Elektricitet - grunderna

Lars Neuman LRF Konsult 1

Elektricitet - grunderna

Lars Neuman LRF Konsult maj 2012

Lars Neuman LRF Konsult 2

U

I

R

Lars Neuman LRF Konsult 3

hög spänning låg spänning låg spänning

lägre resistans

hög ström låg ström hög ström

Lars Neuman LRF Konsult 4

Resistans

Lars Neuman LRF Konsult 5

Kombinerar vi med Ohms lag : U = R * I

så kan vi också skriva :

EFFEKTEffekten sägs vara ett mått på arbetsförmågan

Effekt mäts i enheten Watt, förkortas W

Effekten betecknas i formler med P

P = U * I

U2

=R

P

Lars Neuman LRF Konsult 6

Hur genereras en elektrisk ström ?

Om en slinga roterar i ett magnetfält induceras en ström genom tråden

Om en trådslinga befinner sig i ett växlande magnetfält induceras en ström genom tråden

Lars Neuman LRF Konsult 7

Om slingan rör sig med jämn hastighet får vi en sinusformad våg

N

S

Lars Neuman LRF Konsult 8

S

NU

-U

0

Lars Neuman LRF Konsult 9

b

a

c

α

Sinus ?

cc

aa

bb

αα

Lars Neuman LRF Konsult 10

Ueff toppvärde

Ueff effektivvärde

När man anger att spänningen är 230 V så är det spänningens effektivvärde

Effektivvärde är det värde på en växelspänning som ger samma effektutveckling i en belastning som en likspänning utav motsvarande nivå skulle ge

Û toppvärde Û toppvärde

Lars Neuman LRF Konsult 11

Effekt i en likströmskrets: P = U * I

Effekt i en krets med växelspänning / växelström

i varje ögonblick gäller p = u * i

och i medeltal använder vi effektivvärden av U och I

P = U * I

- men bara om spänning U och ström I följs åt !

I praktiken brukar strömmen släpa efter!

Lars Neuman LRF Konsult 12

Spole – ger en eftersläpning

Motstånd

Lars Neuman LRF Konsult 13

Växelströmsmotstånd

spolen matas av växelström

magnetfältet kring spolen kommer hela tiden att växla

ett växlande magnetfält inducerar en ström i spolen som motverkar matad ström

det blir i själva verket ett som ett motstånd mot växelströmmen

Lars Neuman LRF Konsult 14

Den ström som passerar genom en spole vid växelströmsdrift blir fördröjd tidsmässigt i förhållande till den matande spänningen.

Det betyder att U och I inte kommer samtidigt. Detta kallas för fasförskjutning och påverkar effektutvecklingen i kretsen.

Lars Neuman LRF Konsult 15

φ

Eftersläpning motsvarande vinkeln φ

Effekt P = U * I * cos φ

Lars Neuman LRF Konsult 16

Enfaseffekt

EffektEffekt

SpänningSpänning StrömStröm

Notera också…!Notera också…!

Det finns en liten del Det finns en liten del negativ effektnegativ effekt

Lars Neuman LRF Konsult 17

I trefasgeneratorn finns istället tre stycken lindningar, förskjutna 1/3 varv

eller 120 grader i förhållande till varandra.

När dessa roterar i magnetfältet alstrar de var sin sinusformad växelspänning, tidsförskjutna 1/3 period eller 120O.

Summan av ögonblicksvärdena av de tre spänningarna är alltid 0 – en stor fördel

Lars Neuman LRF Konsult 18

När de roterar i magnetfältet alstrar de var sin sinusformad växelspänning, förskjutna 120O.

I trefasgeneratorn finns tre lindningar, sinsemellan förskjutna 1/3 varv

Lars Neuman LRF Konsult 19

Trefaseffekt

Effekten i varje fas Effekten i varje fas är pulserandeär pulserande

Summan av dem Summan av dem ger en jämn effektger en jämn effekt

00

00

00

00

Lars Neuman LRF Konsult 20

Uh Huvudspänning 400 V Uf Fasspänning 400 /√3 = 230 V

Lars Neuman LRF Konsult 21

Lars Neuman LRF Konsult 23

Lars Neuman LRF Konsult 24

Oftast har vi en fasförskjutning φ också !

Alltså: P = Uh * I * √3 * cosφ

Lägg på minnet !

Lars Neuman LRF Konsult 26

Den positiva effekten är den vanliga aktiva effekten som ger nyttigt arbete. Den betecknas med P och mäts i enheten Watt (W).

Den negativa effekten benämns reaktiv effekt och medverkar i kretsen till uppbyggnaden av magnetfältet i spolen. Den betecknas med Q och mäts i enheten Voltampere reaktivt (VAr)

Totala effekten i kretsen benämns skenbar effekt. Den betecknas S och mäts i Voltampere (VA).

φ

Lars Neuman LRF Konsult 29

Den negativa effekten eller reaktiva effekten belastar ledningsnätet

Som kund betalar man normalt bara för aktiv effekt, inte skenbar effekt.