لماذا يتم التعبير عن سعة المحول المقدرة بالقوة الظاهرية، بينما يتم التعبير عن سعة المولد المقدرة بالقوة الفعالة؟

مؤخرًا، سألني فني صيانة ميداني عن عامل القوة للمحولات. شرحت ذلك من خلال مناقشة السبب في أن المحولات تستخدم الطاقة الظاهرية لتمثيل طاقتها. أدناه، سنستكشف هذا الموضوع في جزئين:

الجزء الأول: العلاقة بين الطاقة الظاهرية، الطاقة الفعالة ووحداتهما

لمن لديه فهم أساسي، يمكنك تخطي هذا القسم والانتقال إلى الجزء الثاني.

أولاً، دعنا نوضح مفهومًا: وحدة W (واط) ووحدة VA (فولت أمبير) هي نفس الوحدة من حيث البعد، وكذلك وحدة var (فولت أمبير تفاعلية).

وحدة kW هي وحدة الطاقة الفعالة (P).

وحدة kVA هي وحدة الطاقة الظاهرية (S).

وحدة kvar هي وحدة الطاقة التفاعلية (Q).

في الأنظمة التبديلية:

حاصل ضرب الجهد والتى يمثل الطاقة الفعالة (P)، ويقاس بوحدة W.

المنتج المتجهي للفولتية والتيار يمثل القوة التفاعلية (Q)، ويقاس بوحدة الفار.

منتج قيم الفولتية والتيار RMS يمثل القوة الظاهرية (S)، ويقاس بوحدة فولت أمبير، ويُعبر عنها كـ S = U × I.

العلاقة بين هذه الثلاثة تُعطى بالمعادلة: S² = P² + Q².

القوة الفعالة يتم تحويلها في النهاية إلى أشكال مختلفة من امتصاص الطاقة، مثل الطاقة الميكانيكية أو الحرارية.

القوة التفاعلية تبادلها يحدث بين المحاثات والملفات الكهربائية ولا تستهلك تحت الظروف المثالية.

الجزء الثاني: لماذا تختلف وحدات القياس للمحولات والمولدات؟

​ المحولات

الوظيفة: المحولات تغير الفولتية والتيار، وليس الطاقة الكهربائية. خسائر القوة الفعالة لديها ضئيلة (بغض النظر عن خسائر الحديد والنحاس)، مما يعني أن السعة على الجانبين هي نفسها.

خصائص الحمل: يمكن أن تكون أحمال المحول مقاومة، أو مستقبلية، أو مكثفة، مما يؤدي إلى اختلاف عوامل القوة. هذا يعني أن الطاقة الإخراجية تشمل كلًا من الطاقة الفعالة والطاقة التفاعلية (تُستخدم لإنشاء الحقول المغناطيسية أو الكهربائية).

قياس موحد: بما أن المحولات يمكن أن تتصل بأنواع مختلفة من الأحمال، فإن عامل القوة يتغير. القدرة الظاهرية تبقى قيمة ثابتة، غير متضررة بخصائص الحمل، مما يجعلها وسيلة قياس موحدة لقدرة نقل المحول القصوى. لذلك، استخدام القدرة الظاهرة لتمثيل سعة المحول المرجحة يعكس بدقة أكبر قدرته على تحمل الحمل وحدود تصميمه.

بدلاً من ذلك، إذا كانت المحولات مصنفة بالطاقة الفعالة، فلن يكون هناك علم بخصائص الحمل، مما يجعل مثل هذه التسمية غير عملية.

​ المولدات

الوظيفة: يتم تصميم المولدات لإنتاج الطاقة الفعالة مع تنظيم الطاقة التفاعلية أيضًا. وبالتالي، تهتم المولدات بشكل أساسي بالطاقة الفعالة، ويُعبر عن سعتها المعتمدة بوحدات الطاقة الفعالة.

الاستخدام العملي: في معظم التطبيقات، يكون المستخدمون مهتمين بمقدار الطاقة الفعالة التي يمكن للمولد توفيرها، لأنها تحدد مباشرة الحمل الفعلي الذي يمكنه تشغيله. هذا مشابه لحالة المحركات الكهربائية.

​ خاتمة

تستخدم المحولات والمولدات مؤشرات قوة مختلفة لتمثيل سعتهما المعتمدة بسبب أدوارهما المختلفة في نظام الطاقة. يتوافق هذا النهج بشكل أفضل مع تطبيقاتهما العملية واحتياجات تقييم الأداء.

المحولات: تستخدم القوة الظاهرية (كيلو فولت أمبير) لتعكس قدرتها على التعامل مع خصائص الحمل المتغيرة.

المولدات: تستخدم الطاقة الفعالة (كيلو واط) لتشير إلى قدرتها على تشغيل الأحمال الفعلية.

في التطبيقات العملية،可以从 أيضًا تحويل السعة الاسمية للمولدات إلى القوة الظاهرية أو التحويلات إلى القوة الفعالة حسب الحاجة.

أبلغني إذا كانت هناك حاجة إلى توضيح إضافي أو تعديلات!