejsce w czasie rezonansu. I na tym polega kompensacja mocy biernej. Tak dobiera się wartości L i C w układzie że dochodzi do rezonansu i moc bierna płynie między indukcyjnością a pojemnością i nie jest pobierana z sieci. Wtedy to cos fi=1 czyli moc bierna=0.
  • Moderator
    bombaatomowa2 napisał:
    Czyli co silnik pobiera tylko moc bierną?? Czyli że jak sobie włącze silnik to ta maszyna bedzie mi pracowac za darmo, gdyż my płacimy za moc czynną a silnik pobiera tylko bierna ??


    Tak dobrze to nie ma! Wytłumaczę Ci to na prostym przykładzie. Robiłeś kiedyś "pompki"? Pewnie robiłeś. Nie wiem ile jesteś w stanie zrobić, ale gdy dochodzisz do kresu swoich możliwości, to jesteś zmachany jak wół i padasz na twarz, chociaż żadnej sensownej pracy nie wykonałeś. Narobiłeś się tylko dla poklasku. Czyli tak jakbyś pobrał z organizmu tylko moc bierną, bo zysku z tego nie ma.
    Ale gdyby tak przywiązać Ci do pleców rączkę pompy abisynki, to napompowałbyś wody i byłaby przy tym praca wykonana! Praca sensowna, z mocą czynną. Nie tylko bierną!

    W maszynach elektrycznych zaś jest tak, że moc bierna zużywana jest na przemagnesowywanie stali. Pracy użytecznej z tego nie ma za grosz, ale narobić się trza!
    Ale tak jak tory kolejowe nie przewożą ładunków i nawet stawiają opór (toczenia) pociągom, to jednak bez torów transport kolejowy nie istnieje i nie ma jazdy pociągami. Ot, taki paradoks.
  • Poziom 14  
    Panowie fajnie że staracie sie mi to wytłumaczyć. To że moc bierna jest potrzebna a nic z niej nie mamy to wiem pisze to wszędzie w linkach w necie gdzie bym nie znalazł w Google.

    Sens mojego pytania jest nieco inny. Co jest tego przyczyną?


    (Powiem tak czytam różne artykuły na ten temat że jest to związane że prąd nie jest w fazie z napięciem tylko jest przesunięte o 90 stopni. W przypadku obciążenia czysto indukcyjnego kąt fazowy pomiędzy napięciem a prądem wynosi 90°. Oznacza to, że napięcie wyprzedza prąd.
    A w przypadku obciążenia czysto pojemnościowego kąt fazowy pomiędzy napięciem a prądem wynosi -90°. Oznacza to, że napięcie jest opóźnione względem prądu.
    Tyle że nie rozumiem czemu tak sie dzieje)


    ===========================================================

    Wróćmy jeszcze do silnika. Silnik (np. indukcyjny klatkowy) ma uzwojenia/cewki na stojanie. Te cewki są zasilane, wytwarzają pole elektromagnetyczne stojana, pod wpływem tego pola stojana zaczynają płynąć prądy w klatce - a więc te prądy klatki pobierają energie (czyli moc czynną) z pola elektromagnetycznego stojana ale pobierają tylko większą część tej energii czyli pozostała część niepobranej energii to energia/moc bierna, która jest zwracana do sieci.
    Płynące prądy klatki wytwarzają swoje pole elektromagnetyczne czyli pole wirnika. Pod wpływem działań pola wirnika i pola stojana następuje obrót wału to znaczy oba pola sie odpychają i dlatego następuje obrót wału
    .

    Powiedzcie mi czy dobrze rozumie zasadę działania silnika?? A jeśli gdzieś popełniłem błąd to mnie poprawcie.

    Spróbujcie mi to napisać takim prostym językiem jak ja napisałem to wyżej. Takie tłumaczenia działania jak na Wikipedii czy jakiś profesjonalnych artykułach do mnie nie przemawia, pełno wzorów i takich określeń których niekoniecznie muszę znać. Dlatego tutaj dużo pytam na forum bo najlepiej jak ktoś swoimi prostymi słowami coś opisze wtedy jest szansa, że zrozumie. A jak już zrozumie zjawisko fizyczne wtedy zabiorę się do głębszej analizy i do obliczeń. W szkole to tylko na wzorach uczą i nic człowiek z tego nie rozumie, wyrastają tacy podstawiacie do wzoru a po jakimś czasie to i człowiek wzór zapomni bo nie rozumie zjawiska.
  • Pomocny post
    Poziom 40  
    Działania silnika indukcyjnego z grubsza tak wygląda z tym że pola stojana i wirnika raczej nie tyle odpychają się co pole stojana ciągnie za sobą pole wirnika w ruchu wirowym (stąd wynika zjawisko poślizgu). Może o mocy biernej to powiem w inny sposób: w silniku mamy do czynienie głównie z indukcyjnością z rdzeniem stalowym. A rdzeń ten ma taką właściwość że prąd płynący cewką go magnesuje. Ponieważ prąd zasilający nie jest stały tylko sinusoidalny to stal przemagnesowywuje się 100 razy na sekundę. Proces magnesowania powoduje zamknięcie części energii w polu magnetycznym i to właśnie jest moc bierna pobierana przez silnik. Co do przesunięcia fazowego na elementach LC to zapoznaj się z prawami komutacji. Zauważ, że np. napięcie na kondensatorze nie może zmieniać się skokowo (ale prąd zmienia się skokowo).Tzn.prąd osiąga maksimum (dla sinusoidy to punkt 90st) dla napięcia równego zera.Gdy napięcie rośnie (dąży do 90st)to prąd spada(dąży do 180st)-prąd jest zawsze 90 przed napięciem . Na cewce jest odwrotnie.
  • Poziom 14  
    Cytat:
    Działania silnika indukcyjnego z grubsza tak wygląda z tym że pola stojana i wirnika raczej nie tyle odpychają się co pole stojana ciągnie za sobą pole wirnika w ruchu wirowym (stąd wynika zjawisko poślizgu).

    Czyli mam rozumieć, że przyciągają się oba pola???
    Jeśli tak to po co w ogóle płynie prąd w klatce i powstaje pole elektromagnetyczne klatki, przecież klatka jest metalowa i wytworzone pole wirujące w stojanie może przyciągać klatkę tak jak magnes przyciąga metal. Tak jak na tym filmie: https://www.youtube.com/watch?v=iUX1YI9nWNA kulka przyciągana jest przez wirujące pole elektromagnetyczne stojana.
    =============================================================

    Dalej mi jest trudno zrozumieć tą moc bierną, ogólnie sens jej powstania i nie potrafię zrozumieć czemu ona ma związek z przesunięciem fazowym na elementach L i C. I w ogóle to nie potrafie pojąc czemu na tych elementach wystepuje przesuniecie. Mój pusty łeb nie może tego pojać.

    =============================================================

    Dodatkowe pytanie do przesunięcia.

    Jeśli podepniemy do sieci sam kondensator to on "pobiera" napięcie i wydala go z opóźnieniem 90st i takie opóźnione napięcie wraca do sieci i jest ono nie synchronizowane z siecią energetyczną.
    Gdy podepniemy samą cewkę do sieci to wtedy "pobiera" ona napięcie i wydala je z przyspieszeniem o 90st i takie napiecie trafia do sieci energetycznej i jest ono nie synchronizowane z siecią energetyczną.
    I robi sie "burdel" w sieci. Dobrze rozumie?
  • Pomocny post
    Poziom 40  
    Ad1.Może dlatego, że każde zmienne pole magnetyczne indukuje w przewodniku prąd. A dwa przewodniki z prądem (wirnik i stojan) oddziałują na siebie na zasadzie siły elektrodynamicznej.
    Ad2. Poczytaj o kompensacji mocy biernej może to cię naprowadzi.
    Ad3. Nie, nie zrobi się "burdel". Przesunięcie fazowe w sieci to wielkość wypadkowa tzn.zależy od wszystkich elementów LC podpiętych do sieci. Jak wzajemny stosunek L i C ustali kąt fi np.45st. to takie przesunięcie fazowe wystąpi w całej sieci.
  • Poziom 14  
    O kompensacji mocy tez czytałem.

    Cytat:
    Jak wzajemny stosunek L i C ustali kąt fi np.45st. to takie przesunięcie fazowe wystąpi w całej sieci.


    1.No właśnie takie trafi do generatora z powrotem i co wtedy nic sie generatorowi nie stanie, czy beda jakies skutki??
    ===========================

    2. Czy przesunięcie na każdym L i C zawsze jest 90 stopni? czy może przesuniecie zależy od pojemności kondensatora i indukcyjności cewki?

    3. Jesli zawsze jest takie same to np z silnika "wybiega" z powrotem do sieci zawsze napięcie wyprzedzone o 90 stopni w stosunku do napięcia sieciowego??
  • Pomocny post
    Poziom 40  
    Ad.1. Raczej nic takiego się nie stanie, jedynym problemem to może być zbyt duży pobór mocy biernej przy bardzo dużym kącie przesunięcie fazowego.
    Ad2. Elementy L i C same w sobie zawsze przesuwają prąd/napięcie o 90st. Wypadkowy kąt przesunięcia zmienia się gdy w obwód wpięte są jednocześnie cewka i kondensator. Ten kąt zależy wtedy od stosunku L/C.
    Ad3. Tak byłoby gdyby w całej sieci byłby tylko jeden silnik. Ale ponieważ w sieci jest wiele elementów to będzie to różnie wyglądać. Np. w takiej sieci z jednym silnikiem wystarczy że do zacisków silnika podłączysz odpowiednio dobrany kondensator i kąt przesunięcia będzie wynosił 0.
  • Poziom 14  
    A)
    Jeszcze o tym zapomniałeś, byłbym wdzięczny.
    Cytat:
    Działania silnika indukcyjnego z grubsza tak wygląda z tym że pola stojana i wirnika raczej nie tyle odpychają się co pole stojana ciągnie za sobą pole wirnika w ruchu wirowym (stąd wynika zjawisko poślizgu).

    Czyli mam rozumieć, że przyciągają się oba pola???
    Jeśli tak to po co w ogóle płynie prąd w klatce i powstaje pole elektromagnetyczne klatki, przecież klatka jest metalowa i wytworzone pole wirujące w stojanie może przyciągać klatkę tak jak magnes przyciąga metal. Tak jak na tym filmie: https://www.youtube.com/watch?v=iUX1YI9nWNA kulka przyciągana jest przez wirujące pole elektromagnetyczne stojana.
    =============================================================

    B)
    Cytat:
    Może o mocy biernej to powiem w inny sposób: w silniku mamy do czynienie głównie z indukcyjnością z rdzeniem stalowym. A rdzeń ten ma taką właściwość że prąd płynący cewką go magnesuje. Ponieważ prąd zasilający nie jest stały tylko sinusoidalny to stal przemagnesowywuje się 100 razy na sekundę. Proces magnesowania powoduje zamknięcie części energii w polu magnetycznym i to właśnie jest moc bierna pobierana przez silnik.


