KELAN LOISTEHO
INDUKTIIVISTA LOISTEHOA AIHEUTTAVAT
* SÄHKÖMOOTTORIT
* MUUNTAJAT
* KURISTIIMELLA VARUSTETUT VALAISIMET (esim. LOISTEVALAISIN)
KELAAN VOIDAAN VARASTOIDA SÄHKÖENERGIAA SEN MAGNEETTIKENTTÄÄN.
TÄMÄ VARASTO EI TOSIN OLE PYSYVÄ, KUTEN KONDENSAATTORISSA, VAAN
SE PURKAUTUU MELKO NOPEASTI JA VAIKKA VÄKISIN SUURELLA JÄNNITTEELLÄ.
KELAAN EI SIIS VOI VARASTOIDA SÄHKÖÄ PYSYVÄSTI.
SEN, KUINKA PALJON ENERGIAA VOIDAAN KELAAN VARASTOIDA, MÄÄRÄÄ
* KELAN KOKO JA/TAI
* VAIHTOSÄHKÖN TAAJUUS.
= INDUKTIIVINEN REAKTANSSI
KELAA VOIDAAN KÄYTTÄÄ:
* KURISTAMAAN TASAVIRTAA (TASOITTAMAAN TASAVIRTAA)
* MUUTTAMAAN JÄNNITTEEN SUURUUTTA (HAKKURITEHOLÄHTEET)
* MUUNTAJIEN, MOOTTOREIDEN JA GENERAATTOREIDEN KÄÄMIT (EI MUUTA VAIHTOEHTOA)
* RELEIDEN "TYÖKELAT"
* MIKROFONIT JA KAIUTTIMET
* ELEKTRONIIKAN VIRITYS- JA SUODATINPIIRIT
KELA ON KOMPONENTTI, JOKA "VASTUSTAA VIRRAN MUUTOSTA"
KELA JÄTTÄÄ VIRRAN SEN YLI VAIKUTTAVASTA JÄNNITTEESTÄ 90° JÄLKEEN.
KELAN VIRRAN VAIHESSIRTO ON SIIS -90°.
ALLA OLEVA KUVAN ON OTETTU "KÄYVÄSTÄ" KYTKENNÄSTÄ HETKELLÄ t=0:
I-neljännes t0, LÄHTÖTILANNE
- Kela on varannut kaiken mahdollisen energian magneettikenttäänsä.
- Kelan jännite on juuri muuttunut negatiivisesta positiiviseksi.
- Tarkastelun kela on "ideaalinen" (ei käämin vastusta ja häviöitä).
- Edellinen tarkoittaa sitä, että pienikin jännite kelan navoissa pyrkii kasvattamaan kelan virtaa
- Virran nousunopeus on verrannollinen kelan napajännitteeseen.
I-neljännes, KELAN VARAUS PURKAUTUU
* koska jännite on juuri vaihtunut negatiivisesta positiiviseksi, virran kasvu negatiiviseen suuntaa päättyy.
* Kun jännite nousee positiiviseen suuntaan, alkaa virtakin muuttua positiiviseen suuntaan.
* Kelan magneettikentään varautunut energia alkaa purkautumaan takaisin jännitelähteen suuntaan.
ALLA OLEVA KUVAN ON OTETTU "KÄYVÄSTÄ" KYTKENNÄSTÄ HETKELLÄ t=0:
II-neljännes, KELAA VARATAAN
* Kun virran arvo muuttuu negatiivisesta positiiviseksi, alkaa kelan magneettikenttään varastoitua energiaa.
* Nyt jännitteen ja virran arvot ovat positiiviset => kela ottaa energiaa jännitelähteestä.
III-neljännes, KELAN VARAUS PURKAUTUU
* Jännite vaihtuu positiivisesta negatiiviseksi, virran kasvu positiiviseen suuntaa päättyy.
* Kun jännite nousee negatiiviseen suuntaan, alkaa virtakin muuttua negatiiviseen suuntaan.
* Kelan magneettikentään varautunut energia alkaa purkautumaan takaisin jännitelähteen suuntaan.
ALLA OLEVA KUVAN ON OTETTU "KÄYVÄSTÄ" KYTKENNÄSTÄ HETKELLÄ t=0:
IV-neljännes, KELAA VARATAAN
* Kun virran arvo muuttuu positiivisesta negatiiviseksi, alkaa kelan magneettikenttään varastoitua energiaa.
* Nyt jännitteen ja virran arvot ovat negatiiviset => kela ottaa energiaa jännitelähteestä.
I-neljännes, KELAN VARAUS PURKAUTUU
* koska jännite on juuri vaihtunut negatiivisesta positiiviseksi, virran kasvu negatiiviseen suuntaa päättyy.
* Kun jännite nousee positiiviseen suuntaan, alkaa virtakin muuttua positiiviseen suuntaan.
* Kelan magneettikentään varautunut energia alkaa purkautumaan takaisin jännitelähteen suuntaan.
* Näin jatketaan aina seuraavaan neljännekseen,... ... ...
Esimerkinä käytämme 100VA:n muuntajaa tyhjäkäynnissä
(ideaalinen tapaus ilman häviöitä):
Muuntajan kela on 2,4mH ja siihen on kytketty 230V:n
verkkojännite. Taajuus on siis 50Hz.
XC = 745Ω => Z = 745Ω, joten virta on 0,305A
Esimerkissämme jännite on 230VRMS => UP=325V
Virta IRMS = 0,305A
=> QL=70,2VAr
KUTEN XL ON VEKTORISUURE;
SAMOIN QL ON VEKTORISUURE:
ESIMERKKILASKU KELASTA AC-PIIRISSÄ
TOINEN ESIMERKKILASKU KELASTA AC-PIIRISSÄ
16.06.2017