5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем измеряется мощность реактивного двигателя

Активная, реактивная и полная (кажущаяся) мощности

Простое объяснение с формулами

Активная мощность (P)

Другими словами активную мощность можно назвать: фактическая, настоящая, полезная, реальная мощность. В цепи постоянного тока мощность, питающая нагрузку постоянного тока, определяется как простое произведение напряжения на нагрузке и протекающего тока, то есть

потому что в цепи постоянного тока нет понятия фазового угла между током и напряжением. Другими словами, в цепи постоянного тока нет никакого коэффициента мощности.

Но при синусоидальных сигналах, то есть в цепях переменного тока, ситуация сложнее из-за наличия разности фаз между током и напряжением. Поэтому среднее значение мощности (активная мощность), которая в действительности питает нагрузку, определяется как:

В цепи переменного тока, если она чисто активная (резистивная), формула для мощности та же самая, что и для постоянного тока: P = U I.

Формулы для активной мощности

P = U I — в цепях постоянного тока

P = U I cosθ — в однофазных цепях переменного тока

P = √3 UL IL cosθ — в трёхфазных цепях переменного тока

P = √ (S 2 – Q 2 ) или

P =√ (ВА 2 – вар 2 ) или

Активная мощность = √ (Полная мощность 2 – Реактивная мощность 2 ) или

кВт = √ (кВА 2 – квар 2 )

Реактивная мощность (Q)

Также её мощно было бы назвать бесполезной или безваттной мощностью.

Мощность, которая постоянно перетекает туда и обратно между источником и нагрузкой, известна как реактивная (Q).

Реактивной называется мощность, которая потребляется и затем возвращается нагрузкой из-за её реактивных свойств. Единицей измерения активной мощности является ватт, 1 Вт = 1 В х 1 А. Энергия реактивной мощности сначала накапливается, а затем высвобождается в виде магнитного поля или электрического поля в случае, соответственно, индуктивности или конденсатора.

Реактивная мощность определяется, как

и может быть положительной (+Ue) для индуктивной нагрузки и отрицательной (-Ue) для емкостной нагрузки.

Единицей измерения реактивной мощности является вольт-ампер реактивный (вар): 1 вар = 1 В х 1 А. Проще говоря, единица реактивной мощности определяет величину магнитного или электрического поля, произведённого 1 В х 1 А.

Формулы для реактивной мощности

Реактивная мощность = √ (Полная мощность 2 – Активная мощность 2 )

квар = √ (кВА 2 – кВт 2 )

Полная мощность (S)

Полная мощность – это произведение напряжения и тока при игнорировании фазового угла между ними. Вся мощность в сети переменного тока (рассеиваемая и поглощаемая/возвращаемая) является полной.

Комбинация реактивной и активной мощностей называется полной мощностью. Произведение действующего значения напряжения на действующее значение тока в цепи переменного тока называется полной мощностью.

Она является произведением значений напряжения и тока без учёта фазового угла. Единицей измерения полной мощности (S) является ВА, 1 ВА = 1 В х 1 А. Если цепь чисто активная, полная мощность равна активной мощности, а в индуктивной или ёмкостной схеме (при наличии реактивного сопротивления) полная мощность больше активной мощности.

Формула для полной мощности

Полная мощность = √ (Активная мощность 2 + Реактивная мощность 2 )

kUA = √(kW 2 + kUAR 2 )

Следует заметить, что:

  • резистор потребляет активную мощность и отдаёт её в форме тепла и света.
  • индуктивность потребляет реактивную мощность и отдаёт её в форме магнитного поля.
  • конденсатор потребляет реактивную мощность и отдаёт её в форме электрического поля.

Все эти величины тригонометрически соотносятся друг с другом, как показано на рисунке:

Новому реактивному двигателю не нужно топливо

Китайские инженеры испытали опытный образец двигателя, работающего благодаря воздушной плазме, которой передается индукция В конструкции двигателя микроволны используются для нагрева воздуха до высокой температуры, после чего раскаленный воздух выходит под давлением и создает тягу.

Чтобы измерить силу тяги и давление струи плазмы при разных параметрах мощности микроволн и скорости потока воздуха, разработчики применили самодельный прибор. В результате эксперимента было продемонстрировано, что при одинаковом потреблении электроэнергии тяговая сила нового плазменного двигателя сопоставима с тягой обычных реактивных двигателей, использующих горючее топливо. Следовательно, такой двигатель, работающий без загрязняющих атмосферу выбросов углерода, может найти применение в электросамолетах. Сейчас в них применяют винтовые двигатели. Результаты этой работы зафиксированы в журнале AIP Advances.

Читать еще:  Давление масла 102 двигатель мерседеса

Новый двигатель работает без выбросов углерода в атмосферу

Принцип работы обычного реактивного двигателя основан на законе сохранения импульса: масса воздуха выталкивается назад, поэтому рабочее тело с ускорением движется вперед. Традиционный воздушно-реактивный двигатель функционирует за счет сжигания топлива в кислороде воздуха под высоким давлением: смесь воздуха и топлива раскаляется и под давлением выталкивается из двигателя.

В электросамолетах горючее топливо не используется — здесь нужен другой вариант двигателя. В плазменных двигателях, которые разрабатывались для этой цели, тело ускоряется за счет давления плазмы, полученной при помощи ионизации воздуха электрическим разрядом. Проблема подобных двигателей заключалась в их габаритах: чтобы выдавать высокую тягу, двигатель должен быть очень громоздким.

Инженеры из Уханьского университета попробовали нагреть воздух микроволнами в конструкции, которая включает в себя кварцевую трубку, магнетрон (источник микроволн) мощностью 1 кВт при частоте волн 2,45 ГГц, циркулятор и плоский волновод. Микроволны, поступающие от магнетрона, в трубке греют воздух, который превращается в плазму и под высоким давлением выбрасывается наружу, генерируя тягу. Охлаждение циркулятора и магнетрона происходит за счет водяного контура конструкции.

Схема конструкции воздушно-реактивного двигателя. Изображение: Dan Ye, Jun Li, Jau Tang // AIP Advances

Чтобы оценить уровень давления горячей плазмы при температуре более 1000 °C, когда обычный прибор может быть поврежден, ученые разработали методику, основанную на использовании стального шарика с регулируемой массой. Давление определялось в соответствии с той массой, при которой шарик начинал греметь. На основе полученных данных разработчики высчитали тяговую силу и давление потока плазмы.

При мощности в 1 кВт тяга составляет 28 Н, и на площадь сечения 1 кв.м удельная тяга равна 24 кН. А эти показатели уже сопоставимы с современными керосиновыми двигателями, то есть новое устройство способно работать в самолетах.

В будущем тягу и эффективность разработки можно значительно повысить, если увеличится температура потока выходящей плазмы. Для этого потребуются материалы с хорошей термостойкостью.

Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына
Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

  • Главная
  • Наука
    • Научная деятельность
      • Международное сотрудничество
      • Проекты
      • Гранты
      • Семинары
      • Конференции
      • Публикации
      • Авторефераты
      • Диссертации
      • Препринты
      • Годовые отчеты
      • Плановые НИР
    • Астрофизика космических лучей
    • Космическая физика
    • Физика высоких энергий
    • Взаимодействие излучения с веществом
    • Ядерная физика
    • Информационные технологии и телекоммуникации
    • Инновационное обучение
    • Исследование наноструктур
  • Образование
    • Кафедры ОЯФ
      • Кафедра атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники
      • Квантовой теории и физики высоких энергий
      • Кафедра физики космоса
      • Кафедра нейтронографии
      • Кафедра общей ядерной физики
      • Кафедра физики атомного ядра и квантовой теории столкновений
      • Кафедра физики элементарных частиц
      • Кафедра физики ускорителей и радиационной медицины
    • НИИЯФ-школе
    • Учебные лаборатории
    • Курсы повышения квалификации
  • Институт
    • Администрация
      • Дирекция
      • Система электронного обращения
    • Аппарат управления
      • Бухгалтерия
      • Отдел материально-технического снабжения
      • Отдел кадров
      • Планово-финансовый отдел
    • Структурные подразделения
      • Научно-исследовательские подразделения
      • Научно-технические подразделения
      • Инженерно-техническая служба
      • Отдел главного конструктора
      • Транспортный цех
    • Филиал в г. Дубна
    • Профком
    • Корпуса НИИЯФ
    • Советы
      • Ученый совет НИИЯФ МГУ
      • Научно-технический совет НИИЯФ
      • Совет молодых ученых НИИЯФ МГУ
      • Диссертационные советы
      • Координационные советы
    • Страница Ученого секретаря
    • Документы
    • Заявка в НТЦП
    • Контакты
  • События
    • 2021 — Год науки и технологий
    • 110 лет С.Н. Вернову
    • Новости
    • Объявления
      • Объявления о семинарах
    • Конкурсы и гранты
    • 75 лет со дня основания НИИЯФ
  • Ресурсы
    • Видео
    • Аудио
    • Интернет ресурсы
      • Электронные научно-образовательные ресурсы
      • Ведомства
      • Фонды
    • WEB сайты
    • Репортажи
    • Пресса о нас
    • Исторические обзоры
    • Фотоальбомы
Читать еще:  Вибрация дизельного двигателя на средних оборотах