    Dobra, tylko powiedz mi jeszcze skoro silnik pobiera prąd na magnesowanie rdzenia aby powstało pole magnetyczne to w jaki sposób silnik pobiera moc czynną?

    ==============================================================
    C)
    Wiem że na elementach L i C występuje przesunięcie fazowe o 90 st ale nie wiem jak to sie dzieje że ono tak sie zmienia na wyjsciu?

    ==============================================================
    D)
    Cytat:
    że do zacisków silnika podłączysz odpowiednio dobrany kondensator i kąt przesunięcia będzie wynosił 0.


    W sensie jak odpowiednio dobrany? (ne chodzi mi o wzory tylko o normalny opis, co musi być aby było dobrze)
    ==============================================================
    E) Pytanie dodatkowe:
    Moc bierna - jak powstaje i dlaczego? Od czego zależy jej wytwarzanie?
    Pytanie do rysunku.
    Mamy dwie cewki bardzo blisko siebie. Jedna cewkę zasilamy impulsowo napięciem stałym (na krótki moment zamykamy wyłącznik potem rozłączamy) . Do drugiej cewki mamy podłączony miernik. Jakie "napięcie chwilowe" dodatnie czy ujemne wskaże miernik i dlaczego??
  • Pomocny post
    Moderator
    bombaatomowa2 napisał:

    Dalej mi jest trudno zrozumieć tą moc bierną, ogólnie sens jej powstania i nie potrafię zrozumieć czemu ona ma związek z przesunięciem fazowym na elementach L i C. I w ogóle to nie potrafie pojąc czemu na tych elementach wystepuje przesuniecie. Mój pusty łeb nie może tego pojać.


    Czemu na tych elementach występuje przesunięcie? Hmm... A czy to tylko tam? Przecież spotykamy to w życiu na co dzień!

    Weź taki kufel do piwa. Barman stawia go na ladzie, odkręca kurek (czyli włącza zasilanie) i następuje proces rozpoczęcia ładowania kondensatora tfu! Napełniania kufla, oczywiście. Czyli do kufla najpierw wpada strumień piwa (znaczy natężenie prądu piwa jest duże), a jego (piwa) poziom (czyli napięcie) rośnie dopiero wraz z ilością wlanej cieczy. I potem barman przykręca kurek, strumień piwa maleje, maleje, żeby wreszcie zmniejszyć się do zera, ale za to w kuflu mamy wtedy maksymalny poziom napięcia! Znaczy piwa!
    Ale to nie nasze piwo, zapłacił za nie inny facet, więc my tylko biernie się przyglądamy, jak on je pije.

    A tak na poważnie, pomyśl o dwóch zbiornikach z wodą, o różnych poziomach tej wody i połącz te zbiorniki rurką z zaworem. Zjawiska które zachodzą przy odkręcaniu zaworu są dokładną analogią zjawisk z prądem elektrycznym (w pewnym uproszczeniu oczywiście)

    Miłej zabawy!
  • Poziom 40  
    Ad1. Może nie tyle się przyciągają co ze sobą oddziałują. Są silniki, które masz na myśli czyli takie z magnesami w wirniku. Tyle tylko, że są to silniki synchroniczne o innej zasadzie działania. Natomiast silnik asynchroniczny klatkowy musi mieć indukowane prądy w wirniku dlatego zawsze wirnik porusza się wolniej od prędkości pola stojana (co więcej jakby prędkości stojana i wirnika się wyrównały to silnik stanie w miejscu).
    Ad2. Silnik pobiera moc czynną w ten sam sposób jak pobiera moc bierną. Różnica jest taka że moc czynna zużywana jest na wytworzenie siły elektrodynamicznej (czyli zostaje zamieniona w moc użyteczną) a bierna nie.
    Ad3. Mógłbyś doprecyzować pytanie?
    Ad4.Dobór kondensatora polega na tym,że zakładamy że silnik jest pewną indukcyjnością (cewką w obwodzie RLC). Indukcyjność ma to do siebie że pobiera jakąś moc bierną np. 20VAR. I teraz musisz dołączyć do silnika taki kondensator który pobierze też 20VAR mocy biernej. Tą moc bierną którą pobrała cewka odbierze od niej kondensator a następnie znów zwróci do cewki i cykl się powtórzy (cewka ma zapotrzebowanie na moc bierną wtedy gdy kondensator ją oddaje i odwrotnie).Innymi słowy moc bierna będzie krążyć od L do C i nie będzie zwracana do sieci. Taki układ nie pobiera mocy biernej z sieci i dlatego przesunięcie fazowe między prądem a napięciem jest równe 0.
    Ad5.
    Moim zdaniem napięcie na mierniku będzie dodatnie, gdyż po wyłączeniu prądu w cewce I zaindukuje się w niej napięcie o przeciwnym znaku do napięcia zasilania. W tym samym momencie natomiast w drugiej cewce też zaindukuje się napięcie, które będzie przeciwne do zaindukowanego w cewce I. Będą dwa przesunięcia o 180st. czyli sumarycznie 360st. a więc zwrot napięcia na wyjściu układu będzie taki sam jak napięcia zasilającego I cewkę.
  • Specjalista - zasilacze komputerowe
    retrofood napisał:
    Ale to nie nasze piwo, zapłacił za nie inny facet, więc my tylko biernie się przyglądamy, jak on je pije.
    Można to jeszcze inaczej zinterpretować - najpierw jest lanie a później piwo. Jeśli licząc moc czynną rozważamy iloczyn, to tutaj będzie zero. Bo albo mamy "nalewanie" albo nalaną szklankę.
    To oczywiście logiczne uproszczenie by móc jakoś poukładać sobie owe zjawiska w wyobraźni.

