RMS電力とは何ですか?


ベストアンサー

上記のように、AC量は交互になり、どの機器にも、正と負のピークがあり、ピークツーピークの影響を受ける瞬時波形が表示されます。

問題は、機器と機器が波形の平均値にのみ応答し、電力がRMSに依存することです。

DCを使用する場合、ピーク、平均、およびRMSはすべて同じであるため、リンゴとリンゴを比較するために、波形に関係なく正しい読み取り値を確認する手段が開発され、どの波形でも1000Wとなるようになりました。導出することができます。重要な値は、ピーク、平均、RMS、およびフォームファクタ= RMS /平均

これで、すべてのアナログ機器が任意の波形の平均値に応答するため、正弦波の量について、平均値を定義する以下に示すように行います。ピーク値の観点から。 これは定数値であることに注意してください

問題どの機器も平均値に応答しますが、電力は以下に示すように計算されるRMS(二乗平均平方根)値に依存します。正弦関数(上と下)を必要な波形に置き換えることができます。 これは定数値であることに注意してください

利点AVGとRMSの利点は、それらが一定の「DC」値であるということです。これは、以下のさまざまな波形について示されています。

RMSと平均の比率はフォームファクタと呼ばれ、アナログ計装にとって重要な量。たとえば、AC正弦波電圧を測定する場合、平均値に応答しますが、読み取り値はRMSを反映している必要があります。したがって、メーターは2 / pi = .637に応答しますが、RMSを読み取るようにスケールを調整して、正弦波量の場合は1.11であるフォームファクターでスケーリングする必要があります。したがって、100Vのピークは平均63.7 Vになりますが、RMSは70.6Vです。

正弦波用に校正されたアナログメーターがあり、たとえばDC波または三角波を読み取りたい場合は、測定された波形の読み取り値に単純に乗算します。そのフォームファクターは、正弦波フォームファクターで除算されます。例

ピーク100V、RMS = 55.7、AVG = 50、FF = 1.154の三角波がある場合

正弦波校正済みメーターで測定した三角波は50Vに応答し、メーターの読み取り値は、57Vである必要がある場合、50 * 1.11 = 55.5Vになります。これを修正するには、55.7 * 1.154 / 1.11 = 57Vを実行します。これは正しいです。

これが、古いアナログメーターが別々のDC範囲とAC範囲を持っている理由ですが、最新の計装は真のRMSを読み取るため、心配する必要はありません。波形について。 True RMSは、上記の計算をリアルタイムで実行します。

したがって、すべての機器が平均に応答しますが、実際に消費される電力である電力を決定するには、RMS量が必要です。したがって、100VRMSおよび10ARMSは、波形に関係なく1000Wの電力を提供します。正しいアナログ機器またはTRUERMSメーターで測定する必要があります。

つまり、Power = Vpeak * Sin(theta)* Ipeak * Sine(theta-aplha)の代わりに、Power = Vrms * Irms

そして、これはすべて私たちの生活を楽にすることでしたか?

追加情報

余談です

電力= Vp * Ip / 2 =(Vp / sqrt(2))*(Ip / sqrt(2 +))= Vrms * Irms

補遺

サウンドシステムに対して定義された「RMSPOWER」の論争の的となっている問題が頭を悩ませているようです。

注意してください質問は、その長所または短所ではなく、「RMS電力とは何か」を尋ねました。

誤ったRMS電力は、ある段階で次のように定義されていましたが

P = Vrms * Irms

サウンドシステムのみで使用し、他の場所では使用しないでください。

詳細についてはこちらをご覧ください http://www.n4lcd.com/RMS.pdf

したがって、尋ねられた質問に関して、これは「RMSPOWER」という用語に割り当てられた定義です。それが正しいかどうかは別の問題です。

この用語はサウンドシステムに固有であり、これは平均パワーを表すという主張があります。

人々が次のように言ったり主張したりすることに関係なく、方程式は、定義によりこの問題を解決します。これは、曲線の下の面積を期間で割ったものであり、定義上、常に平均値になります。積分制限と期間{\ frac {1} {T}}を互いに独立して選択でき、必要な平均値を取得できますが、これは必要ありませんゼロ。 波形が対称であり、周期的である必要がない場合にのみ、全サイクルでゼロになります。

{\ displaystyle x \_ {\ text {avg}} = {\ frac {1 } {T}} \ int \_ {t\_ {1}} ^ {t\_ {2}} y(t)\、\ operatorname {d} t}

AC電力

瞬時電力は次のように定義されます:

{\ displaystyle P \_ {\ text {inst}}(t)= v(t)i (t)} = {\ frac {v(t)^ 2} {Z}} = i(t)^ 2 * Z

ここで、v(t)とi(t)は時変です電圧と電流の波形。一般に、Zは不明であり、後の2つの方程式はほとんど使用されませんが、Zが既知の場合は、それらも使用できます。

この定義は、正弦波であるかどうかに関係なく、すべての波形に適用されるため便利です。 。これは、非正弦波形が一般的であるパワーエレクトロニクスで特に役立ちます。

一般に、低周波数のラインサイクルであるか高周波数であるかにかかわらず、一定期間にわたって平均化された有効電力に関心があります。電力変換器のスイッチング周期。その結果を得る最も簡単な方法は、希望する期間の瞬間計算の積分を取ることです。これをデジタルで行う場合、サンプリング時間は非常に短くする必要があります(予想される最高高調波の少なくとも2倍)が、統合および平均化される期間は大幅に長くなる可能性があります。

{\ displaystyle P \_ {\ text {avg}} = {\ frac {1} {t\_ {2} -t\_ {1}}} \ int \_ {t\_ {1}} ^ {t\_ {2}} v(t)i(t )\、\ operatorname {d} t}

平均電力を計算するこの方法では、波形の高調波成分に関係なく有効電力が得られます。実際のアプリケーションでは、これはデジタルドメインで行われ、有効電力を決定するためにrmsと位相を使用する場合と比較すると計算は簡単になります。

{\ displaystyle P \_ {\ text {avg}} = {\ frac {1} {n}} \ sum \_ {k = 1} ^ {n} V [k] I [k]}

これにより、次の範囲外の問題が明らかになることを願っています。質問されている質問です。

回答

RMSは「二乗平均平方根」の略で、オーディオソースに到達する場所に電力を供給するために使用される平均電圧量の測定値です。 Total DynamicDistortionのしきい値。これは通常、RMS電力定格、または単にRMS定格と呼ばれます。

「ピーク電力」ではなく「RMS電力」と聞こえる場合、それはスピーカーまたは音源が供給する電力量です。通常、可聴歪みを生成せずに一定期間処理できるか、特定の許容しきい値(通常は.5%)を下回るTHDレベルを生成できます。また、アンプがスピーカーに送信する電力量を測定するためにも使用されます。音源。

オーディオ信号は大きく変動し、オーディオレベルのスパイクが発生することがあるため、ピークパワーは常にRMSパワーよりも高くなります。ピークパワーはスピーカーが処理できるパワーの量です。吹き飛ばされたり誤動作したりすることなく、送信される信号レベルのスパイクである場合、一時的に歪みが発生します。同様に、ピーク電力で継続的に実行すると、スピーカーが損傷します。

RMSは通常、量を測定するために使用される標準ですスピーカーが処理できるパワー。したがって、より大きなスピーカーが必要な場合は、RMSの高いスピーカーを選択してください。評価。同様に、少なくとも同じ量のRMSパワー以上のアンプがあることを確認してください。

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