fort (27.04.2005 - 08:50) писал:
...необходимо, более точно рассчитать потребляемую мощность первичной цепи с учетом значения косинуса угла (не равному 90 градусов). Возможно с учетом этого, не сильно отличающегося от 90 градусов угла, потребляемая мощность от источника и будет примерно равна, полученной на нагрузке?
Но проверить, думаю, стоит.
Уверенности добавляет одно обстоятельство.
Имея какой то сдвиг по фазе между напряжением и током источника, имеем, так же, некоторую мощность в нагрузке. При этом, имеем полную потребляемую мощность, а так же активную и рективную её составляющие. Из за реактивной составляющей, общий КПД небольшой. Естественно, КПД вычисляем как мощность в нагрузке, делённую на активную потребляемую мощность. То есть, полную мощность с учётом COSФ.
В данном случае, КПД получается меньше, чем если бы потребление было чисто активным. Но стоит изменить параметры элементов или частоту источника так, что бы сдвиг по фазе в цепи источника стал больше, то активная потребляемая мощность (вычисленная через COSФ) уменьшается. Мощность в нагрузке, то же, уменьшается, но не так быстро. В результате, КПД становится больше.
Получается, чем больше сдвиг (больше реактивная составляющая потребляемого тока), тем меньше её активная составляющая. Активная мощность в нагрузке, так же, уменьшается. Как я уже говорил, устройство, расчитанное на сотни ватт, выдаёт полезной мощности на десятки ватт. Но, как ни страннно, КПД при этом хороший - можно получить и 80%, и 90%.
И основным тормозом в этом случае являются элементы фазосдвигающего контура - именно в них больше всего потери.
Если, хотя бы, индуктивности выполнить с малыми активными сопротивлениями, то КПД резко увеличивается.
То есть, пока, такое устройство явлется нецелесообразным только с экономической точки зрения. Но мы, ведь, не собираемся использовать это устройство для передачи энергии на большие расстояния по проводам...
Таким образом, уже получается небольшой парадокс. Как известно, лучший КПД передачи энергии получается в случае только активной потребляемой мощности, то есть, без реактивной составляющей. Тем не менее, правильно рассчитав схему, и получив значительную реактивную составляющую потребляемой мощности, без труда имеем такой же КПД.
Скорее всего, это, да же, не парадокс. Требование уменьшать рективную мощность вызвано только лишь целесообразностью.
Продолжая оптимизировать схему, видим, что при увеличении реактивной составляющей мощности, уменьшается активная составляющая, при незначительном уменьшении мощности в нагрузке. КПД становится ещё больше. То есть, внешне это выглядит, как увеличение КПД при уменьшении активной составляющей потребляемой мощности на фоне роста реактивной составляющей и слабом изменении мощности в нагрузке.
Почему бы не предположить, что при некоторых параметрах схемы, в нагрузке будет активная мощность при полностью рективной потребляемой (сдвиг 90 градусов) и, при этом, КПД будет 100%?..
Проблема в том, что при приближении к этим заветным 90 градусам, схема становится слишком чувствительна к параметрам элементов и частоте источника. Малейшее несоответствие - и КПД проваливается до десятков процентов.
fort (27.04.2005 - 08:50) писал:
Дополнительной уверенности добавляет и тот факт, что фазу можно менять изменением коэффициента связи между обмотками трансформатора.
Таким образом, комбинируя параметрами схемы и коэффициентом связи между обмотками трансформатора, возможно, получится требуемое соотношение - только реактивная потребляемая мощность при активной нагрузке.
В этом случае, значение COSФ будет равно нулю, значит, будет равна нулю активная потребляемая мощность.