Was ist ein Machtdreieck: 23 Fakten, die Sie kennen sollten

Das Machtdreieck | Netzspannung Stromdreieck

Ein Leistungsdreieck ist einfach ein rechtwinkliges Dreieck, dessen Seite Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung darstellt. Die Basiskomponente symbolisiert die Wirkleistung, die senkrechte Komponente die Blindleistung und die Hypotenuse symbolisiert die Scheinleistung.

Was ist ein Machtdreieck?

Definiere Potenzdreieck | Definition des Potenzdreiecks

Ein Leistungsdreieck ist die grafische Darstellung von Wirk- oder Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung in einem rechtwinkligen Dreieck.

Potenzdreieckgleichung | PQS-Leistungsdreieck

Machtdreieck

Berechnung der Potenzdreiecksformel | Potenzdreieckgleichung

In einer Machtdreieck, Wirkleistung P, Blindleistung Q und Scheinleistung S bilden ein rechtwinkliges Dreieck. Deswegen,

Hypotenuse2 = Basis2 + senkrecht2

S2 = P2 + Q2

Hier wird die Scheinleistung (S) in Volt-Ampere (VA) gemessen.

Die Wirkleistung (P) wird in Watt (W) gemessen.

Die Blindleistung (Q) wird in Volt-Ampere Blindleistung (VAR) gemessen.

  • Ein Leistungsdreieck ist die grafische Darstellung von Wirk- oder Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung in einem rechtwinkligen Dreieck.
  • Wirk- oder Wirkleistung bezieht sich auf die gesamte Verlustleistung in einem Stromkreis. Sie wird in Watt (W) oder KiloWatt (KW) gemessen und mit P und Mittelwert der Wirkleistung P . dargestellt.
  • Blindleistung oder imaginäre Leistung ist die Leistung, die keine wirkliche Arbeit verrichtet und keine Verlustleistung verursacht. T wird auch als wattlose Leistung bezeichnet. Dies ist die Leistung, die von Blindelementen wie der induktiven Last und der kapazitiven Last abgeleitet wird. Die Blindleistung wird in KiloVolt Ampere reaktiv (KVAR) berechnet und mit Q bezeichnet.
  • Die Gesamtleistung im Stromkreis, aufgenommen und abgeführt, wird als Scheinleistung bezeichnet. Die Scheinleistung wird berechnet, indem der Effektivwert der Spannung mit dem Effektivstrom ohne Phasenwinkel multipliziert wird.
  • Das Ohmsche Gesetz funktioniert immer bei Gleichstromkreisen, bei Wechselstrom funktioniert es jedoch nur, wenn die Schaltung rein ohmsch ist, dh die Schaltung hat keine induktive oder kapazitive Last. Die meisten Wechselstromkreise bestehen jedoch aus einer Reihen- oder Parallelkombination von RLC. Dadurch werden Spannung und Strom phasenverschoben und eine komplexe Größe wird eingeführt.
  • Die Leistung des Drehstromsystems beträgt = √3 x Leistungsfaktor x Spannung x Strom.

Leistungsdreieck für RLC-Reihenschaltung | Leistungsdreieckschaltungen

RLC

Betrachten wir eine RLC-Schaltung, die wie oben in Reihe geschaltet ist.

Wobei ein Widerstand mit dem Widerstand R.

 eine Induktivität mit der Induktivität L.

ein Kondensator mit der Kapazität C.

Eine Wechselspannungsquelle Vmsin⍵t wird angewendet.

V ist der Effektivwert der angelegten Spannung und I ist der Effektivwert des Gesamtstroms im Stromkreis. Das Induktor und der Kondensator erzeugt XL und XC Gegensätze bzw. in der Schaltung. Nun kann es drei Fälle geben-

Fall 1: XL > XC

Fall 2: XL <XC

Das Leistungsdreieck ergibt sich aus dem Zeigerdiagramm, wenn wir jeden der Spannungszeiger mit I multiplizieren, erhalten wir drei Leistungskomponenten.

Phasor

Aus dem Zeigerdreieck können wir schnell die erhalten Leistungsdreieck durch Multiplikation der Spannungen mit I. Die Wirkleistung wird mit V multipliziertR, was gleich I . ist2R. Die Blindleistung ist I multipliziert mit (VC - VL), was gleich I . ist2(XC - X.L). Die Scheinleistung V = I2Z wird für beide Fälle aus der Wirkleistung und der Blindleistung berechnet. Hier berücksichtigen wir eine weitere Größe, die komplexe Leistung. Die komplexe Leistung ist die Summe der Wirkleistung und der Blindleistung, dargestellt in komplexer Form, dh mit der Größe 'j'.

