Решил написать пару слов по теме, хотя в том или ином виде об этом не раз говорилось на форуме. Мне видится это полезным .
В последнее время драйверы, импульсные блоки питания, частотные преобразователи, источники бесперебойного питания и прочие изделия электроники активно проникли в жизнь. Тем не менее во многих ВУЗах, ведущих подготовку инженеров-электриков разных направлений без глубокого акцента в электронику, вопрос нюансов практических расчетов цепей/схем с такими потребителями или недостаточно освещен, или настолько заумно подается (в т.ч. с предположением самостоятельного изучения материала), что даже вполне грамотные электрики в части классических линейных цепей имеют смутное представление об особенностях уже нелинейных цепей. Вплоть до отождествления частного случая
коэффициента мощности в линейных синусоидальных цепях промышленной частоты (cos φ ) и
коэффициента мощности в нелинейных цепях ( power factor= pf= χ = λ ), хотя это не одно и тоже...
Действительно, мэтры электротехники (Бессонов Л.А., например - см. вложение) весьма тяжеловесно для понимания описывают нелинейные цепи, хотя и с мощным математическим аппаратом. С этой точки зрения может быть полезным значительно более узкая, понятная по физической сути и упрощенная в части математики "Теория мощности" от господина Чаплыгина Е.Е., МЭИ (см. вложение). А также практичная и сухая суть международного подхода от Шнейдер Электрик - "Техническая коллекция. Выпуск 30" (см. вложение). Все этим материалы присутствуют свободно в сети Интернет. Само определение коэффициента мощности с некоторой сопутствующей информацией есть разумеется и в
Википедии . Разница между такими характеристиками нелинейных сетей, как коэффициент гармоник (национальный термин) и коэффициент искажений (международный термин), и их математическая взаимосвязь также широко описана на просторах сети, например
здесь .
Стоит помнить, что на территории ЕАЭС (ТС) стандартом (межгосударственным) на качество электроэнергии общего назначения сейчас является
ГОСТ 32144-2013 , где не только приведены общие нормы, но и используемые термины по вопросу.
Ознакомившись с материалами (хотя бы бегло), можно понять-почему гармоники (на синусоидальном напряжении) не несут активную мощность, а потому являются "пустой" мощностью, аналогом реактива, обозначаемой как "мощность гармонических искажений" и циркулирующей между источником питания и потребителем (нелинейным блоком питания, преобразователем). Кстати, необязательно вдаваться в математику и видеть на графиках, что мощность гармонических искажений знакопеременна, а, значит, не совершает полезной работы. Можно просто вспомнить, что правильный электрический генератор вырабатывает в нормальном режиме чистую синусоиду-ту самую "базовую", несущую частоту (первую гармонику). И только когда источник питания (по причине недостатков генератора, или из-за искажения ЭДС нелинейными токами за счет потерь на сопротивлениях сети) выдает несинусоидальное напряжение-тогда и базовые частоты могут быть не только основными, и, значит, работа может осуществляться за счет гармонических составляющих.
Можно увидеть наглядно и то, что коэффициент мощности всегда не больше косинуса, но может быть значительно меньше его. И многое иное.
Отдельной строкой имеет смысл упомянуть стандарты на электромагнитную совместимость (ЭМС) на основе IEC 61000 (в частности, термины, определения и основы-части 1 и 2, нормы в части помехоэмиссии и помехозащищенности - часть 3, стандарты на испытания - часть 4, а также руководства по уменьшению помех - часть 5, общие стандарты-часть 6 и пр.), группу специфических стандартов на основе CISPR ("Требования к аппаратуре для измерения радиопомех и помехоустойчивости и методы измерения" и пр.). Огромный пласт стандартов, о котором надо знать хотя бы тогда, когда необходимо понимание, а чему, собственно, конкретное устройства должно соответствовать в части ЭМС, где взять конкретные данные гармонических составляющих и т.п.
Удачи в понимании.
![[доволен]](https://www.proektant.org/Smileys/default/cheesy.gif "[доволен]")
