Warum beeinflusst Blindleistung die Spannung? Angenommen, Sie haben ein (schwaches) Stromversorgungssystem mit einer großen Blindlast. Wenn Sie die Last plötzlich abschalten, würde die Spannung einen Spitzenwert erreichen.
Zuerst müssen wir definieren, was genau gefragt wird. Nachdem Sie nun festgestellt haben, dass es sich um ein Versorgungssystem handelt, nicht um die Leistung eines Operationsverstärkers oder Ähnliches, wissen wir, was "Blindleistung" bedeutet. Dies ist eine Abkürzung, die in der Elektroindustrie verwendet wird. Idealerweise ist die Belastung des Systems ohmsch, in Wirklichkeit jedoch teilweise induktiv. Sie unterteilen diese Last in reine ohmsche und reine induktive Komponenten und bezeichnen das, was dem Widerstand zugeführt wird, als "Wirkleistung" und das, was der Induktivität zugeführt wird, als "Blindleistung".
Daraus ergeben sich einige interessante Dinge, zum Beispiel, dass ein Kondensator über einer Übertragungsleitung ein Blindleistungsgenerator ist. Ja, das hört sich lustig an, aber wenn Sie der obigen Definition von Blindleistung folgen, ist dies alles konsistent und es wird keine Physik verletzt. Tatsächlich werden manchmal Kondensatoren verwendet, um Blindleistung zu "erzeugen".
Der tatsächliche Strom, der aus einem Generator kommt, liegt um einen kleinen Phasenwinkel hinter der Spannung. Anstatt dies als Betrag und Phasenwinkel zu betrachten, werden zwei separate Komponenten mit unterschiedlichen Beträgen betrachtet, eine bei 0-Phase und die andere bei 90 ° -Phase. Ersterer ist der Strom, der Wirkleistung und letzterer Blindleistung verursacht. Die beiden Arten der Beschreibung des Gesamtstroms in Bezug auf die Spannung sind mathematisch äquivalent (jede kann eindeutig in die andere umgewandelt werden).
Es stellt sich also die Frage, warum der Generatorstrom, der der Spannung um 90 ° nacheilt, zu einem Spannungsabfall führt. Ich denke, darauf gibt es zwei Antworten.
Erstens verursacht jeder Strom, unabhängig von der Phase, immer noch einen Spannungsabfall über den unvermeidlichen Widerstand im System. Dieser Strom durchquert 0 an der Spitze der Spannung. Man könnte also sagen, dass er die Spannungsspitze nicht beeinflussen sollte. Der Strom ist jedoch kurz vor der Spannungsspitze negativ. Dies kann tatsächlich einen etwas höheren scheinbaren Spannungspeak (nach dem Spannungsabfall am Serienwiderstand) unmittelbar vor dem Leerlauf-Spannungspeak verursachen. Anders ausgedrückt hat die scheinbare Ausgangsspannung aufgrund des Nicht-Null-Quellenwiderstands eine andere Spitze an einer anderen Stelle als die Leerlaufspannung.
Ich denke, die wirkliche Antwort hat mit unausgesprochenen Annahmen zu tun, die in die Frage eingebaut sind, die ein Steuersystem um den Generator darstellt. Was Sie wirklich sehen, ist die Reaktion auf das Entfernen der Blindlast nicht die des bloßen Generators, sondern die des Generators mit seinem Steuersystem, das die Änderung der Last ausgleicht. Auch hier verursacht der unvermeidliche Widerstand im System mal den Blindstrom echte Verluste. Es ist zu beachten, dass ein Teil dieses "Widerstands" möglicherweise kein direkter elektrischer Widerstand ist, sondern mechanische Probleme, die auf das elektrische System projiziert werden. Diese realen Verluste erhöhen die reale Last des Generators, sodass durch das Entfernen der Blindlast immer noch eine echte Last entlastet wird.
Dieser Mechanismus wird umso umfangreicher, je breiter das "System" ist, das die Blindleistung erzeugt. Wenn das System eine Übertragungsleitung enthält, verursacht der Blindstrom immer noch echte I 2 R-Verluste in der Übertragungsleitung, die eine echte Belastung des Generators verursachen.