Daher komplexe Macht

S = P – jQ wenn XL <XC

S = P + jQ wenn XL > XC

Für Fall 1 ist nun die induktive Reaktanz kleiner als die kapazitive Reaktanz. Daher ist die Blindleistung negativ und der Winkel ϕ ist ebenfalls negativ. Für Fall 2, induktiv Der Reaktanzwert ist größer als der kapazitive Reaktanzwert, die Blindleistung ist +ve und der Winkel ϕ ist ebenfalls +ve.

Wirkblindleistungsdreieck | Leistungs-Volt-Ampere-Dreieck

Wirkleistungs- und Blindleistungsdreieck.

Wahres Machtdreieck.

Wirk- oder Wirkleistung bezieht sich auf die gesamte Verlustleistung in einem Stromkreis. Sie wird in Watt (W) oder KiloWatt (KW) gemessen und mit P dargestellt und der Mittelwert der Wirkleistung P ist,

P = VI = I.2R

Blindleistungsdreieck

Blindleistung oder imaginäre Leistung ist die Leistung, die keine wirkliche Arbeit verrichtet und keine Verlustleistung verursacht. Es ist auch bekannt als wattlos Energie. Dies ist die Leistung, die von Blindelementen wie der induktiven Last und der kapazitiven Last abgeleitet wird. Die Blindleistung wird in Kilovolt Ampere reaktiv (KVAR) berechnet und mit Q bezeichnet.

Blindleistung Q = VIreaktiv = Ich2X.

Scheinleistungsdreieck

Die Gesamtleistung im Stromkreis, aufgenommen und abgeführt, wird als Scheinleistung bezeichnet. Die Scheinleistung wird berechnet, indem der Effektivwert der Spannung mit dem Effektivstrom ohne Phasenwinkel multipliziert wird.

Scheinbare Kraft

CodeCogsEqn 27

Bei einer rein ohmschen Schaltung gibt es keine Blindleistung. Die Scheinleistung ist also gleich der Wirk- oder Wirkleistung.

Leistungsdreieck für Wechselstromkreis | Elektrisches Leistungsdreieck

Wechselstromkreise können eine beliebige Kombination von R, L und C haben. Wenn wir die Gesamtleistung korrekt berechnen möchten, müssen wir die Phasendifferenz zwischen I und V kennen. Die Wellenform des Stroms und der Spannung sind sinusförmig. Da Leistung = Spannung x Strom ist, wird die maximale Leistung erhalten, wenn beide Wellenformen übereinstimmen. In dieser Situation werden die Wellenformen als "in Phase" bezeichnet.

  • In einer rein ohmschen Wechselstromschaltung sind I und V phasenmäßig perfekt aufeinander abgestimmt. Daher können wir die Kraft einfach durch Multiplikation erhalten.
  • Wenn die Schaltung eine induktive oder kapazitive Last hat, entsteht eine Phasendifferenz. Auch wenn die Phasendifferenz winzig ist, wird der Wechselstrom in zwei Teile geteilt – einen positiven und einen negativen. Die negative Potenz ist keine mathematisch negative Größe; es impliziert nur, dass die Leistung dem System zugeführt wird, jedoch keine Energieübertragung stattfindet. Diese Leistung wird als Blindleistung bezeichnet. Die positive Größe verrichtet echte Arbeit, daher wird sie als Wirk- oder Wirkleistung klassifiziert.
  • Ein weiterer Teil der Leistung wird der Schaltung von der Quelle zugeführt. Sie wird als Scheinleistung bezeichnet. Die Scheinleistung wird durch Multiplikation der Effektivwerte von Strom und Spannung berechnet.

Ohmsches Gesetz Potenzdreieck | Ohmsches Leistungsdreieck

Das Ohmsche Gesetz funktioniert immer bei Gleichstromkreisen, bei Wechselstrom funktioniert es jedoch nur, wenn die Schaltung rein ohmsch ist, dh die Schaltung hat keine induktive oder kapazitive Last. Die meisten Wechselstromkreise bestehen jedoch aus einer Reihen- oder Parallelkombination von RLC. Dadurch werden Spannung und Strom phasenverschoben und eine komplexe Größe wird eingeführt. Wir müssen einige spezielle Formeln anwenden, um den Wechselstrom und die Parameter des Leistungsdreiecks zu berechnen.

Leistungsdreieck für kapazitive Last

Eine kapazitive Last bedeutet, dass der Leistungsfaktor voreilt, da der Strom der Spannung um den Phasenwinkel voreilt.

Leistungsdreieck für induktive Last

Eine induktive Last repräsentiert, dass der Leistungsfaktor nacheilt, weil I um den Phasenwinkel V nacheilt.

Komplexes Potenzdreieck

Komplexe Macht ist nichts anderes als die Darstellung von Macht durch komplexe Zahlen. Der Realteil stellt die Wirkleistung dar. Der Imaginärteil repräsentiert die Blindleistung.

Nehmen wir an, der Strom und die Spannung in einer kapazitiven Schaltung seien I bzw. V. Wir wissen, dass bei kapazitiver Last das I dem V um einen Phasenwinkel vorauseilt. Nehmen wir diesen Winkel als ϕ.

Nehmen wir an, die Spannung an der Last, V= ve und Strom I = iej(Ɵ+ϕ).

Wir wissen, die Leistung ist die Spannung multipliziert mit dem aktuellen Konjugat.

Komplexe Potenz S = VI* = ve x dh-j(Ɵ+ϕ)= wetteifern-jϕ

S = vi(cosϕ – jsinϕ) = vicosϕ – jvisinϕ = P – jQ [wir kennen Wirkleistung P = vicosϕ und Blindleistung Q = visinϕ]

Bei der kapazitiven Last eilt I um den Phasenwinkel V nach. Also, die Spannung an der Last, V= ve und Strom I = iej(Ɵ-ϕ).

So komplexe Macht

S = VI* = ve x ie-j(Ɵ-ϕ)= wetteifern

S = vi(cosϕ + jsinϕ) = vicosϕ + jvisinϕ = P + jQ

Dreiphasen-Leistungsdreieck

Wechselstrom kann einphasig oder dreiphasig sein. Die Variation der Stromamplitude führt zur Erzeugung von Sinuswellen. Bei einer einphasigen Versorgung gibt es nur eine Welle. Dreiphasige Systeme teilen den Strom in drei Teile. Die drei Stromkomponenten sind jeweils um ein Drittel eines Zyklus phasenverschoben. Jede Stromkomponente hat die gleiche Größe, aber entgegengesetzte Richtung zu den anderen beiden Konjunktiven.

Die Leistung des Drehstromsystems beträgt = √3 x Leistungsfaktor x Spannung x Strom.

Impedanzdreieck und Potenzdreieck

Impedanzdreieck Leistungsfaktor

In Gleichstromkreise, nur der Widerstand ist dafür verantwortlich, dem Strom entgegenzuwirken. Aber in Wechselstromkreisen wirkt dem Strom auch eine Größe namens Reaktanz entgegen. Die Reaktanz kann eine beliebige Kombination aus Induktivität und Kapazität sein. Aber sowohl die Induktivität als auch die Kapazität unterscheiden sich vom Widerstand mit einem Phasenwinkel (nacheilend oder voreilend). Wir können sie also nicht arithmetisch addieren. Also konstruieren wir ein Impedanzdreieck mit Hypotenuse Z (Impedanz), Basis R (Widerstand) und Reaktanz X (induktive oder kapazitive Reaktanz oder beides).

CodeCogsEqn 28

Leistungsfaktor = R/Z

Leistungsdreieck Leistungsfaktor

Der Leistungsfaktor im Leistungsdreieck wird als Verhältnis von Wirkleistung und Scheinleistung bezeichnet, definiert als Kosinus des Zeigerwinkels.

Leistungsfaktorkorrekturdreieck

Die Blindleistungskorrektur ist eine Methode zur Steigerung der Effizienz eines Stromkreises durch Reduzierung der Blindleistung. Die Leistungsfaktorkorrektur wird durch parallel geschaltete Kondensatoren erreicht, die den durch induktive Elemente verursachten Effekten entgegenwirken und die Phasenverschiebung verringern.

Leistungsfaktor-Dreiecksformel

Der Leistungsfaktor für kapazitive oder induktive Last = R/Z

Leistungsfaktor = Wirkleistung/Scheinleistung

Energie-Energie-Dreieck

Elektrische Energie ist definiert als die Leistung des Systems multipliziert mit der Gesamtzeit, in der die Leistung verbraucht wird.

