Każdy jest świadomy, a raczej powinien być świadomy, że prąd który płynie w naszych gniazdkach składa się z napięcia i natężenia. To te dwa parametry odpowiadają za to,że urządzenia działają, ponieważ ze znanego wszystkim wzoru na moc możemy w bardzo prosty sposób wszystko wyliczyć.
Wszystko co potrzeba wiedzieć o prądzie elektrycznym oraz poborze mocy możemy wyliczyć dzięki temu prostemu wzorowi.
P=U*I [W]
Dzięki niemu możemy wyliczyć jaką maszyna, urządzenie lub żarówka ma mocy. Dobrym pytaniem jest co się stanie jeśli ktoś wyliczył, że na przykład żarówka pobiera dokładnie 50W. Odpowiedź jest dość prosta, z założenia przecież w naszej sieci płynie prąd zmienny o napięciu 230V AC. W takim wypadku wystarczy zbudować obwód z żarówką i zamontować w tym obwodzie amperomierz, aby uzyskać natężenie do powyższego wzoru. Natężenie jest wyrażane w Amperach, stąd nazwa amperomierz.
Jednak nie zawsze w obwodzie płynie prąd zmienny 230V AC, ponieważ może to być prąd zmienny o innej wartości, lub też prąd stały. W takim przypadku do pomiaru mocy stosuje się Watomierz, dzięki któremu bez problemu możemy określić moc mierzonego urządzenia.
Przechodząc do konkretów, w tym artykule zaznajomimy Was z najważniejszymi informacjami o mocy. Poruszymy takie tematy jak:
- sterowanie mocą
- ograniczanie mocy
- różne ciekawostki z mocą związane.
Ograniczanie mocy - czyli jak oszczędzać energię
Ograniczanie zużycia energii można uzyskać na kilka sposobów.
Pierwszym z nich jest zmienianie żarówki w domu na bardziej energooszczędne.
Można także wymienić pewne maszyny lub urządzenia, na nowsze modele, które zużywają mniej energii
Jednak nam najbardziej zależy na sztucznym ograniczaniu mocy za pomocą ogranicznika poboru mocy. To bardzo fikuśne urządzenie zamieszczone na zdjęciu poniżej, powoduje, iż po przekroczeniu zaprogramowanego przedziału mocy zostaje automatycznie odcięte zasilanie.
Pewnie zastanawiacie się do czego miałoby to służyć i dlaczego takie urządzenia w ogóle się stosuje.
Aby odpowiednio podejść do tego tematu musimy wytłumaczyć pewne zagadnienia z elektryki. Każdy wie, że we wszystkich budynkach doprowadzona jest instalacja elektryczna, która ma określoną graniczną wartość natężenia, jaką możemy nią transportować.
Pewnie nie raz ktoś z Was oglądał te fascynujące filmiki na YouTube jak ktoś stopił przewodami przedmioty metalowe. Wyobraźmy sobie, że takie coś może się stać z naszymi przewodami w prywatnym mieszkaniu. Dlatego też powstało takie oto urządzenie, które ma zapobiegać takim oto awariom.
Pewnie teraz ktoś się zastanawia, jak to możliwe żeby aż tak sieć przeciążyć. No jest to możliwe. Wystarczy, że ktoś ma w swoim domu spawarkę jednofazową i włącza ją do gniazdka, dodatkowo w tym samym czasie do tej samej instalacji jest podłączona pralka i lodówka. Przyjmujemy, że te dwa urządzenia działają na dużym obciążeniu. Dodatkowo włączamy wszystkie lampy, które również są podłączone do tej samej instalacji.Dodatkowo zaczynamy spawać, co obciąża tą samą sieć wewnętrzną.
Przez pierwsze kilkadziesiąt sekund nie powinno się nic stać, ale im dłużej byśmy spawali tym większe jest prawdopodobieństwo, że w naszej puszce elektrycznej zaczynają się palić złączki, ponieważ one są najsłabszym ogniwem w instalacji.
Teraz kłania się pytanie, dlaczego nikt nie zamontował lepszych złączek i przewodu w instalacji. Odpowiedź jest bardzo prosta. Nikt kto buduje dom nie jest w stanie przewidzieć, że za 5 lat kupi sobie spawarkę i będzie coś spawać. Elektryk zrobił swoje, a my powinniśmy być świadomi, że za przeciążenie sieci możemy być odpowiedzialni tylko my.