    Rzecz w tym, że tak jak przy w/w przenośni występuje lanie (piwa) to w rzeczywistych obwodach elektrycznych płynie prąd wywołany istnieniem mocy biernej.
    Płynie po rzeczywistych przewodnikach (czyt. liniach przesyłowych) wywołując na nich spadek napięcia tym razem z zerowym przesunięciem fazowym. Skutkiem tego jest wydzielanie ciepła czyli straty energii.

    Tak więc silnik (np klatkowy) pracuje sobie jałowo. Pobiera energię czynną na pokrycie strat w łożyskach i na przepychanie mas powietrza łopatkami wiatraka na wirniku.
    Za tę energię płaci użytkownik (stosownie do wskazań licznika).

    Nasz rozpędzony silnik pobiera jednak jeszcze inny składnik energii spożytkowanej na przemagnesowywanie rdzenia. To energia bierna.
    Niestety nie potrafię dziś (latka lecą...) opisać precyzyjnie jak to się dzieje, że przyłożone do indukcyjności napięcie nie wywołuje od razu przepływu prądu, tylko dopiero po czasie (zmianie kierunku). Stąd przesuniecie fazowe.
    Wynikiem tego jest płynący prąd i grzanie przewodów linii przesyłowej.
    Dostawca energii ponosi więc dodatkowe koszty.
  • Poziom 14  
    Pytanie szczególne:
    Moc bierna - jak powstaje i dlaczego? Od czego zależy jej wytwarzanie?
    {{{Niebieskie zakreślenia symbolizują pole magnetyczne na cewce.}}}
    Na rysunkach: A1 i B4 Przedstawiono podłączenie Cewki i Kondensatora do napięcia. Na chwile zamykamy obwód a potem odmykamy.
    Jak pojawia się napięcie po wyłączeniu obwodu od zasilania na:
    -Cewce rys.2 czy rys.3
    -Kondensatorze rys.5 czy rys.6
    ??

    ==========================================================================================================================
    Cytat:
    Ad1. Może nie tyle się przyciągają co ze sobą oddziałują. Są silniki, które masz na myśli czyli takie z magnesami w wirniku.
    Tyle tylko, że są to silniki synchroniczne o innej zasadzie działania. Natomiast silnik asynchroniczny klatkowy musi mieć
    indukowane prądy w wirniku dlatego zawsze wirnik porusza się wolniej od prędkości pola stojana (co więcej jakby prędkości
    stojana i wirnika się wyrównały to silnik stanie w miejscu).


    Jak ze soba odziałują? Dlaczego musi miec indukowane prady w wirniku? A może opisz fajnie jak naprawde działa silnik indukcyjny,
    z każdą drobnostką prostym nawet chłopski jezykiem. Cos podobnego jak ja wcześniej pisałem tylko całkowicie prawidłowo.


    ________________________________________________________________________________________________________________________________________

    Cytat:
    Ad2. Silnik pobiera moc czynną w ten sam sposób jak pobiera moc bierną. Różnica jest taka że moc czynna zużywana
    jest na wytworzenie siły elektrodynamicznej (czyli zostaje zamieniona w moc użyteczną) a bierna nie.

    Gdybyś fajnie wytłumaczył pyt.1 to pewnie odpowiedź na pyt.2 byłaby w nim zawarta.
    Ale spróbuje ja to napisać jak ja to rozumie na chwilę obecną:

    Silnik pobiera moc pozorną S służy ona na przemagnesowanie rdzenia w celu wytworzenia silnego pola magnetycznego stojana.
    Pole magnetyczne stojana jest zamieniane w całości na SEM i z powodu SEM płynie prąd w klatce i to jest ta moc czynna.
    Moc która służyła na wzmocnienie pola magnetycznego stojana, czyli przemagnesowanie rdzenia jest z powrotem oddawana do sieci i jest mocą bierną?


    Czy teraz dobrze rozumie?!


    ________________________________________________________________________________________________________________________________________

    Cytat:
    Ad3. Mógłbyś doprecyzować pytanie?

    Wiem że na elementach L i C występuje przesunięcie fazowe o 90 st ale nie wiem jak to sie dzieje że ono tak sie zmienia na wyjsciu?

    Po prostu wytłumacz co jest przyczyną że na elementach L i C występuje przesunięcie fazowe napięcia względem prądu?


    ________________________________________________________________________________________________________________________________________

    Cytat:

    Ad4.Dobór kondensatora polega na tym,że zakładamy że silnik jest pewną indukcyjnością (cewką w obwodzie RLC). Indukcyjność ma to do siebie
    że pobiera jakąś moc bierną np. 20VAR. I teraz musisz dołączyć do silnika taki kondensator który pobierze też 20VAR mocy biernej.
    Tą moc bierną którą pobrała cewka odbierze od niej kondensator a następnie znów zwróci do cewki i cykl się powtórzy
    (cewka ma zapotrzebowanie na moc bierną wtedy gdy kondensator ją oddaje i odwrotnie). Innymi słowy moc bierna będzie krążyć
    od L do C i nie będzie zwracana do sieci. Taki układ nie pobiera mocy biernej z sieci i dlatego przesunięcie fazowe między
    prądem a napięciem jest równe 0.



    Teoretycznie będzie 0 bo przecież na każdych elementach elektrycznych występują straty i ta energia będzie tak przepływać od L do C
    to i na samych elementach wystąpią straty i w przewodzie. A wiec te braki mocy biernej silnik uzupełni sobie z sieci. Dobrze rozumie??

    ________________________________________________________________________________________________________________________________________

    Cytat:
    Ad5.
    Moim zdaniem napięcie na mierniku będzie dodatnie, gdyż po wyłączeniu prądu w cewce I zaindukuje się w niej napięcie o przeciwnym znaku
    do napięcia zasilania. W tym samym momencie natomiast w drugiej cewce też zaindukuje się napięcie, które będzie przeciwne do zaindukowanego
    w cewce I. Będą dwa przesunięcia o 180st. czyli sumarycznie 360st. a więc zwrot napięcia na wyjściu układu będzie taki sam jak napięcia
    zasilającego I cewkę.


    Mam prośbę narysuj bo nie umie sobie tego wyobrazić.
  • Poziom 40  
    Co do pytania szczególnego: po wyłączeniu zasilania (zakładając idealne elementy L i C) napięcie na cewce będzie gwałtownie wzrośnie od zera (cewka stanowi zwarcie dla prądu stałego, więc będzie na niej zerowe napięcie) do wartości zależnej od parametrów cewki.
    Natomiast w przypadku kondensatora napięcie po wyłączeniu zasilania utrzyma się na tym samym poziomie co napięcie zasilające.
    XXX
    Ad1. No dobra jeśli chodzi o silnik indukcyjny to zasadę działania można opisać tak
    -pole magnetyczne stojana jest polem wirującym z pewną określoną prędkścią tzw. prędkością synchroniczną
    -pole to wirując indukuje napięcie w w wirniku i stojanie
    -ponieważ w wirniku indukuje się napięcie a klatka wirnika jest zwarta to popłynie tam prąd, który wytworzy ze swej strony pole magnetyczne
    -pola magnetyczne stojana i wirnika oddziałują ze sobą jednak nie jest to takie zwykłe "przyciąganie"-z wzajemnego oddziaływania powstaje moment elektromagnetyczny
    -zgodnie z regułą przekory prąd który powstał w wirniku wytwarza takie pole magnetyczne, które ma przeciwdziałać zmianom pola które ten prąd wywołało (pole stojana); innymi słowy wirnik "nie chce" aby stojan indukował w nim prąd a jedyne co może zrobić żeby ten prąd się nie indukował to przyspieszenie do prędkości synchronicznej (bowiem wtedy wirnik osiągnie to samą prędkość co pole stojana i nie będzie zmiennego pola magnetycznego czyli nie zaindukuje się żaden prąd). Jednak wirnik nigdy nie osiągnie "upragnionej" przez niego prędkości synchronicznej gdyż w miarę zbliżania się do niej moment elektromagnetyczny maleje (innymi słowy silnik "nie ma siły" dalej przyspieszać) dlatego prędkość obrotowa stabilizuje się na wartość bliskiej (ok.2% do 5% mniejszej) od prędkości synchronicznej. Stąd inna nazwa tego silnika- asynchroniczny.
    Ad2. Myślę, że tak, w ten sposób można to rozumieć.
    Ad3. Może spróbuję wyjaśnić to w ten sposób (nie jest on fizycznie poprawny, ale myślę,że oddaje istotę sprawy). Załóżmy, że sinusoida to "droga" po której płyną dwie wielkości:prąd i napięcie. Na przykładzie pojemności C: kondensator magazynuje energię w polu elektrycznym, mówiąc obrazowo "gromadzi napięcie". Jak podłączysz do kondensatora źródło energii to kondensator zacznie najpierw "gromadzić napięcie na swoje potrzeby" czyli tak jakby "zatrzymuje napięcie na sobie" , natomiast prąd go zupełnie "nie obchodzi"-może płynąć dalej. Gdy kondensator nagromadzi sobie już napięcie może "puścić je w dalszą podróż", ale okazuje się,że prąd który nie był "powstrzymywany" przez kondensator zdążył już przebyć o 1/4 drogi więcej od napięcia (ta różnica w przebytej drodze to właśnie przesunięcie fazowe). Mimo,że napięcie stara się "dogonić" prąd to za każdym razem jest "przytrzymywane" przez kondensator. Na cewce zależności są identyczne z tym, że prąd i napięcie zamieniają się rolami. Mam,nadzieję,że zrozumiesz "co autor miał na myśli" :D
    Ad4. Tak, dobrze rozumiesz. Nie ma idealnych elementów LC więc zawsze występują na nich straty. Te straty w mocy biernej są wyrównywane za pomocą sieci.
    Ad5.Niestety, nie za bardzo wiem jak to narysować, więc spróbuje opisać. Do tego punktu ważne jest abyś zapoznał się z regułą Lenza (zwaną też regułą przekory). Ogólnie mówiąc to napięcie indukowane w cewce ma zwrot przeciwny do napięcia które tą cewkę zasilało (lub wywołało pole magnetyczne indukujące w cewce napięcie)-oznacza to, że cewka zasilana dodatnim napięciem wygeneruje napięcie ujemne. Natomiast ta druga cewka (sprzężona) wygeneruje napięcie przeciwne do napięcia na cewce pierwszej. Sumarycznie na wyjściu da to taki sam zwrot napięcia jak w tym źródle zasilającym (czyli z perspektywy miernika będzie to napięcie dodatnie).
    Uff...Skończyłem :D . Mam nadzieję, że jest to w miarę zrozumiałe dla ciebie.
  • Poziom 14  
    Cytat:
    Co do pytania szczególnego: po wyłączeniu zasilania (zakładając idealne elementy L i C) napięcie na cewce będzie gwałtownie wzrośnie od zera (cewka stanowi zwarcie dla prądu stałego, więc będzie na niej zerowe napięcie) do wartości zależnej od parametrów cewki.
    Natomiast w przypadku kondensatora napięcie po wyłączeniu zasilania utrzyma się na tym samym poziomie co napięcie zasilające.

    Miałem na myśli biegunowość napięcia jaka będzie na tych elementach po odłączeniu zasilania dla:
    -Cewki: rys.2 czy rys.3
    -Kondensatora: rys.5 czy rys.6
    ??
    ==========================================================================================================================
    Cytat:
    AD.1. ..pole magnetyczne stojana jest polem wirującym z pewną określoną prędkścią tzw. prędkością synchroniczną
    -pole to wirując indukuje napięcie w w wirniku i stojanie.

    ...pola magnetyczne stojana i wirnika oddziałują ze sobą jednak nie jest to takie zwykłe "przyciąganie"


    -Nie rozumie czemu w stojanie, przecież stojan jest juz podpięty do zasilania??
    -W jaki sposób te pola oddziałują?? (sam wyraz oddziaływanie nic nie mówi w jaki sposób to sie dzieje). Szukałem na necie jakiegoś fajnego filmu/animacji jak działa silnik indukcyjny ale znalazłem tylko pokazujący jak wiruje pole stojana i na tym sie skończyło nic nie było pokazane jak działa wirnik i jak te pola oddziałają na siebie.

    Cytat:
    Ad3. ...Na cewce zależności są identyczne z tym, że prąd i napięcie zamieniają się rolami.

    A opisz tez cewke dokładnie.

    Cytat:
    Ad5.Niestety, nie za bardzo wiem jak to narysować, więc spróbuje opisać. Do tego punktu ważne jest abyś zapoznał się z regułą Lenza (zwaną też regułą przekory). Ogólnie mówiąc to napięcie indukowane w cewce ma zwrot przeciwny do napięcia które tą cewkę zasilało (lub wywołało pole magnetyczne indukujące w cewce napięcie)-oznacza to, że cewka zasilana dodatnim napięciem wygeneruje napięcie ujemne. Natomiast ta druga cewka (sprzężona) wygeneruje napięcie przeciwne do napięcia na cewce pierwszej. Sumarycznie na wyjściu da to taki sam zwrot napięcia jak w tym źródle zasilającym (czyli z perspektywy miernika będzie to napięcie dodatnie).


    Spróbuj to na kartce narysować, zaznaczając wszystko kolorami, potem zrób zdjecie tego i pokaż na forum. Bede wdzięczny. Mam brak wyobraźni.
  • Poziom 40  
    Jeśli chodzi o działanie silnika indukcyjnego to zapytam się: zapoznałeś się z regułą Lenza? Przeczytaj o niej choćby na wikipedii. Ona jest kluczem do wyjaśnienia całego zagadnienia. I zapomnij o odpychaniu/przyciąganiu bo w tym wypadku nie ma to żadnego zastosowania.
  • Poziom 25  
    bombaatomowa2: bez odwołania się do matematyki i fizyki na poziomie szkoły wyższej trudno jest wytłumaczyć zjawiska elektromagnetyczne w przewodnikach. Naczelną zasadą jest zasada zachowania energii w układzie zamkniętym: energia nie może zginąć bez śladu, dlatego przetwarza się nieustannie z jednej postaci w inną; tu energia pola magnetycznego zamienia się w energię pola elektrycznego, i na odwrót. Stąd biorą się przesunięcia fazowe i w konsekwencji zjawiska mocy biernej, krążącej w obwodzie. Najlepiej posłużyć się wzorami do opisu tych zjawisk.
  • Poziom 14  
    Cytat:
    bez odwołania się do matematyki i fizyki na poziomie szkoły wyższej trudno jest wytłumaczyć zjawiska elektromagnetyczne w przewodnikach.

    A jak to tłumacza w szkole średniej np. w Technikum i to w elektrycznym??
    Dużo jest dobrych elektryków po technikum, którzy to rozumieją.

    Cytat:
    Najlepiej posłużyć się wzorami do opisu tych zjawisk.

    Nieprawda, trzeba najpierw zrozumieć logicznie działanie danego zjawiska a potem wzory. Wzory nie każdemu wyjaśnią zasadę działania, ale jak sie już rozumie zasade wtedy wzory sa potrzebne do obliczeń.
  • Poziom 40  
    No, ale zrozumienie zasady działania urządzeń bardzo ułatwia gdy rozumiemy pewne prawa fizyki: w przypadku silników będą to prawo indukcji Faradaya, prawo Lenza, zasada zachowania energii, zasada superpozycji czy prawo Biota-Savarta. Jak rozumiesz te fundamentalne sprawy to zasady działania urządzeń będą dla ciebie banalne.
  • Poziom 14  
    Zapoznałem sie z zasadą Lenza. Zanim wrócę do poprzednich pytań. Mam inne.

    Jak wiadomo w obliczeniach uznaje się że prąd płynie od plusa do minusa. A w rzeczywistości od minusa do plusa (mam na myśli ciała stałe). W regule Lenza i zasadzie prawej dłoni wyznaczamy kierunek przepływu prądu. Jaki to jest kierunek prądu "obliczeniowy od plusa do minusa" czy rzeczywisty?
  • Specjalista - zasilacze komputerowe
    Mam chwilę, więc krótko.
    bombaatomowa2 napisał:
    W jaki sposób te pola oddziałują?? (sam wyraz oddziaływanie nic nie mówi w jaki sposób to sie dzieje).
    Dokładnie tak, jak oddziałują na siebie 2 magnesy zbliżone do siebie. Albo się przyciągają, albo odpychają. Zawsze jednak przenoszą siłę lub moment zależnie od konstrukcji.

    Pytałeś wcześniej o powód zmiany biegunów napięcia wyindukowanego w cewce po odłączenia źródła napięcia.
    Po włączeniu cewki do źródła następuje wzrost prądu i fizyczne wytworzenie pola magnetycznego w jej rdzeniu.

    Rośnie ilość tzw linii sił pola magnetycznego.

    W tym samym czasie rosnąca ilość w/w linii pola przecina zwoje cewki indukując w nich napięcie o kierunku odwrotnym do tego, które przyłożono na początku. To powoduje, że prąd płynący przez cewkę w początkowej chwili jest b. mały.

    Dalej przyrasta liczba umownych linii sił pola magnetycznego w rdzeniu ale już coraz wolniej. Rdzeń ma oganiczone mozliwości (jak autobus - gdy pusty zapełnia się szybko potem coraz wolniej, aż wreszcie...).

    Im bliżej nasycenia tym bardziej maleje składowa napięcia indukowanego w zwojach cewki pochodząca od przyrostu pola w rdzeniu.

    Prąd rośnie do wartości ograniczonej rezystancją drutu cewki.


    Teraz rozłączamy obwód (odłączamy cewkę od źródła). Czyli otwieramy drzwi umownego autobusu zapchanego pasażerami.

    Pole zgromadzone w rdzeniu zacznie zanikać. Ten "ruch" pola powoduje zaindukowanie się napięcia (SEM) w uzwojeniu cewki. Zwrot wektora napięcia jest odwrotny do wektora napięcia, które przyłożono.

    Krótko rzecz ujmując - zmiana biegunowości spowodowana jest "ruchem" pola w rdzeniu. Po włączeniu prądu narasta, po wyłączeniu maleje.

    Dodano po 4 [minuty]:

    bombaatomowa2 napisał:
    Jak wiadomo w obliczeniach uznaje się że prąd płynie od plusa do minusa. A w rzeczywistości od minusa do plusa (mam na myśli ciała stałe).
    To sprawa umowna. Przyjęto taką notację dawno temu i tak zostało. Ja też kiedyś się z tym założeniem kłóciłem (że prąd od plusa do minusa).
    Ważne by daną regułę stosować konsekwentnie.

    W końcu nasze oczy bazując na soczewce też kłamią a móżg sobie z tym radzi :)
  • Poziom 40  
    [quote="bombaatomowa2"]
    Cytat:
    -Nie rozumie czemu w stojanie, przecież stojan jest juz podpięty do zasilania??
    -W jaki sposób te pola oddziałują?? (sam wyraz oddziaływanie nic nie mówi w jaki sposób to sie dzieje).


    1. W stojanie podpiętym do zasilania prądu przemiennego płynie prąd przemienny. Stojan to nic innego jak wielka cewka. Prąd przemienny płynący w cewce powoduje powstanie przemiennego strumienia magnetycznego. A każdy przewodnik (cewka zbudowana jest z przewodnika) umieszczony w zmiennym polu magnetycznym wytwarza prąd elektryczny, o przeciwnym zwrocie do prądu wymuszonego zewnętrznym napięciem. Dlatego cewka stawia większy opór prądowi przemiennemu niż rezystor (ona "nie chce" zmian prądu, więc wytwarza prąd o przeciwnym zwrocie, który ma tym zmianom przeciwdziałać-ten "przeciwprąd" z naszej perspektywy to po prostu dodatkowy opór elektryczny-zwany jest on reaktancją indukcyjną). Zauważ,że ten "przeciwprąd" generowany jest tylko gdy przez cewkę płynie prąd przemienny. Przy prądzie stałym cewka zachowuje się jak rezystor-czyli jej prąd ograniczony jest tylko oporem drutu, z którego została zrobiona.

    2. Natomiast jeśli chodzi o pola magnetyczne w silniku to matematycznie da się dowieść,że w środku występuje tylko jedno pole magnetyczne-będące połączeniem pól stojana i wirnika (nie, to połączenie nie jest sumą). Pola pochodzące od wirnika i stojana mają tą samą prędkość obrotową (są nieruchome względem siebie), mają tą samą biegunowość i kierunek-ta zgodność sprawia, że pola te "zlewają się" w jedno.
    A moment w silniku powstaje nie dzięki oddziaływaniu pól na siebie, ale dzięki oddziaływaniu tego połączonego pola wirnika i stojana na przewodnik z prądem (czyli klatkę wirnika). Klatka otrzymuję energię od stojana (energia ta objawia się pod postacią prądu płynącego w klatce). Klatka jednak nie chce tej energii otrzymywać,więc zrobi wszystko, aby jej nie dostawać, a jedyne co może zrobić to zrównać swoją prędkość wirowania z prędkością wirowania pola, które mu tą energię daje (gdy te prędkości się zrównają nie będzie zmiennego pola magnetyczne w wirniku i nie będzie indukował się prąd). Wirnik więc wytwarza moment elektromagnetyczny zużywając energię dostarczaną mu przez stojan. Moment to siła, ona powoduje rozpędzenie wirnika. Jednak im bardziej klatka się rozpędza tym mniej energii otrzymuje od stojana. I to jest ślepa uliczka-bowiem energia dostarcza wirnikowi z zewnątrz jest mu niezbędna aby wytwarzać moment elektromagnetyczny- a otrzymując coraz mniej energii moment słabnie (wirnik nie ma "siły" dalej przyspieszać), więc prędkość obrotowa stabilizuje się na pewnej wartości (jest ona zazwyczaj bardzo bliska prędkości wirowania pola w silniku). Ta różnica w prędkości zapewnia wirnikowi stałe dostawy energii pozwalające mu podtrzymać ruch obrotowy. Ta różnica prędkości zwana poślizgiem ma fundamentalne znaczenie dla silnika indukcyjnego, gdyż umożliwia mu normalne działanie (stałe dostawy energii do wirowania klatki).
    xxx
    Tak więc zasady działania silnika indukcyjnego nie bardzo można uprościć do przyciągania się dwóch pól. Znaczy da się w ten sposób to wyjaśnić, ale biorąc sobie takie wyjaśnienie zbytnio do serca, będzie spory problem przy przyswajaniu sobie obliczeń i wzorów, bo z nich jasno wynika, że "nie jest to takie proste jakby się mogło wydawać".
  • Poziom 14  
    Cytat:
    "nie jest to takie proste jakby się mogło wydawać"

    No nie jest takie proste. Czytałem ten twój opis i szczerze mówiąc moja wyobraźnie nie zadziałała. Ja mam pamięć wzrokową, pewnie jak bym zobaczył animację jak to się dzieje w silniku że on działa pewnie bym zrozumiał. Zależy mi na tym aby to zrozumieć i nie wiem co zrobić żeby to pojąc.
    Powiem tak że na Wikipedii jest fajnie pokazane jak działa silnik prądu stałego i z takim silnikiem nie mam problemu, tam polega to na odpychaniu sie dwóch pól o tym samym znaku i silnik się obraca.
    Może ktoś z Was zna miejsce gdzie jest porządna animacja która pokazuje i komentuje z każdym szczegółem zasadę działania silnika indukcyjnego?
    =============================================================

    Wróćmy do pytania szczegółowego.
    Pytanie szczególne:
    Moc bierna - jak powstaje i dlaczego? Od czego zależy jej wytwarzanie?
    {{{Niebieskie zakreślenia symbolizują pole magnetyczne na cewce.}}}
    Na rysunkach: A1 i B4 Przedstawiono podłączenie Cewki i Kondensatora do napięcia. Na chwile zamykamy obwód a potem odmykamy.
    Mam na myśli biegunowość napięcia jaka będzie na tych elementach po odłączeniu zasilania dla:
    -Cewki: rys.2 czy rys.3
    -Kondensatora: rys.5 czy rys.6
    ??
    Odpowiedź konkretna na te pytania da mi pewien obraz wyobraźni
    =============================================================

    Jak wiadomo w obliczeniach uznaje się że prąd płynie od plusa do minusa. A w rzeczywistości od minusa do plusa (mam na myśli ciała stałe). W regule Lenza i zasadzie prawej dłoni wyznaczamy kierunek przepływu prądu. Jaki to jest kierunek prądu "obliczeniowy od plusa do minusa" czy rzeczywisty?
  • Specjalista - zasilacze komputerowe
    bombaatomowa2 napisał:
    Mam na myśli biegunowość napięcia jaka będzie na tych elementach po odłączeniu zasilania
    Rysunki 3 i 5
  • Poziom 40  
    Nie wszystko da się narysować. Osobiście nie widziałem nigdy animacji logicznie tłumaczącej działanie silnika klatkowego. Może zastosuję tu opis "filozoficzny":Wirnik otrzymuje energię od stojana w wyniku indukcji ale nie może jej odbierać w nieskończoność. Jednak coś z tą energią musi zrobić a konkretnie musi ją rozproszyć. Ma wybór: albo zamieni tą energię w ciepło albo moc mechaniczną. Czemu wybiera moc mechaniczną? Otóż żaden przewodnik nie chce aby indukował się w nim prąd (nie chce energii z zewnątrz) więc zrobi wszystko aby tej indukcji zapobiec. Wykorzystuje on otrzymaną energię by się rozpędzić do prędkości pola stojana (wtedy nie będzie tej znienawidzonej indukcji). Ale nigdy mu się to nie uda bo choć wirnik chce się przeciwstawić indukcji to jednak potrzebuje do tego energii, którą dostarcza indukcja. I koło się zamyka: wirnik otrzymuje moc-pozbywa się jej (zamienia ją na pracę)-znowu dostaje moc i tak dalej.
  • Poziom 25  
    bombaatomowa2:
    "Nieprawda, trzeba najpierw zrozumieć logicznie działanie danego zjawiska a potem wzory."

    Tu się mylisz. Gdyby Einstein tak rozumował nigdy nie stworzyłby swojej teorii względności. Zjawiska elektromagnetyczne zostały najpierw odkryte i opisane wzorami matematycznymi; dopiero później nauczyliśmy się wykorzystać je w praktyce. Bez uprzednio stworzonych wzorów matematycznych nikt logicznie nie byłby w stanie zrozumieć działania urządzeń elektromagnetycznych, takich jak np. indukcyjny silnik klatkowy...