Energie E = P x T

Wie zeichnet man ein Machtdreieck?

Stromdreieck-Generator

Das Leistungsdreieck wird konstruiert, indem man die Wirkleistung als Basis, die Blindleistung als Senkrechte und die Scheinleistung als Hypotenuse nimmt.

Metalldreiecke auf Stromleitungen

Wir sehen oft ein paar dreieckige Schleifen, die an den Stromleitungen hängen. Diese werden verwendet, um den Leinen bei starkem Wind Stabilität zu verleihen. Diese dreieckigen Finnen verhindern, dass die Leitungen zu nahe aneinander springen und sorgen dafür, dass sie sich nicht von den Isolatoren lösen.

Berechnungen des elektrischen Leistungsdreiecks | Leistungsdreieck-Rechner

F. Eine Induktorspule von 120 mH und ein 70 Ohm Widerstand sind in Reihe mit einer 220 Volt, 50 Hz Versorgung geschaltet. Berechnen Sie die Scheinleistung.

Induktive Reaktanz

CodeCogsEqn 29

Impedanz des Induktors

CodeCogsEqn 30

Der vom Induktor verbrauchte Strom beträgt also V/Z = 220/79.5 = 2.77 A

Daher Phasenwinkel

CodeCogsEqn 31

nacheilenden

Wirkleistung

CodeCogsEqn 32

Blindleistung

CodeCogsEqn 33

Scheinbare Kraft

CodeCogsEqn 34

F. Berechnen Sie den Leistungsfaktor der RLC-Reihenschaltung mit induktiver Last 23 Ohm, kapazitiver Last 18 Ohm und ohmscher Last 12 Ohm verbunden mit einer 100 Volt 60 Hz Versorgungsspannung.

Gegeben:

Induktive Reaktanz XL = 23 Ohm

Kapazitive Reaktanz XC = 18 Ohm

Widerstand = 12 Ohm

Gesamtimpedanz des Stromkreises

Leistungsfaktor der Schaltung = R/Z = 12/13 = 0.92

Beispiel für ein Potenzdreieck

F. Eine Last von 20 kW ist bei einem Leistungsfaktor von 0.8 nacheilend. Finden Sie die Nennleistung des Kondensators, damit der Wert des Leistungsfaktors auf 0.95 erhöht werden kann.

Hier ist die wahre Leistung P = 20 KW

Leistungsfaktor cosϕ1 = 0.8

Wir wissen, dass die Blindleistung reduziert werden muss, um einen erhöhten Leistungsfaktor zu erhalten. Daher nimmt auch der Phasenwinkel ab. Nehmen wir an, der Phasenwinkel sei anfangs ϕ1, und nach Reduzierung der Blindleistung beträgt der Phasenwinkel ϕ2. Das Leistungsdreieck sieht also so aus:

Beispiel

Wir können aus dem Diagramm sehen, dass die Blindleistung von AC auf AB abgenommen hat. Wir müssen also die Differenz von AC und AB berechnen, und diese Größe ist die erforderliche Kondensatorleistung.

Hier OA = 20 KW

cos1 = 0.8

cos2 = 0.95

Wir wissen, cosϕ1 = OA/OC  

Also, OC = 20/0.8 = 25 KVA

AC = √(OC2 – OA2) = 15 KVAR

cos2 = OA/OB

Also, OB = 20/0.95 = 21 KVA

AB = √(OB2 – OA2) = 6.4 KVAR

Daher BC = AC – AB = (15 – 6.4) = 8.6 KVAR

FAQs

Wie viele Arten von Potenzen gibt es im Potenzdreieck?

Das Machtdreieck besteht aus drei Arten von Macht

  • – Wirk- oder Wirkleistung.
  • - Blindleistung.
  • – Scheinleistung.

Was is Machtdreieck? Aktiv erklären,Blind- und Scheinleistung mit einem Exemplar.

Das Leistungsdreieck ist die dreieckige Darstellung der Beziehung zwischen der Wirkleistung, der Blindleistung und der Scheinleistung.

Beispielsweise setzt sich in jedem Elektrogerät die erzeugte Gesamtleistung aus den Teilen der Wirk- und Blindleistung zusammen.

Was ist das Leistungsdreieck eines Wechselstromkreises?

Das Machtdreieck von an Wechselstromkreis kann resistiv, kapazitiv oder induktiv sein und das Dreieck besteht aus drei Arten von Leistungen, und die Scheinleistung wird mit Hilfe der Wirkleistung und der Blindleistung berechnet.

Was ist das Leistungsdreieck einer RL-Schaltung?

Die RL-Schaltung hat ein Leistungsdreieck mit der Wirkleistung = I2R, die Blindleistung = I2XL, und die Scheinleistung = I2Z, wobei XL ist die induktive Reaktanz und Z ist die Gesamtimpedanz der Schaltung.

Wie ist die Beziehung zwischen KVA, KW und KVAr?

KVA ist die Einheit der Scheinleistung, während KW und KVAR die Einheiten der Wirkleistung bzw. Blindleistung sind. Daher können wir aus dem Konzept des Potenzdreiecks schließen, dass KVA2 = KW2 + KVAR2.

Welche Bedeutung hat der Leistungsfaktor?

Bei induktiven und kapazitiven Lasten spielt der Leistungsfaktor eine entscheidende Rolle bei der Berechnung der Blindleistung. Die Blindleistung ist der Teil der Wirkleistung, der abnimmt, und der Leistungsfaktor ist das Verhältnis von Wirkleistung und Scheinleistung. Der Leistungsfaktor Eins zeigt an, dass die Schaltung von Natur aus vollständig widerstandsbehaftet ist.

Wie viel Watt sind 6 KVA?

6 kVA = 6000 VA

Bei Einheitsleistungsfaktor 6 KVA = 1 x 6000 = 6000 Watt

Wenn der Leistungsfaktor etwas anderes ist, 6 KVA = 6 x (Leistungsfaktor) Watt

Wie konvertiert man KWH in KVAH?

KWH = KVAH X Leistungsfaktor

Daher gilt KVAH = KWH/ Leistungsfaktor

Wie viel Watt entspricht 1 kVA?

Bei einer rein ohmschen Last gibt es keine Blindleistung. Der Leistungsfaktor ist also 1. Hier 1 kVA = 1 Watt

Wenn die Last kapazitiv oder induktiv ist, ist die Widerstandsleistung nicht 0, da der Leistungsfaktor Widerstand/Impedanz ist. Hier 1 kVA = Leistungsfaktor x 1 KW

Warum haben Strommasten dreieckige Formen?

Aus den folgenden Gründen sind elektrische Türme dreieckig.

  • ‌Dreiecke haben eine größere Grundfläche, wodurch sie sehr steif sind. Diese Steifigkeit trägt dazu bei, seitlichen Belastungen standzuhalten.
  • ‌Dreiecke haben weniger Fläche als jedes Viereck. Wenn die Form viereckig wäre, wären die Kosten höher gewesen. Die dreieckige Form reduziert die Kosten durch den Wegfall einer zusätzlichen Seite.

Wie hoch ist der Leistungsfaktor eines Transformators?

Der Leistungsfaktor von a Transformator hängt von den Eigenschaften der Last ab.

‌Wenn die Last rein ohmsch ist, beträgt der Leistungsfaktor Eins oder 1.

‌Wenn die Last kapazitiv ist, dh XC > XL, der Leistungsfaktor wird als führend bezeichnet.

‌Wenn die Last induktiv ist, dh XL > XC, der Leistungsfaktor wird als nacheilend bezeichnet.

Was ist der Unterschied zwischen KVA KWH KVAH und KVAR? | Leistungsdreieck KW KVA KVAR

KVA steht für Kilovoltampere. Dies ist die Einheit der Wirk- oder Wirkleistung.

KWH steht für Kilowattstunde. Dies wird verwendet, um zu messen, wie viel Leistung (in Kilowatt) in einer Stunde verbraucht wird.

KVAH steht für Kilovolt Amperestunde. KVAH ist die Scheinleistung, während KWH die Wirkleistung ist. KVAH = KWH/ Leistungsfaktor

KVAR steht für Kilo Volt Ampere reaktiv. Es wird verwendet, um Blindleistung zu messen.

Was ist der Leistungsfaktor einer LR-Schaltung?

Die Impedanz eines LR-Kreises ist Z = R + jωL

Wir wissen, Leistungsfaktor

CodeCogsEqn 36
CodeCogsEqn 37

Was ist die Einheit des Leistungsfaktors?

Der Leistungsfaktor ist das Verhältnis von Wirkleistung (KW) und Scheinleistung (KVA), da sowohl Zähler als auch Nenner Leistungen sind, der Leistungsfaktor ist eine Einheit weniger.

 

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