Есть однофазная сельская сеть 220 вольт.
Есть общий автомат С25 на 25 ампер.
Есть проточный обогреватель на 5.5 квт, который как раз и берет 25 ампер. Это должно значить, что если еще включить лампочку, насос и компютер, автомат выключится.
Для этого я решил один из ТЭНов включить через диод, чтобы он брал в половину меньше мощности.
Но возникает теоретический вопрос - настанет время когда включены будут оба ТЭН, допустим когда полуволна будет направлена вверх, и тогда, сработает ли автомат?
Илюстрация:

Получается в одну сторону полуволны - потребление 26 ампер, в другую 15 ампер.
Вопрос - сработает ли автомат? И почему?

автомат не сработает, но плюс ко всему вы получите разные по величине полуволны, т.е. тэн при включении просаживает сеть на определенную величину, а при включении через диод просаживаться будет только одна полуволна. влиять будет на приемники, колонки, некоторые лампочки могут начать заметно мерцать, и т.п...

Мощность ТЭНа уменьшиться не в половину, а в 5 раз.
Соответственно мощность Вашего нагревателя будет P+P/5=2.75+2.75/5=3.3кВт

Не верно, я лампочку 60 ватт включал так и с диодом, то гаснула примерно наполовину. К тому же
ТЭН 1 - 2 КВТ
ТЭН 2 - 3.5 КВТ
(POLARIS VEGA S 5.5 2007ГОД)

Мощность одного ТЭНа уменьшится именно вдвое, если он включен непосредственно в сеть 220В. Суммарную мощность можно узнать, когда будет ясно, как они включены в схему...
Проще было отключить один ТЭН, коль такой напряг с сетью... или брать накопительный, но об этом думают до покупки, обычно...

Вообще-то греть электрикой дороже в 3 раза по сравнению с газом! Это временное решение, я купил б.у. за 100 грн. Проверил в ванной(в квартире города) без УЗО - оба тэна греют. Оба не включал бо здеся 2 линии по 20 ампер, выключило бы. А так вообще я газовый котел буду ставить со временем.
Просто хочется чтобы воду сильнее грело! Включены будут паралельно как и полагается, а как иначе то.

Ну тогда реле приоритета Вам в помощь... Один из ТЭНов подключить через реле и при включении других приборов сеть, то есть при приближении тока к предельной цифре, один из ТЭНов будет отключаться.

Вы тестером напряжение на лампе и ток замерьте с диодом и без него, вычислите мощность P=U*I в двух случаях и сравните. В лампе мощность упадет где-то в 3-4 раза, т.к. там явная зависимость R от температуры.




Нет!
Посчитайте по формулам средневыпрямленного значения тока и напряжения для однополупериодного выпрямителя (зависимость R от температуры не берем) или сделайте измерения. Напряжение и ток будут в 0,45 раз больше. Соответственно мощность в 4,93 раз снизиться.

Именно эта зависимость не позволяет снизиться мощности в лампе даже в 2 раза, не говоря уже о 3-4.


Напряжение после диода снизится в корень с двух раз, соответственно мощность на термонезависимом сопротивлении снизится вдвое.

Не.

Наверно так понятнее
Напряжение на нагружке после диода

Uн=(sqrt(2)/Pi)*Uсети=0,45Uсети=0,45*220=99В

Уменьшение напряжения 220/99=2,22раза

По мощности P1/P2= (U^2/ R) / (0.45U)^2/R=4.93 раза

Вообще-то использование диодов для однополупериодного выпрямления в цепи таких мощных (в бытовом понимании) нагрузок - однозначно плохое решение.
Это лампочку там на лестничной клетке, или паяльник ватт на 40 в цепи контакта на подставке для дежурного подогрева - да, можно.
Однополупериодные выпрямители искажают форму питающего напряжения, причем со смещением "нулевой" линии переменного тока, что вызывает во всей сети одностороннее подмагничивание сердечников питающих силовых трансформаторов, электродвигателей и т.д. и т.п, вызывающее их перегрев. Из-за перехода в нелинейную зону намагничивания (одностороннее насыщение сердечников), в сеть и эфир генерируются помехи...
Лучшее решение в данном случае для двух ТЭНов и вообще схемы - реле приоритетной нагрузки (для исключения выбивания автомата по перегрузке).
А диоды в сети на десятки ампер однополупериодного выпрямления - это такой "колхоз", что...
К нему ещё и радиатор надо городить (падение на диоде, грубо говоря, 1 вольт минимум, умножим на 10А - вот вам и радиаторчик такой себе ватт на 10, с пачку сигарет размером...) Всё вышесказанное, конечно, имхо.

Ни можит такого быть! Щас запущу MultiSim и засимулирую всем результат. У меня не лицензия, но есть . . .

155 "вольт" будет после диода...

Споры обьявляю закрытыми. Можность уменьшается в 2 раза, а не в 5!

Как мощность может уменьшаться в 2 раза, если амплитуда сразу уменьшается в 2 раза, а в отсутстующем полупериоде нет тока вообще?
Ох!.... уж эта симуляция-виртуализация.

Rezo, амплитуда не уменьшается... как было в пике311 .. так и останется... вторая полуволна срезается.

Всё правильно - согласен!

Вот модель. Можете в реальности проверить

нифига там не видно... так что проверить то?

на картинке на черную полоску вверху нажмите.

Мать вашу... сорри...
Dimka1, ну что всё "не" да "не"...
Напряжение не уменьшится в два раза. Действующее значение напряжения упадёт в 1,41 раза (корень из двух), ток через нагрузку также...
Мощность выделяемая на нагрузке уменьшится в 2 раза!
Не надо никаких симуляторов... просто физика и математика.

Для любителей "на пальцах".
Синусоида состоит из двух полуволн (положительной и отрицательной). При протекании обеих через нагрузку, на ней выделяется мощность. Если "разрезать" синусоиду на две полуволны двумя диодами (включенными разнополярно с одной общей точкой) и после каждого поставить одинаковую нагрузку (равную исходной), то суммарная потребляемая мощность не изменится... Ок?
Дальше вроде нить рассуждения понятна.

Dimka1, не то....

Это для синусойды уменьшается в 1,41 от амплитудного значения.

После диода нет синусоиды.

Откройте книжку по источникам питания и посмотрите на выражение для действующего (средневыпрямленного) значения напряжения в нагрузке для однополупериодного выпрямителя.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8B%...%B5%D0%BB%D1%8C

Раздел "Однополупериодный выпрямитель (четвертьмост)"

Не знаю, что Вы в книжках начитались... но со школьной скамьи усвоил "хитрости" с диодами...

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

А теперь просто прикиньте, Dimka1, если мощность упадёт после диода в 4 раза (или в пять, как кто то утверждал ), то куда же подевалась половина расчётной мощности схемы 1 при переходе к схеме 2?

savelij®, всему виной все эти новые технологии... если прога сказала... а кто там... и почем... эиэх...

Так вот сначала и следовало бы договориться относительно чего рассматриваем то или иное - по амплитудному, средневыпрямленному или квадратичному?
Нас не имтересует выпрямление как таково, а нас интересует работа!
Именно работа в каждой полуволне (полупериоде).
А для работы не важно как эти полупериоды будут расположены относительно оси.
Вот теперь за время периода и рассматриваем работу, т.е - изменение тока в зависимости от изменения амплитуды напряжения на постоянной нагрузке за единицу времени (периода).
В периоде два плупериода. Следовательно вся работа за период будет состоять из двух полупериодов.
Теперь "отсекаем" один полупериод, что остаётся? Остаётся работа в два раза меньше, за тот же промежуток времени (амплитудное значение тока и напряжения).

Абсолютно неверно. Суммировать так нельзя, т.к. полуволны действуют в разных временных интервалах.

Обосновывайте.. только "чур" в проги не кидать... ну не верю я америкосам)))

??? Что не верно? Что суммировать нельзя? При чём тут временные интервалы?...
Выделенная на нагрузках мощность в обеих схемах будет не равна?

В первом случае P1=(U)^2 / R

Есть возражения?

Для нижней схемы, (диод выкинули). Напряжение уменьшается (пусть уже в 2 раза как Вы сказали, не буду придираться, т.к. реально в 2,222)

Мощность

P2=(U/2)^2/R=U^2/4R

Отсюда P2/P1=[U^2/4R]/[U^2/R]=4 (преобразование по всем правилам математики)

В 4 раза падает.

А если учесть все аналитические выкладки, то в 5 раз.

Что и показало моделирование в Веркбенч.
Если хотите, то Вы можете сами эти измерения провести в реальности, но только не на лампе (там R зависит от температуры), а, например, на утюге.

Конечно есть. И уже сказано не раз, напряжение (действующая величина) уменьшается не в два раза, а в 1,41.
Не было такого. Не говорил и не писал.

Ну какие ещё аналичические выкладки, если изначально не в ту степь поехали...

Вы ручками пощупайте последние рисунки...

Для первой схемы чему равна мощность?



Вот специально достал мультиметр. Включил после диода. Показал 100В (на постоянке). На входе показал 223 (на переменке).
Уменьшение в 2,23 раза. Что и требовалось доказать.
Откуда у Вас 1,41 взялось?

Dimka1, мощь величина СРЕДНЯЯ! ну отсеките половину!

А Ваш мультиметр умеет правильно измерять несинусоидальное напряжение?... В паспорт то загляните и нам расскажите...
Заодно прикиньте, что же такого он замерил в режиме постоянки?... Может некую постоянную составляющую периодического однополярного сигнала?
Не ленитесь, рисуйте эпюры на бумажке...

Осциллограф имеется? Вот он бы точно картинку Вам изобразил со всеми временными и амплитудными значениями.

Я мультиметр перевел в режим измерения постоянного напряжения. Соответственно после диода любой вольтметр постоянного напряжения покажет среднее за период значение любой формы напряжения. Этим значением и разогревается Ваша нагрузка.
В рассчетных формулах это 99В.
В реальности он и показал 100В.





Решите простую школьную задачку.
Сопротивление нагрузки R=1 Ом
Среднее значение напряжения 20В.
Среднее напряжение уменьшили до 10В (отсекли половину напряжения)

Как измениться мощность на нагрузке?

ок!
есть нагрузка в 1 кВт!
подключаем через диод... в первую половину он сколько выделит? 1 кВт... во вторую? =0!!! среднее?

Если мультиметр переключить на переменку, то покажет уже 130В-уже ближе к истине. Это говорит о несостоятельности данного прибора измерять эти импульсы.

Действующее значение напряжения до диода 220В?

да, амплитудное 311

Отнюдь не любой прибор это покажет..., то бишь среднее значение.




В том то и дело, что "простые" задачки тут не канают.

Вот еще основания не доверять мультиметру подобные измерения: полный мост на постоянке показывает 207, а на переменке 97.

На моделировании вы применили амперметр для переменного тока, а потом для пульсирующего тока. Вы уверены как он меряет? Максимум тока, среднее? То же самое и вольтметр. В своем же моделировании я применил ваттметр, не знаю как он считает, но результат правильный.

Кстати у меня есть осциллограф Вот такой http://blohher.xofportal.ru/usr/s/74 не импорт, ну ничего, играться можно

Ну это совсем ни в какие рамки не идёт.
Ознакомтесь с паспортами на измерительтную технику, в т.ч. и на вольтметры /тестеры для измерения переменного и постоянного напряжения.
Из чего узнаете, что о любой форме в впиципе речь идти не может, а к синусоидальному напряжению требования по форме в процентах!
А Вы хотите полпериода измерить.
Можете практически подать на прибор меандр со скважностью равной 2 и синусоиду (всё одной и той же амплитуды и частоты).
И очень сильно удивитесь увидев разницу.
А переколючив на постоянку, будеме измерять не постоянно, а сильно пульсирующее напряжение

Сопротивление нагрузки
R=Uсети^2/P=220*220/1000=48.4 Ом

Включаем диод.
Напряжение на нагрузке Uн=0,45*Uсети=0,45*220=100В
Ток в нагрузке Iн=Uн/R=100/48.4=2.06А

Мощность в нагрузке P2=Uн*Iн=100*2,06=206Вт

Занижение по мощности в 4,9 раза. 100/206=5



Здесь в методе для студентов тоже самое (стр.3) описывается
http://old.misis.ru/LinkClick.aspx?filetic...D&tabid=216

и предлагаю закончить обсуждение. Кому интересно, включайте схему в реально работающую сеть и смотрите что намотает счетчик. Косвенно можете вычислить мощность.

На этом все. Доказывать кому что либо больше нет желания.





Соглашусь. "Проморгал".

Dimkа1, а как вы прокоментируете такой эксперимент: вода в чашке нагревается кипятильником за 2мин. 20с. без диода и 4мин. 50с. через диод? Неужели эти результаты свидетельствуют о снижении мощности в 5 раз?

Напрасно!
Смотрите графики, где амплитудные значения полупериодов (Ui) во всех случаях равны.
Нижний график - это практически то, о чём говорил "savelij®", а правый верхний - это наш результат (включение диода).
Смотрите, анализируйте, подставляйте числа и всё будет понятно, что мощность уменьшится примерно в два раза!

Никак, т.к. не проводил таких экспериментов. На выходных попробую проверить на электрическом чайнике.
Но вот летом на даче замечал, что при просадке напряжения с 220 до 180 кастрюля с водой на плитке закипает гораздо дольше, чем при нормальном напряжении.

ПРавильно! И зависимость там не линейная.
И там изменяется (уменьшается) амплитуда, а в нашем случае амплитуда не уменьшается.

Можно и без приборов (красным цветом - энергия на нагрузке)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла