muuntaja ja va:t ja w:t
Jari
saa kuormittaa? Muuntajien lähtöteho ilmoitetaan VA yksiköllä, mutta
laitteiden teho yleensä Wattina. Mutta siis jos esim. muuntajaan
kytkettävän laitteen teho on 200W, voiko sen kytkeä 200VA muuntajaan,
vai pitääkö muuntajan olla suurempi (280VA?). Itselläni on sellainen
tutina, että jostain kumman syystä 200VA muuntaja riittäisi tässä
tapauksessa.
Olisi myöskin kiinnostavaa tietää perustelut oikeaan vastaukseen.
...j.
Timiheli
"Jari" <jark...@sci.fi> kirjoitti viestissä:mhJIk.97$AK...@read4.inet.fi...
1. Sydäntä lämmittää magneettivuo (riippuu taajuudesta, kierrosmäärästä ja
jännitteestä).
2. Käämitystä lämmittää käämin läpi kulkeva virta. Olkoonpa sitten pätö- tai
loisvirtaa, tehollinen virran arvo (RMS) lämmittää.
Harri
konen...@hotmail.com
vastaantullessa, jännite romahtaa jyrkästi, saman tekee virta,ja
lämmintä syntyy silti.
Jari
> Kysymys jäi vähän epäselväksi (200 vai 280 W) mutta, rautojen rajojen
> vastaantullessa, jännite romahtaa jyrkästi, saman tekee virta,ja
> lämmintä syntyy silti.
Selvennän siis kysymyksen äärimmilleen:
Voiko 200VA muuntajaan kytkeä 200W laitteen? Miksi voi/ei voi.
Varmaankin jälkimmäiseen kysymykseen on esitetty vastauksia, muttei
ensimmäiseen.
....j.
kh
VA tarkoittaa muuntajan nimellisarvoja. Jos muuntajan kytketään
puhtaaseen resistansiin, jonka cosini fii = 1, on tuottaa muuntaja
nimellisarvoisen määrän watteja. Esim, jos muuntajan nimellissuuruus on
100 kVA ja kytketään resistiiviseen kuormaan, siirtyy siihen 100 kW
teho, joka on myös suoraan ko. resistiivisen kuorman tuottama lämpöteho.
Eli katso laitteen kyltistä sen cos fii arvo ja tee kertolasku VA-arvo X
cos fii= sallittu kuorma. Jos kyltissä lukee esim. cos fii = 0,8,
voit kytkeä muuntajasi laitteeseen jos sen teho on 0,8 X 200 = 160 W.
Kaitsu
Aki Mannonen
> Selvennän siis kysymyksen äärimmilleen:
>
> Voiko 200VA muuntajaan kytkeä 200W laitteen? Miksi voi/ei voi.
Kyllä voi jos sen 200W laitteen tehokerroin on yksi (esim.
lämmitysvastus, hehkulamppu...).
http://fi.wikipedia.org/wiki/P%C3%A4t%C3%B6teho
http://fi.wikipedia.org/wiki/Loisteho
http://fi.wikipedia.org/wiki/N%C3%A4enn%C3%A4isteho
rtm
VA on näennäistehon yksikkö ja se on yksinkertaisesti jännitteen ja
näennäisvirran (sen jota tavallinen A-mittari näyttää) tulo.
W on pätötehon yksikkö, se on jännitteen, näennäisvirran ja "cosinifiin"
tulo.
Kuormituksen ollessa resistiivistä (esim. lämpökoje) cosfii on 1.
Kuormituksen ollessa induktiivitä (esim. moottori) cosfii voi olla jopa 0,5.
Siispä 200 W kuorman ollessa esim. hehkulamppu, sen voi kytkeä 200 VA:n
muuntajaan.
Jos tuo 200W on induktiivisen kuormituksen pätötehokomponentti, silloin
on laskettava näennäisvirran ja jännitteen tulona näennäisteho ja
verrattava sitä muuntajan VA-tehoon.
Tuon VA:n ja W:n ero johtuu siis loisvirrasta joka ei osallistu työn
tekoon vaan siirtyilee vuorotellen kuorman ja teholähteen välillä.
rtm
--
*** Jos tiedät ettet tiedä, tiedät enemmän ***
*** kuin se, joka ei tiedä ettei tiedä. ***
Jari
Kiitos rtm, Kaitsu ja Aki neroista vastauksista, nyt homma selkeni.
Äänisignaalien kanssa pelleillenä uumoilin automaattisesti että tässä
pitää nyt neliöjuuria ottaa asioista, mutta tuo cos fii informaatio
kertoo toista kieltään.
Lamppu on tarkoitus kytkeä ja tällöin eivät siis salamat leiskahtele.
.......j.
PenttiL
Vielä tuosta. Jos jossain esim teollisuuselektroniikkalaiteessa jossa on
tietyllä resonanssitaajuudella värähtelevä LC-piiri ja läpi ajetaan
sähköä, reaktiivisista komponenteista kasatun LC-hässäkän sisällä
saattaa vatkata huomattavasti suurempi virta edestakaisin kuin mitä
piiriin syötetään ja mitä sieltä tulee ulos. Tällaisessa piirissä
saattavat olla mm. sisäiset liitokset todella kovilla. Eli tällaista
osaa se cosini-fii -osuus saattaa näytellä "arkielämässäkin".
-Pentti
rtm
PenttiL wrote:
>
> Vielä tuosta. Jos jossain esim teollisuuselektroniikkalaiteessa jossa on
> tietyllä resonanssitaajuudella värähtelevä LC-piiri ja läpi ajetaan
> sähköä, reaktiivisista komponenteista kasatun LC-hässäkän sisällä
> saattaa vatkata huomattavasti suurempi virta edestakaisin kuin mitä
> piiriin syötetään ja mitä sieltä tulee ulos. Tällaisessa piirissä
> saattavat olla mm. sisäiset liitokset todella kovilla. Eli tällaista
> osaa se cosini-fii -osuus saattaa näytellä "arkielämässäkin".
>
> -Pentti
Esimerkki tuosta resonanssi-ilmiöstä:
Otetaan 12 uF kondensaattori ja 0,84 H kuristinkela, nämä kumpikin ovat
50 Hz vaihtojännitteellä reaktanssiltaan n. 265 ohmia, erikseen.
Kun nämä, konkka ja kuristin, kytketään 50 Hz jännitelähteeseen
sarjakytkentään, niiden yhteisvastus ei ole suinkaan 530 ohmia vaan
nolla ohmia tai oikeastaan vain kuristimen resistanssin verran.
Tästä seuraa että virta piirissä kasvaa huippulukemiin, ja koska tämä
virta joutuu kulkemaan myös konkan ja kuristimen läpi, jotka edustavat
265 ohmin vastusta kumpikin, nousee konkan ja kuristimen yli vaikuttava
jännite moninkertaiseksi verrattuna jännitelähteen jännitteeseen.
Tämä on sarjaresonanssi, rinnakkaisresonanssissa ilmiöt ovat päinvastaiset.
Ari Laitinen
> Kun nämä, konkka ja kuristin, kytketään 50 Hz jännitelähteeseen
> sarjakytkentään, niiden yhteisvastus ei ole suinkaan 530 ohmia vaan
> nolla ohmia tai oikeastaan vain kuristimen resistanssin verran.
> Tästä seuraa että virta piirissä kasvaa huippulukemiin, ja koska tämä
> virta joutuu kulkemaan myös konkan ja kuristimen läpi, jotka edustavat
> 265 ohmin vastusta kumpikin, nousee konkan ja kuristimen yli
> vaikuttava jännite moninkertaiseksi verrattuna jännitelähteen
> jännitteeseen.
Tää ei ihan auennut että miten sen jännite tuossa niinkuin nousee
moninkertaiseksi noiden reaktanssien mukaisesti. Kyllähän kyseessä on
resonanssipiiri mutta jos sen reaktanssi tuolla taajuudella on syötölle
nolla niin eihän se ime energiaa syötöstä vaan on sille oikosulku.
Paul Keinanen
Jos syöttävän piirin antoimpedanssi on nolla, niin kyllähän se imee
reilusti virtaa, jota rajoittaa vain häviöresistanssi R. Kun valtava
virta kulkee esim. induktiivisen reaktanssin Xl lävitse, kyllähän
kelan navoissa vaikuttaa suuri jännite. Kapasitiivisen reaktanssin Xc
ylitse vaikuttaa yhtäsuuruinen, mutta vastakkaismerkkinen jännite.
Häviöresistanssin R ylitse vaikuttaa sitten itse syöttöjännite.
Tuon sarjaresonanssin Q-arvo on R/X.
Paul
Niva
laitteen ottama virta I(amppeereita) Näistä saadaan kertomalla nuo voltit
ja ampeerit keskenään laitteen ottama teho P(wattia). Ja tämä siis
tasasähköllä. P=IxU
Jos ilmoitetaan laitteen ottama teho VA(volttiampeeria) tarkoitetaan yleensä
vaihtosähkön arvoja. Volttiampeeri on todellisen tehon ja näennäistehon
summa. Tuo näennäisteho onkin sitten vaikeampi juttu. Se syntyy kun
vaihtosähkössä tulee vaihe-eroja vaihtovirran ja jännitteen suhteen.
