Inhoudsopgave
Schijnvermogen kort uitgelegd
Schijnvermogen is het totale elektrische vermogen in een wisselstroomsysteem. Het bestaat uit werkvermogen en blindvermogen, wordt uitgedrukt in voltampère (VA) en is onder meer relevant voor de dimensionering van omvormers, kabels en andere elektrische componenten.
De belangrijkste punten
- Het bestaat uit werkvermogen en blindvermogen.
- De eenheid is voltampère (VA).
- De grootte wordt berekend met de formule S = √(P² + Q²).
- Deze grootheid is belangrijk voor de dimensionering van elektrische systemen en omvormers.
Wat is schijnvermogen?
In een wisselstroomsysteem is schijnvermogen het totale elektrische vermogen dat resulteert uit het werkvermogen en het blindvermogen. De eenheid is voltampère (VA). Deze grootheid is daarom bijzonder relevant voor de dimensionering en analyse van wisselstroomsystemen.
Wiskundig wordt de grootte berekend als de vierkantswortel van de som van de kwadraten van het werkvermogen en het blindvermogen.
Officiële definitie: volgens het IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers is deze grootheid de vectoriële som van het werkvermogen en het blindvermogen. Bron: IEEE Standard 100, “The Authoritative Dictionary of IEEE Standards Terms”.
Wat is complex schijnvermogen?
Het complexe schijnvermogen is een weergave van het elektrische vermogen in de vorm van een complex getal. Hierbij vormt het werkvermogen het reële deel, terwijl het blindvermogen het imaginaire deel vormt.
De complexe grootheid kan daarom worden geschreven als S = P + jQ. Daarbij staat S voor het complexe schijnvermogen, P voor het werkvermogen en Q voor het blindvermogen. Deze weergave is vooral nuttig bij de analyse van wisselstroomcircuits.
Er bestaat echter geen afzonderlijke officiële definitie voor deze complexe weergave. In de elektrotechniek wordt zij gebruikt als wiskundige beschrijving van het totale vermogen in de vorm van een complex getal.
Wat is het verschil tussen schijnvermogen, werkvermogen en blindvermogen?
Om de drie grootheden van elkaar te onderscheiden, kunnen ze worden beschouwd als verschillende componenten van het elektrische vermogen. Stel u bijvoorbeeld voor dat het totale vermogen wordt weergegeven door een bierglas.
| Vermogenssoort | Symbool | Eenheid | Betekenis |
|---|---|---|---|
| Schijnvermogen | S | VA | Resulterende grootheid uit werkvermogen en blindvermogen |
| Werkvermogen | P | W | Vermogen dat voor daadwerkelijk werk wordt gebruikt |
| Blindvermogen | Q | var | Vermogenscomponent die tussen bron en verbruiker heen en weer beweegt |
Schijnvermogen (S):
Deze grootheid combineert het werkvermogen en het blindvermogen. In de vergelijking met het bierglas komt zij overeen met het totale volume van de drank.
Werkvermogen (P):
Dit is het deel van de elektrische energie dat daadwerkelijk wordt gebruikt en in kilowatt (kW) wordt gemeten. In het glas komt het overeen met het bier dat kan worden gedronken.
Blindvermogen (Q):
Het blindvermogen is het deel van de energie dat in het systeem niet in nuttig werk wordt omgezet. Het wordt gemeten in kilovoltampère reactief (kvar). In de vergelijking komt het overeen met het schuim, dat volume aan het glas toevoegt maar geen direct nut heeft.
Op deze manier maakt het bierglas de relatie tussen de drie soorten elektrisch vermogen inzichtelijk.
Samengevat komt het totale vermogen overeen met de volledige inhoud van het glas, het werkvermogen met het bruikbare bier en het blindvermogen met het schuim.
Waarom is schijnvermogen belangrijk voor omvormers?
Voor omvormers en elektrische systemen is inzicht in deze vermogenssoorten belangrijk om de efficiëntie en prestaties van fotovoltaïsche installaties te optimaliseren. In een fotovoltaïsche installatie zet de omvormer de door de zonnecellen opgewekte gelijkstroom om in wisselstroom die geschikt is voor huishoudelijk gebruik.
In deze context beschrijft het totale vermogen de belasting die de omvormer moet kunnen verwerken. Bovendien helpt inzicht in het werkvermogen en het blindvermogen om de installatie correct te dimensioneren en efficiënt te gebruiken.
Daarom is kennis van deze grootheden niet alleen belangrijk voor technici en ingenieurs, maar ook voor exploitanten van zonne-installaties die de prestaties en efficiëntie van hun systeem willen optimaliseren.
Hoe wordt schijnvermogen berekend?
De formule
Allereerst wordt de grootte berekend met de volgende formule:
In deze formule:
- staat S voor het schijnvermogen in voltampère (VA),
- staat P voor het werkvermogen in watt (W),
- staat Q voor het blindvermogen in voltampère reactief (var).
Met deze relatie wordt het totale vermogen in wisselstroomsystemen berekend. De bijbehorende eenheid is VA - voltampère.
Voor draaistroomsystemen wordt de formule voor het elektrische vermogen uitgebreid met de factor √3:
Hierbij staat U voor de spanning en I voor de stroom in het draaistroomsysteem.
Vervolgens kan met de volgende formule het werkvermogen worden bepaald:
In deze relatie staat cos ϕ voor de vermogensfactor. Deze geeft de verhouding tussen het werkvermogen en het totale vermogen aan. De eenheid van het werkvermogen P is eveneens watt (W).
Omgekeerd kan het totale vermogen met de herschikte formule uit het werkvermogen worden bepaald:
Ten slotte wordt het complexe vermogen weergegeven als de som van het werkvermogen P en het blindvermogen Q:
In deze formule is j de imaginaire eenheid. Zo kan het elektrische vermogen in de vorm van een complex getal worden weergegeven.
Schijnvermogen: praktische voorbeelden
Fotovoltaïsche installatie: bij een fotovoltaïsche installatie is schijnvermogen relevant voor de dimensionering van de omvormer. Het omvat werkvermogen en blindvermogen. Daarom moet de omvormer deze totale belasting kunnen verwerken, zodat de installatie op betrouwbare wijze energie aan het net kan leveren.
Draaistroomsystemen: deze systemen komen vaak voor in industriële installaties en grotere gebouwen. Apparaten met inductieve of capacitieve belastingen, zoals motoren, transformatoren of condensatoren, veroorzaken blindvermogen. Het totale vermogen geeft aan welke elektrische capaciteit het systeem moet leveren.
Omvormers in sterverbinding: bij toepassingen met omvormers, met name in een sterverbinding, is deze grootheid een belangrijke parameter. Zij beschrijft de totale belasting die de omvormer moet kunnen verwerken.
Belang voor de dimensionering: de bepaling is vooral relevant wanneer inductieve en capacitieve belastingen aanwezig zijn. Motoren veroorzaken bijvoorbeeld blindvermogen, terwijl condensatoren blindvermogen kunnen opnemen. Het totale vermogen ondersteunt een passende dimensionering van componenten en een efficiënte energieoverdracht.
FAQ - Veelgestelde vragen over schijnvermogen
Wat is schijnvermogen eenvoudig uitgelegd?
Het is het totale elektrische vermogen in een wisselstroomsysteem. Het bestaat uit werkvermogen en blindvermogen en wordt uitgedrukt in voltampère (VA).
Hoe wordt schijnvermogen berekend?
De grootte wordt berekend met de formule S = √(P² + Q²). Daarbij staat P voor het werkvermogen en Q voor het blindvermogen.
Wat is de eenheid van schijnvermogen?
De eenheid is voltampère, afgekort VA. Hogere waarden worden vaak uitgedrukt in kilovoltampère (kVA).
Waarom is schijnvermogen belangrijk voor een omvormer?
Schijnvermogen is een belangrijke grootheid voor de dimensionering van een omvormer. Het geeft aan voor welk vermogen de omvormer moet zijn gedimensioneerd.
Met onze stroomkwaliteitsanalysatoren kunt u het werkvermogen, blindvermogen en totale vermogen meten. Bovendien kunt u een gedetailleerde netwerkanalyse uitvoeren en de stroomkwaliteit bewaken. Breng transparantie in uw net met de klasse A-meetapparatuur van A. Eberle:
