Công suất biểu kiến là một trong những thuật ngữ ngành điện mà mọi người thường nghe nhắc đến. Vậy, công suất biểu kiến là gì? Có ý nghĩa như thế nào và công thức tính ra sao? Đó là nội dung Uniduc chia sẻ trong bài viết dưới đây.

I. Công suất biểu kiến là gì?

Công suất biểu kiến là tích số của điện áp căn bậc hai và dòng điện căn bậc hai (RMS).

Các loại công suất khác nhau tiêu tán trong hệ thống điện xoay chiều là công suất hoạt động, công suất phản ứng, công suất biểu kiến và phức hợp.

Phép đo công suất dòng điện xoay chiều (AC) thu được từ phép nhân của điện áp bình phương căn bậc hai và dòng điện bình phương căn bậc hai (RMS). Trong mạch điện một chiều chỉ có điện trở, hiệu điện thế và dòng điện cùng pha. Trong khi trong mạch điện xoay chiều, điện trở là tổng hợp của cảm kháng và cảm kháng. Dòng điện và điện áp không cùng pha trong mạch điện xoay chiều.

Chúng ta có thể biểu thị công suất này bằng cách sử dụng (S) và công thức được đưa ra dưới đây:

S = Erms * Irms

Trong đó:

S là công suất biểu kiến tính bằng Volt Ampe.

Erms là điện áp gốc-trung bình (rms) tính bằng vôn.

Irms là cường độ dòng điện rms tính bằng ampe.

II. Công thức và đơn vị.

Công thức 1:

Công thức cơ bản để tính loại công suất này cho bất kỳ mạch nào được đưa ra dưới đây.

• S = VI đối với tải một pha
• S = √3VI đối với tải ba pha

Đơn vị là Volt Ampe. Nhưng đơn vị này rất nhỏ và mọi người thường sử dụng nó dưới dạng “KVA”.

Công thức 2:

Nếu nguồn (Biểu kiến) trong mạch điện được cung cấp từ nhà cung cấp điện cho lưới điện. Nó bao gồm cả công suất tiêu thụ thực và công suất phản kháng ở tải. Với sự trợ giúp của tam giác hệ số công suất cho thấy mối quan hệ giữa công suất biểu kiến, công suất hoạt động, công suất phản kháng và hệ số công suất, chúng ta có một công thức khác như sau:

Từ tam giác trên ta tìm được S = √ (Công suất thực2 + Công suất phản kháng2)

Hoặc là

S = √ (Q2 + P2)

Trong đó:

Q là công suất phản kháng tiêu thụ trong tải (VAR)

P là công suất tiêu thụ hoạt động trong tải (W)

III. Ví dụ về công suất biểu kiến.

Giả sử chúng ta có tải ba pha 10 KW làm việc trên nguồn điện 400 Vôn. Tải này có hệ số công suất 0,85. Chúng ta cần tính toán công suất biểu kiến của tải này.

Giải pháp

Trong ví dụ này, chúng ta có công suất hoạt động của tải là 10 KW, và hệ số công suất của tải là 0,85, chúng ta tính dòng điện đầu tiên như sau.

P = √3 V * I * PF ⇒ I = P / (√3 * V * PF) = 10.000 / (1,73 * 400 * 0,85)

I = 17 A

Khi đó S = √3 V * I

S = 1,73 * 400 * 17 = 11,7 KVA

Lưu ý rằng công suất hoạt động lớn hơn công suất biểu kiến. Điều này có nghĩa là tải này lấy công suất phản kháng bởi vì vì PF là 0,85.

Câu hỏi là: S (KVA) có thể nhỏ hơn P (KW)?

S nhỏ hơn hoặc bằng P. Trong trường hợp PF đơn vị thì hai lũy thừa bằng nhau.

Những điểm cần lưu ý:

• Khi tổng trở chỉ là điện trở thuần thì giá trị của S (VA) sẽ bằng giá trị của công suất thực.
• Trong trường hợp, nếu điện kháng tồn tại. Giá trị của S (VA) sẽ lớn hơn công suất thực.

IV. Tại sao công suất biểu kiến được sử dụng trong máy phát điện và dây cáp thay cho công suất thực và công suất phản kháng?

Công suất biểu kiến là Điện áp x Amps, đây là mức đánh giá chính xác nhất cho máy phát điện. Nhà sản xuất máy phát điện không biết bạn sẽ kết nối loại tải nào với nó. Vì vậy, họ muốn cung cấp tải tối đa chính xác nhất mà máy phát điện sẽ cung cấp.

Công suất thực sẽ ít hơn nếu tải là tải phản kháng (cảm ứng hoặc điện dung). Công suất thực là V x I x Hệ số công suất. Vậy nếu mắc máy phát điện 100 VA vào tải 10KVA nhưng hệ số công suất bằng 0,5. Đó sẽ chỉ là 5000 watt. Máy phát điện đang chạy ở công suất cao nhất nếu nguồn điện thực được sử dụng làm hướng dẫn cho tải được kết nối. Tăng tải lên 10Kw sẽ làm quá tải máy phát điện trừ khi tải là tải thuần trở.

Vì lý do tương tự, công suất phản kháng không được sử dụng ngoại trừ có thể để tính toán lượng hiệu chỉnh hệ số công suất cần thiết.

V. Đo công suất biểu kiến bằng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số NI.

Công suất biểu kiến là số đo trở kháng của mạch (Z) và được biểu thị bằng chữ S, có đơn vị đo là Volt-Amps (VA). Công suất biểu kiến là tổng hợp của công suất phản kháng và công suất thực, không quy chiếu về góc pha. Bạn có thể tính công suất biểu kiến bằng công thức sau:

S = Erms * Irms

Để đo chính xác công suất biểu kiến, bạn cần có các khả năng sau:

• Khả năng thu nhận dạng sóng điện áp và dòng điện
• Thu nhận đồng thời cả hai dạng sóng đo lường
• Cả hai thiết bị đo lường phải thu được đồng thời
• Chức năng phân tích

Theo truyền thống, chức năng đo lường này chỉ được tìm thấy trong các đồng hồ đo điện chuyên dụng vì đồng hồ vạn năng kỹ thuật số truyền thống có đồng hồ không đồng bộ và không cung cấp khả năng thu nhận dạng sóng. Tuy nhiên, bằng cách sử dụng kiến trúc đồng hồ vạn năng kỹ thuật số hiện đại có khả năng số hóa, cùng với các chức năng phân tích NI LabVIEW, bạn có thể xây dựng một hệ thống đo công suất biểu kiến.

Hệ thống yêu cầu hai PXI-4070 FlexDMM: một được cấu hình để đo điện áp và một để đo dòng điện. Sử dụng trình điều khiển thiết bị NI-DMM, bạn có thể định cấu hình hai FlexDMM để kích hoạt cùng một dòng kích hoạt PXI. Sơ đồ khối dưới đây là một ví dụ về cách bạn thực hiện các phép đo này trong LabVIEW.

Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống !

Hotline / Zalo: 0903 666 014

Website: https://uniduc.com/vi

-------------////--------------------------------------------////------------

HUMANOID ROBOT CỦA CÔNG TY UNIDUC SẢN XUẤT PHÁT TRIỂN.