Käytännössä kotinikkarin matematiikassa watit ja volttiampeerit voidaan
pitää samana.
Pilkunviilaajille tämä selitys tuskin kelpaa mutta asiavirheisiin kannattaa
puuttua ja korjata.
Savusta kaikki sai alkunsa ja siihen se loppuu!
"Jari" <jark...@sci.fi> kirjoitti viestissä:mhJIk.97$AK...@read4.inet.fi...
Ari Laitinen
> Jos syöttävän piirin antoimpedanssi on nolla, niin kyllähän se imee
> reilusti virtaa, jota rajoittaa vain häviöresistanssi R. Kun valtava
> virta kulkee esim. induktiivisen reaktanssin Xl lävitse, kyllähän
> kelan navoissa vaikuttaa suuri jännite. Kapasitiivisen reaktanssin Xc
> ylitse vaikuttaa yhtäsuuruinen, mutta vastakkaismerkkinen jännite.
> Häviöresistanssin R ylitse vaikuttaa sitten itse syöttöjännite.
No niin... jännite siis per komponentti tosiaan voisi nousta. Ulospäin
jännitteet kumoutuvat kuten selititkin.
Pekka Miettinen
> asiavirheisiin kannattaa
> puuttua ja korjata.
No yritetään puuttua.
> Jos laite ottaa tuon 200w tehoa pitää tietää myös jännite U(Volttia)ta
> laitteen ottama virta I(amppeereita) Näistä saadaan kertomalla nuo voltit
> ja ampeerit keskenään laitteen ottama teho P(wattia). Ja tämä siis
> tasasähköllä. P=IxU
Tämä on totta. Tosin en ymmärrä, miksi teho pitäisi laskea, jos se
tiedetään jo ennestään ;)
Eikä varmaan kannata sotkea tasasähköä tähän jo muutenkin "vaikeaan"
asiaan.
> Jos ilmoitetaan laitteen ottama teho VA(volttiampeeria) tarkoitetaan yleensä
> vaihtosähkön arvoja. Volttiampeeri on todellisen tehon ja näennäistehon
> summa.
Tämä ei pidä paikkaansa. Volttiampeeri(VA) on näennäisteho. Se on
pätötehon(W) ja loistehon(vari) summa. Tosin ei yhteenlaskettu summa,
vaan tässä täytyy käyttää vektorilaskentaa, koska pätöteho ja loisteho
ovat 90 asteen kulmassa toisiinsa nähden.
> Tuo näennäisteho onkin sitten vaikeampi juttu.
Tämä pitää paikkaansa ;)
> Se syntyy kun
> vaihtosähkössä tulee vaihe-eroja vaihtovirran ja jännitteen suhteen.
Tämä ei pidä paikkaansa. Näennäisteho ei synny mistään eikä sitä ole
edes olemassa. Se on puhtaasti laskennallinen suure.
> Käytännössä kotinikkarin matematiikassa watit ja volttiampeerit voidaan
> pitää samana.
Tämä ei pidä osittain paikkaansa. Jos kuormana on hehkulamppu tai muu
vastuskuorma, niin silloin nuo suureet ovat yhtäsuuret, mutta eivät ne
silloinkaan ole sama asia. Muussa tapauksessa (esim. loistelamppu,
moottori, hakkuri jossa ei ole tehonkorjausta, jne.) näennäisteho on
aina pätötehoa suurempi.
Eli kotikäyttäjän näkökulmasta pitää varmistaa, että virtalähteen
VA-arvo on suurempi, kuin käytettävän laitteen W-arvo. Se kuinka paljon
suurempi se pitää olla yksittäisen laitteen kohdalla, riippuu cos(fii)
arvosta. Asia menee monimutkaisemmaksi, jos perään laitetaan useampi
laite, koska kapasitiivinen loisvirta ja induktiivinen loisvirta
kumoavat toisiaan. Eli silloin saattaa riittää pienempi VA-arvo, kuin
mitä laitteiden yhteenlasketut arvot ovat (ei siis vektorilaskennalla).
Jos yritetään selittää asia hieman tarkemmin vaikka tuon kuvan mukaan:
http://koti.mbnet.fi/jahonen/Electronics/PowerQuality/images/Loisteputki_15W.png
Kuvan lähdehän on:
http://koti.mbnet.fi/jahonen/Electronics/PowerQuality/
josta Matti Käki voisi ottaa mallia laitetestauksiinsa.
Näennäistehohan saadaan kertomalla jännitteen (keltainen viiva)
huippukohta (232,1V) ja virran huippukohta (vihreä viiva) (0,1585A)
keskenään: 232,1V * 0,1585A = 36,8VA. Kuten huomaamme, niin jännitteen
ja virran huippukohdat syntyvät eri aikoina, joten tämä on puhtaasti
laskennallinen suure, koska sitä ei todellisuudessa esiinny samana ajan
hetkellä.
Kun jokaisen pikselin pystysuorasta kohdasta kerrotaan sen hetkinen
jännite ja virta, niin saadaan kuvassa oleva violetti viiva, joka
edustaa pätötehoa(W). Kuten huomaamme, niin tehon huippukohta ei satu
jännitteen eikä virran huippukohtaan, vaan kohtaan jossa jännitteen ja
virran tulo ovat suurimmillaan. Koska jännite ei ole huippuarvossa, eikä
virta ole huippuarvossa, niin teho on näennäistehoa pienempi.
T: Pekka
Tatu Nieminen
Pekka Miettinen wrote:
>
> Eikä varmaan kannata sotkea tasasähköä tähän jo muutenkin "vaikeaan"
> asiaan.
Tasasähkö ei asiaa sotke mitenkään kun vaihtosähkön suureet esitetään rms
arvoina jolloin se vastaa jännitettä jolla tasasähköllä syntyy sama teho.
>> Tuo näennäisteho onkin sitten vaikeampi juttu.
>
> Tämä pitää paikkaansa ;)
Ei vaan näennäisteho on se helppo kohta. Sen saa selville jopa kahdella
erillisellä true rms yleismittarilla. Kerrotaan jännitteen ja virran rms
arvot keskenään ja se on näennäisteho.
>
> Jos yritetään selittää asia hieman tarkemmin vaikka tuon kuvan mukaan:
> http://koti.mbnet.fi/jahonen/Electronics/PowerQuality/images/Loisteputki_15W.png
>
> Kuvan lähdehän on:
> http://koti.mbnet.fi/jahonen/Electronics/PowerQuality/
>
> Näennäistehohan saadaan kertomalla jännitteen (keltainen viiva)
> huippukohta (232,1V) ja virran huippukohta (vihreä viiva) (0,1585A)
Ei huippukohdat vaan rms arvot. Arvoilla laskeminen meni oikein kohdat
väärin. RMS arvot saa käyristä laskemalla neliöllisen aikakeskiarvon
neliöjuuren (root-mean-square). Tämän ystävällisesti skooppi on tehnyt
meidän puolesta.
> Kun jokaisen pikselin pystysuorasta kohdasta kerrotaan sen hetkinen
> jännite ja virta, niin saadaan kuvassa oleva violetti viiva, joka
> edustaa pätötehoa(W).
Ei pätötehoa vaan yleensä teho. Pätöteho on käyrän positiivinen-negatiivinen
osa, eli aikakeskiarvo.
> Kuten huomaamme, niin tehon huippukohta ei satu
> jännitteen eikä virran huippukohtaan, vaan kohtaan jossa jännitteen ja
> virran tulo ovat suurimmillaan. Koska jännite ei ole huippuarvossa,
> eikä virta ole huippuarvossa, niin teho on näennäistehoa pienempi.
Entäs sitten PC poweri jossa ei ole tehokerroinkorjausta, huippuvirta on
nimenomaan huippujännitteen kohdalla, silti pätöteho on pienempi kuin
nimellisteho. Hetkellinen teho on kyllä suurempi kuin nimellisteho.
--
------- ex falso sequitur quodlibet ---------
-- ristiriidasta voi päätellä mitä tahansa --
Tatu Nieminen ta...@saunalahti.fi
-=A.McYnen=-
> Eli kotikäyttäjän näkökulmasta pitää varmistaa, että virtalähteen
> VA-arvo on suurempi, kuin käytettävän laitteen W-arvo. Se kuinka paljon
> suurempi se pitää olla yksittäisen laitteen kohdalla, riippuu cos(fii)
> arvosta. Asia menee monimutkaisemmaksi, jos perään laitetaan useampi
> laite, koska kapasitiivinen loisvirta ja induktiivinen loisvirta
> kumoavat toisiaan. Eli silloin saattaa riittää pienempi VA-arvo, kuin
> mitä laitteiden yhteenlasketut arvot ovat (ei siis vektorilaskennalla).
>
>
Hiukan yksinkertaistaen asiaa voi kotinikkari ajatella asian niinkin,
että kun jakaa muuntajan näennäistehon [VA] toision jännitteellä, niin
saa tulokseksi toision maximi virran. Tämä on sitten ihan "tavallista"
virtaa jonka voi todeta tavallisella virtamittarilla ja päätellä siitä
onko muuntaja ylikuormitettu, eikä sen mittaamiseen ole mitään tarvetta
tietää mikä kyseisen systeemin cosphi on.
Muuntajassa jossa on vain yksi toisio tuo on ihan tarkkakin tapa,
mutta sitten jos muuntajassa on useampi erillinen toisiokäämi joita
kuormitetaan eri virralla tuo mittaus menettely menee vähän haasteelliseksi.
-=A.McYnen=-
Pekka Miettinen
> Tasasähkö ei asiaa sotke mitenkään
Kannattaa pitää asia yksinkertaisena, kun sitä yritetään selittää
ensimmäistä kertaa asiaa ymmärtämättömille. Onhan se tietenkin hyvä
tuoda asia tarkemminkin esille, jos jotain muutakin asia kiinnostaa.
> >> Tuo näennäisteho onkin sitten vaikeampi juttu.
> > Tämä pitää paikkaansa ;)
> Ei vaan näennäisteho on se helppo kohta.
Lähinnä tarkoitin sitä, että koko pätö-/näennäis-/loistehon ja
vaihe-eron sisäistäminen ei ole niitä helpoimpia asioita, jos ei ole
edes tietoinen perusasioista.
> > Näennäistehohan saadaan kertomalla jännitteen (keltainen viiva)
> > huippukohta (232,1V) ja virran huippukohta (vihreä viiva) (0,1585A)
>
> Ei huippukohdat vaan rms arvot. Arvoilla laskeminen meni oikein kohdat
> väärin. RMS arvot saa käyristä laskemalla neliöllisen aikakeskiarvon
> neliöjuuren (root-mean-square).
Olet aivan oikeassa tuon laskennan suhteen, mutta en tuonnut sitä
sotkemaan tähän vaiheeseen. Tuon rms arvon keskikohta sijoittuu
ajallisesti siniaallolla huippukohtaan, joten on varmaan helpompi
sisäistää vaihe-ero kun on selkeä piste referenssinä. Ja en tosiaan
tarkoittanut tuolla huippukohdalla huippujännitettä/-virtaa/-tehoa.
> > edustaa pätötehoa(W).
>
> Ei pätötehoa vaan yleensä teho. Pätöteho on käyrän positiivinen-negatiivinen
> osa, eli aikakeskiarvo.
Totta. Siis edustaa pätötehoa. Sisältää tuo loistehonkin.
> Entäs sitten PC poweri jossa ei ole tehokerroinkorjausta, huippuvirta on
> nimenomaan huippujännitteen kohdalla, silti pätöteho on pienempi kuin
> nimellisteho. Hetkellinen teho on kyllä suurempi kuin nimellisteho.
Jos tarkkoja ollaan, niin huippuvirta on ennen huippujännitettä. Virta
alkaa kasvamaan, kun jännite nousee samaan arvoon, mihin kondensaattori
on tyhjentynyt. Tuo pienempi pätöteho selittyy virtapiikin kapeudella,
jolloin rms-arvo jää pienemmäksi:
http://koti.mbnet.fi/jahonen/Electronics/PowerQuality/images/Finlux_OBC-560.png
Jos laajennetaan tuosta yksinkertaisesta siniaaltomallista eteenpäin:
http://koti.mbnet.fi/jahonen/Electronics/PowerQuality/images/Eizo_S2410W.png
niin rms-arvon keskikohta ei enään välttämättä satu aallon huipun
kohdalle, mutta kyllä sille laskemalla paikka löytyy.
T: Pekka
Ari Laitinen
> Entäs sitten PC poweri jossa ei ole tehokerroinkorjausta, huippuvirta
> on nimenomaan huippujännitteen kohdalla, silti pätöteho on pienempi
> kuin nimellisteho. Hetkellinen teho on kyllä suurempi kuin
> nimellisteho.
Asiaahan on käsitelty ennenkin.
Powerissa huippuvirta ei kuitenkaan ole huippujännitteen kohdalla, koska
huippujännitteen kohdalla konkka on jo täysin latautunut ja virta on silloin
nolla tai sitten joku on lisännyt piiriin vastuksia estämään latautumisen
täydellä virralla.
Lisäksi virran muoto on epäsäännöllinen. Virtaa otetaan suhteellisesti
enemmän suurella jännitteellä kuin resistiivisellä kuormalla tapahtuisi,
jolloin otettu teho ei ole suoraan laskettavissa keskiarvovirrasta vaan teho
on suurempi kuin mitä virta näyttää.