События

  • 2021 — Год науки и технологий
  • 110 лет С.Н. Вернову
  • Новости
  • Объявления
    • Объявления о семинарах
  • Конкурсы и гранты
  • 75 лет со дня основания НИИЯФ

Реактивный двигатель RS-25, предназначенный для системы запуска следующего поколения SLS, успешно проходит первый тест

Несмотря на первый успешный испытательный запуск, новый космический корабль Orion еще находится в ожидании своего звездного часа. Этот час наступит лишь тогда, когда он отправится в космос при помощи ракеты-носителя следующего поколения Space Launch System (SLS), которая сможет доставить его до Луны и еще дальше в глубины космоса. И наступление этого момента стало значительно ближе в пятницу прошлой недели, когда специалисты Центра космических исследований НАСА имени Стенниса (NASA Stennis Space Center) провели первый «горячий» испытательный запуск реактивного двигателя RS-25, которых в конструкции ракеты SLS будет установлено четыре штуки.

Двигатель RS-25 известен, прежде всего, тем, что он являлся основным двигателем программы космических Шаттлов. Он является прямым потомком криогенного реактивного двигателя RS-225, созданного для ракет Saturn V эпохи программы Apollo. Создание и дальнейшая модернизация линейки этих надежных двигателей, проверенных временем, укладывается в рамки стратегии НАСА, которая предусматривает максимально возможное использование уже имеющихся надежных технологий.

Конструкция нового варианта двигателя RS-25 существенно отличается от конструкции двигателя, использованного в программе Шаттлов. Если в последнем случае упор делался на возможность эффективного многоразового использования, то новый двигатель является простым и дешевым двигателем одноразового использования.

В ходе первого испытания двигатель RS-25 работал в специальном тестовом режиме. Двигатель работал в течение 500 секунд на неполной мощности. И это было сделано для того, чтобы специалисты получили возможность измерить уровни давления топлива на входе в двигатель, в его камере сгорания и на его выходе. Кроме этого, были проведены испытания нового варианта контроллера двигателя, компьютера, который обеспечивает выполнение полетных команд, регулируя и поддерживая режимы работы двигателя при помощи сложной системы клапанов. Новый контроллер двигателя изготовлен на базе современных аппаратных средств, а его программное обеспечение создано с прицелом на полную его интеграцию в новую систему авионики ракеты SLS.

«Мы произвели ряд кардинальных модификаций конструкции двигателя RS-25, которые должны обеспечить удовлетворение технических требований программы SLS. А теперь, в ходе программы из восьми запусков, мы проверим наши модификации в деле» — рассказывает Стив Уоффорд (Steve Wofford), сотрудник Центра космических полетов НАСА имени Маршалла, — «Двигатели SLS будут работать в условиях более низкой температуры жидкого кислорода, нежели двигатели Шаттлов. А сами ракеты с двигателями будут подвергаться более сильным перегрузкам при движении с большим ускорением. Кроме этого, расположенные рядом четыре двигателя могут нагревать друг друга, что может привести к расплавлению их сопел».

Возобновление тестовых запусков двигателя RS-25 ожидается после проведения модернизации системы подачи воды под высоким давлением на испытательном стенде, а это, согласно планам НАСА, должно произойти в апреле этого года. В результате проведения восьми испытательных запусков текущий двигатель наработает в общей сложности 3500 секунд. После этого начнутся испытания второго экземпляра двигателя, который за 10 запусков наработает 4500 секунд, практически полностью исчерпав свой ресурс.

В чем измеряется мощность реактивного двигателя

  • О заводе
  • Каталог
    • Установки компенсации реактивной мощности
      • Регулируемые конденсаторные установки КРМ (АУКРМ) — 0,4 кВ
      • Нерегулируемые конденсаторные установки КРМ (УКРМ ) — 0,4 кВ
      • Тиристорные конденсаторные установки КРМТ (АУКРМТ) — 0,4 кВ
      • Комплектующие для конденсаторных установок
    • Конденсаторы для повышения коэффициента мощности
      • Серия PSPE1 (однофазные конденсаторы)
      • Серия PSPE3 (трехфазные конденсаторы)
    • Конденсаторы для силовой электроники
      • Конденсаторы серии AFC3
      • Конденсаторы серии FA2
      • Конденсаторы серии FA3
      • Конденсаторы серии FB3
      • Конденсаторы серии FO1
      • Конденсаторы серии PO1
      • Конденсаторы серии SPC
    • Компенсирующие конденсаторы для светотехники
      • Серия K78-99 (пластиковый корпус)
      • Серия К78-99 A (алюминиевый корпус)
      • Серия К78-99 AP2 (взрывозащищенный)
    • Конденсаторы для асинхронных двигателей
      • Серия К78-98 (пластиковый корпус)
      • Серия К78-98 A (алюминиевый корпус)
      • Серия К78-98 АР2 (взрывозащищенный)
    • Сырьё и комплектующие
  • Пресс-центр
  • Покупателю
  • Новости
  • Партнеры
  • Библиотека
  • Контакты
  • Контакты
  • Покупателю
  • Пресс-центр
  • О заводе
  • Охрана труда
  • Установки компенсации реактивной мощности
    • Регулируемые конденсаторные установки КРМ (АУКРМ) — 0,4 кВ
    • Нерегулируемые конденсаторные установки КРМ (УКРМ ) — 0,4 кВ
    • Тиристорные конденсаторные установки КРМТ (АУКРМТ) — 0,4 кВ
    • Комплектующие для конденсаторных установок
  • Конденсаторы для повышения коэффициента мощности
    • Серия PSPE1 (однофазные конденсаторы)
    • Серия PSPE3 (трехфазные конденсаторы)
  • Конденсаторы для силовой электроники
    • Конденсаторы серии AFC3
    • Конденсаторы серии FA2
    • Конденсаторы серии FA3
    • Конденсаторы серии FB3
    • Конденсаторы серии FO1
    • Конденсаторы серии PO1
    • Конденсаторы серии SPC
  • Компенсирующие конденсаторы для светотехники
    • Серия K78-99 (пластиковый корпус)
    • Серия К78-99 A (алюминиевый корпус)
    • Серия К78-99 AP2 (взрывозащищенный)
  • Конденсаторы для асинхронных двигателей
    • Серия К78-98 (пластиковый корпус)
    • Серия К78-98 A (алюминиевый корпус)
    • Серия К78-98 АР2 (взрывозащищенный)
  • Сырьё и комплектующие
Читать еще:  Двигатель gdi как поставить гбо

Конденсаторы для силовой электроники

Конденсаторы для повышения коэффициента мощности

Установки компенсации реактивной мощности 0.4кВ

Моторные и светотехнические конденсаторы

Измерение реактивной мощности осуществляется с помощью специального прибора варметра, также можно определить косвенным методом с помощью ряда приборов вольтметра, амперметра, фазометра.

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электрооборудование изменениями энергии электромагнитного поля в цепях переменного тока:

Единица измерения реактивной мощности — вольт-ампер реактивный (вар).. Реактивная мощность в электрических сетях вызывает дополнительные активные потери и падение напряжения. В электра установках специального назначения (индукционные печи) реактивная мощность значительно больше активной. Это приводит к увеличению реактивной составляющей тока и вызывает перегрузку источников электроснабжения. Для устранения перегрузок и повышения мощности коэффициента электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности.

Чтобы правильно определить необходимое значение мощности установки компенсации реактивной мощности надо произвести измерения в электросети.

Применение современных электрических измерительных приборов на микропроцессорной технике позволяет производить более точную оценку величины энергии в сети.

Анализатор качества энергии и параметров сети потребителей является универсальной измерительной системой, предназначенной для измерения, хранения в памяти и контроля электрических параметров в электросетях с низким и средним напряжением. Измерение осуществляется в однофазных и трёхфазных сетях. Одним из главных достоинств анализатора качества энергии и параметров сети потребителей являются высокая точность измерений, компактные размеры и возможность измерения гармоник тока и напряжения в сети. Один анализатор качества энергии и параметров сети потребителей совмещает в себе 13 различных измерительных приборов: амперметр, вольтметр, ваттметр, измерители реактивной и полной мощности, коэффициента мощности cos φ, частотомер, анализатор гармоник тока и напряжения, счётчики активной, реактивной и полной потребляемой электроэнергии. Трёхфазная электронная измерительная система прибора измеряет и оцифровывает действующие значения напряжения и тока в трёхфазной сети с частотой 50/60 Гц. Прибор производит 2 измерения в течение секунды. Из полученных значений микропроцессором высчитываются электрические параметры. Максимальные, минимальные значения параметров и программные данные сохраняются в памяти. Выбранные измеряемые значения, а также данные о перебоях в сети записываются в буферную память с указанием даты и времени. После чего данную информацию можно просмотреть и проанализировать на мониторе компьютера или распечатать на принтере.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector