بررسی تفاوت‌های توان اکتیو و راکتیو

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: تا به حال با خودتون فکر کردید که اگه یکی ازتون سوالات زیرو بپرسه، بهش چی جواب میدین؟

۱ -توان اکتیو و راکتیو چی هستند؟

۲ -تفاوت این دو تا توان در چیست؟

۳ -ایا هر دو تاشون برامون مفیدند؟ و ما هزینه‌ای رو که می‌پردازیم، بابت کدومشونه؟

۴ -چه معایب و یا مزایایی دارند؟

و...

تعریف توان اکتیو و راکتیو:

توان اکتیو= توان واته= توان مفید= توانی که به اجبار از شبکه میکشیم =توانی که ما دوست داریم مصرف بشه=توانی که باعث روشنایی در لامپ میشه=توانی که باعث گردش شافت موتور‌ها می‌شه=توانی که در خطوط انتقال ارسال می‌کنیم=P

توان راکتیو= توان دواته= توان غیر مفید=توانی که به اجبار با توان اکتیو منتقل میشه=توانی که ما دوست نداریم مصرف بشه=توانی که باعث روشنایی در لامپ نمیشه=توانی که باعث گردش شافت موتور‌ها نمی‌شه=توانی که تن‌ها با عث افزایش جریان در سیم‌ها می‌شه=توانی که اجبارا با توان اکتیو در خطوط انتقال عبور می‌کند=Q

مفهوم ساده تر:
روابط توان اکتیو و راکتیو: توان لحظه‌ای نرخ تغییرات انرژی در هر لحظه است؛ بنابراین در یک لحظه ممکن است مقدار انرژی بسیار کم باشد، اما نرخ تغییراتش زیاد، در آن صورت توان راکتیو معرف ماکزیمم توان لحظه‌ای راکتیو یا ماکزیمم نرخ تغییرات انرژی در یک بازه زمانی قابل تکرار است. برای ولتاژ، جریان و توان لحظه‌ای می‌توان نوشت:

 

در معادله بالا جمله اول معرف توان اکتیو لحظه‌ای و جمله دوم به عنوان توان راکتیو لحظه‌ای تعریف شده است. همانطور که مشاهده می‌کنید جمله متغیر با زمان اول از یک مقدار متوسط غیر صفر برخوردار است که به آن توان اکتیو می‌گویند. در واقع انتگرال زمانی تابع مذکور در بازه تکرار تابع معرف یک مقدار اسکالر مستقل از زمان است که به آن اصطلاحاً توان اکتیو می‌گویند. حاصلضرب این مقدار در زمان معرف کمیت فیزیکی انرژی است که به طور مستقیم توسط کنتورهای واته اندازه گیری می‌شود

 

Pa = Vm/√ ۲.Im/√ ۲ COS θ= VRMS. IRMS COS θ. W= Pa. t،

 

اما در مورد جمله دوم معادله ذکر شده، انتگرال زمانی تابع در بازه تکرار آن برابر صفر است. با این حال در تشابه با توان اکتیو مقدار ماکزیمم این تابع متغیر را اصطلاحاً توان راکتیو می‌خوانند. حاصلضرب این مقدار در زمان معرف هیچ کمیت فیزیکی تیست، بلکه تن‌ها یک بیان ریاضی؟! است.

 

حتی در صورتی که بخواهیم از انرژی رد و بدل شده بین منبع و بار صحبت کنیم، باید انتگرال مزبور برای یک نیم سیکل مثبت و یا منفی در پریود تغییرات تابع محاسبه شده و پس از آن نیز باید از تعداد دفعات مبادله انرژی بین منبع و بار در یک بازه زمانی تعریف شده سخن به میان آورد. در آن صورت نیز تن‌ها مضربی از جمله معروف توان راکتیو، در معادلات وارد می‌شود. در واقع انرژی راکتیو (البته نه آن چیزی که کنتورهای راکتیو نشان می‌دهند، چون اساساً کمیت نشان داده شده توسط کنتور از دیمانسیون انرژی برخوردار نیست)، یک مقدار اندک انرژی است (در مقایسه با توان اکتیو تبادل شده در شبکه) که توسط سیستم تحریک ژنراتور‌ها تولید می‌شود. این انرژی یکبار موقع برقدار کردن شبکه تولید و موقع بی برق نمودن آن مصرف می‌شود. بین این دو زمان نیز مقدار انرژی مذکور ثابت و بین منبع و مصرف کننده تبادل می‌شود. بنابر این کمیت توان راکتیو یک کمیت کاملا بی فایده است که موجب زیاد شدن جریان و تلفات می‌شود. البته این پارامتر به ذخیره انرژی در المان‌های ذخیره کننده انرژی مثل سلف و خازن کمک می‌کند. اما در کل مایلیم که این پارامتر را کاهش دهیم.

یک جاده با عرض ۱۰ کامیون تصور کنید
تمامی ۱۰ کامیون به طور همزمان بار مشخصی را از نقطه ۱ به نقطه ۲ انتقال میدن و بار خود را در نقطه ۲ خالی می‌کنند، اما ۲ کامیون بار خود را تخلیه نمی‌کنند و با بار به نقطه اول بر می‌گردند. به طور ساده‌تر هم میتونیم بگیم که ۸ کامیون توان اکتیو و ۲ کامیون بار راکتیو هستند.
در مبحث برقی نیز توان راکتیو همان توانی است که باعث اضافه جریان در سیم‌ها می‌شود، اما این اضافه جریان باعث انجام کاری نمیشود و اجبارا از سیم‌ها عبور می‌کند
خازن در این مدارات به مفهوم یک بازرس در موقع تخلیه بار در آن کامیون‌ها می‌باشد!