Dlatego wprowadzono do użytku codziennego takie urządzenie jak ogranicznik poboru mocy.
Nie zaleca się stosowania układu ograniczającego w sieci, gdzie znajdują się urządzenia z elektrycznym zapłonem (świetlówki energooszczędne), zasilacze impulsowe i inne urządzenia generującymi harmoniczny wzwyż.
Sterowanie Mocą
Dowiedzieliśmy się już jak działa ogranicznik mocy i jaką funkcję pełni w naszych domach, a raczej jaką funkcję powinien pełnić. Teraz przedstawimy prosty przykład, jak takie urządzenie może się przyczynić do sterowania mocą.
Zagadnienie jest dosyć zawiłe, ponieważ wymaga trochę większego systemu sterowania niż sam ogranicznik poboru mocy. Przenieśmy się teraz do huty i za symulujemy nagrzewanie indukcyjne metalu.
Link do filmu na którym możemy zaobserwować to zjawisko:
https://www.youtube.com/watch?v=YLTD6GvQbxs
Załóżmy, że proces wytapiania metalu polega na stopniowym ogrzewaniu.Po osiągnięciu maksymalnej mocy nasz układ musi zostać odłączony na 1 minutę aż uzwojenia pieca trochę ostygną. Następnie ponownie się musi włączyć. Takich cyklów piec musi wykonać 4, aby metal znajdujący się w nim został odpowiednio stopiony i uzyskał odpowiednią płynność.
Za sam cykl stopniowego zwiększania mocy może być odpowiedzialny np. inny sterownik.Nas interesuje samo sterowanie cyklami i odłączanie zasilania na czas jednej minuty.
Ograniczniki mocy mają wbudowany układ czasowy, który pozwala na odpowiednie sterowanie cyklami. Działa to w następujący sposób.
Po osiągnięciu maksymalnego poboru mocy, nasz sterownik odcina napięcie i tym samym uruchamia zegar, z angielskiego nazywany timerem. Po odczekaniu 60 sekund, sterownik przywraca przepływ prądu
Dobrym przykładem jest układ w którym zlicza nam cykle wyłączenia i włączenia.W najnowocześniejszych ogranicznikach poboru mocy, stosuje się układy zliczające wyłączenia. Dzięki temu wiemy, ile cyklów wykonał nasz piec.
Tak oto w prosty sposób można wykorzystywać ograniczniki mocy. Faktem jest, że był to dość skomplikowany przykład, ale myślę, że każdy jest go w stanie zrozumieć, ponieważ sama idea sterowania piecem jest dosyć prosta.
Wykorzystanie mocy
Teraz już wiemy jak mocą się steruje w jaki sposób ją „blokować”. Każdy w domu posiada sprzęt audio, telewizor, komputer lub laptopa.
Każde z tych urządzeń ma określoną moc, jednak najbardziej narażonym na zmianę tego parametru jest komputer stacjonarny. Tak właśnie,komputer. Pewnie ktoś zapyta dlaczego?
Odpowiedź nie jest oczywista, ponieważ niektórzy kupują swoje komputery w serwisach, gdzie komponenty są dobierane przez profesjonalistów. Jednak niektórzy budują wspaniałe sprzęty w swoich domach.
Podczas budowy często nie zwracamy uwagi na to, ile komponenty w naszym komputerze pobierają energii. Bardziej patrzymy na cenę zasilacza komputerowego,aby trochę przyoszczędzić. Odwołująca się do naszego artykułu odnośnie zasilaczy, trzeba pamiętać, że to właśnie one są sercem naszego urządzenia.
Link:
https://mechatronikadlawszystk...
Dlatego dużą wagę należy poświęcać mocy jaką mają urządzenia AGD w naszych domach, ponieważ mogą wytrzymać odpowiednią, wyznaczoną moc.Oznacza to, że musimy o niego dbać, dobrze dobrać go do układu oraz monitorować jego pracę.
W artykule wykorzystaliśmy zdjęcia urządzeń dystrybuowanych przez przedsiębiorstwo F&F z Pabianic. Dziękujemy im za przesłanie nam elementów, wykorzystywanych w instalacjach elektrycznych.
