Определения активной и полной мощности для сигналов любой формы содержатся в учебниках по общему курсу физики. А для измерений в соответствии с этими определениями используют токовые клещи - ваттметры True RMS.

На самом деле все несколько иначе. Нам как-то пришлось с этим досконально разобраться. Формулы, приведенные в ГОСТах имеют массу подводных камней. И косинус фи и коэффицент мощности это сильно разные вещи.

После достаточно долгих проверок и расчетов могу дать точное определение коэффициента мощности - это коэффициент корреляции между напряжением и током. Это было проверено для самых разных форм тока. Поэтому, чтобы его определить, достаточно произвести синхронные измерения напряжения и тока (с частотой десяток-другой кГц) и рассчитать коэффициент корреляции. И это можно сделать даже на полупериоде (если есть симметрия +/-), и, даже, на 1/4 периода если есть еще и симметрия подъем/спад.

Коэффициент мощности зависит не только от фазы (как косинус фи) но и от формы тока. При симметричных искажениях фазового сдвига не будет, а коэффициент мощности упадет.

И еще, такой подход позволяет определять коэффициент мощности даже при несинусоидальном напряжении.

тогда объясните пожалуйста с точки зрения физики как на 3 резисторах, даже в идеальных условиях, может насчитываться реактивная мощность в примере, приведенном чуть раньше.Если открыть любой учебник по электротехнике, то там будет написано,что эта энергия остаётся в магнитном поле катушки или электрическом поле конденсатора(поэтому и провода не греет).В схеме вообще нет накопителей энергии, но реактивка считается.Наверняка это чёрная материя

Сообщение отредактировал somebody111 - Mar 10 2015, 01:44

Для стационарных сигналов мощность - величина постоянная, а в "примере, приведенном чуть раньше" она осциллирует. Т.е. это не мощность, это вообще непонятно что.
P.S. Схему лучше рисовать в удобочитаемом виде, потому что тут не так много богатеньких, моделирующих в симулинке.

Осмелюсь заметить Может быть это мгновенная мощность? А среднюю можно посчитать, в симуляторе, наверное, должна быть функция усреднения (AVG), ну если нет, то по клеточкам

У ТС явно написано "на переходном процессе"! Разве такие сигналы бывают стационарными?

Так ему уже объяснили, что не существует никакого коэффициента мощности "на переходном процессе". Есть просто коэффициент мощности в общеупотребительной формулировке, который измеряется общеизвестными техническими средствами.

Для полноты информации скажу - есть труд "Instantaneous reactive power theory " автор Akagi
Теория разработаны ~30 лет назад. Найти ее легко в Интернете.
В этой области это основополагающий труд.

Дык в самом первом сообщении я его и уместил и работает только для трехфазной чисто синусоидальной симметричной сети и сводится к : вычислению угла между векторами напряжения-тока/активной-полной мощности.

ну а я про что: она должна быть 0.
зы. Если критично, могу выложить результаты расчёта по тем методам отдельно для симметричной и несимметричной сетям с активной и активно-индуктивной нагрузкой

Сообщение отредактировал somebody111 - Mar 28 2015, 21:23

"...The IRP p-q Theory (Instantaneous Reactive Power) has been developed for three-phase systems with nonsinusoidal voltages and currents..."

Можно мне попробовать ...
Как уже в этом топике неоднократно упоминалось, ключевое понятие в даной проблеме это мгновенная мощность(ММ).ММ есть произведение тока на напряжение, не буду пытаться формулировать строго(для участка цепи, в условиях квизистационарности и т.п.), а то получится длинно и скучно. По сути, положительная ММ означает, что энергия потребляется от источника, а отрицательная ММ - возвращается в источник. Причинами возникновения отрицательной ММ могут быть реактивности(ёмкость, индуктивность), сохраняющие энергию и возвращяющие её потом в источник. В упомянутом примере мы имеем трёхфазную сеть - три источника энергии, реактивная(отрицательная) составляющяя ММ при несимметричной нагрузке означает, что мы имеем переток энергии между фазами(источниками). Как и в случае с ёмкостями/индуктивностями, явление это(гонять энергию туда-сюда) вредное, т.к. нагревает провода, коммутаторы и т.д.
Про коэффициент мощности: как здесь и писали, это отношение среднего значения ММ к среднеквадратичному, считать есть смысл для установившегося периодического процесса на периоде(нескольких периодах, 1/2, 1/4 периода при симметрии).
Про сдвиг фаз: имеет смысл(общепринятый в радиотехнике ) для периодических сигналов одинаковой частоты.

Ну, как-то вот так(ессно с моей кочки зрения), прошу пардону - всё равно много букв получилось ...

Если минимизировать число букв, то это просто режим не сбалансированной нагрузки

это активная мощность. Можете её усреднять по периоду, по циклу и фильтровать другими способами. В её измерении проблемы нет, потому что эта формула совпадает для всех видов нагрузок:линейных, нелинейных,симметричных, несимметрисых. Проблемы возникают с реактивной мощностью.

реактивные токи провода не греют


Сообщение отредактировал somebody111 - Apr 23 2015, 22:45

Текут по проводам и не греют?

to somebody111:
Отрицательные значения мгновенной мощности и есть реактивная мощность, т.е. та что не поглотилась нагрузкой и возвращается в источник энергии. Поскольку потери при передаче любой в т.ч. и реактивной энергии/мощности никто не отменял то провода и остальные элементы схемы она очень даже нагревает, за это с ней и борются.