elektra1.doc

(1123 KB) Pobierz
1

1.    Część teoretyczna.

 

Ø     Watomierz – budowa i zasada działania.



Bardzo rozpowszechnione jest stosowanie mierników elektrodynamicznych do pomiaru mocy. Cewkę nieruchomą łączy się szeregowo z odbiornikiem, przy czym przez cewkę tę płynie prąd równy prądowi pobieranemu przez odbiornik.

 

                                     Schemat przyłączenia watomierza

 

 

 

 

Cewkę ruchomą włącza się równolegle do odbiornika, płynie przez nią prąd proporcjonalny do napięcia. Prąd = , gdzie - rezystancja cewki napięciowej watomierza. Kąt przesunięcia fazowego między prądami w obu cewkach jest równy kątowi fazowemu odbiornika . Odchylenie wskazówki wynosi więc: .

Na ogół cewki w watomierzach wykonuje się tak, aby był spełniony warunek: . Oznaczając stałe czynniki przez , otrzymamy

 

  lub 

 

Gdzie: P- moc czynna pobierana przez odbiornik,

           - stała watomierza.

Stała watomierza wyraża moc w watach przypadająca na jedną działkę podziałki. Jest to współczynnik bardzo użyteczny przy watomierzach o kilku zakresach pomiarowych. Stałą watomierza wyznacza się dzieląc iloczyn zakresów prądowego i napięciowego przez liczbę działek podziałki.

 

 

Ø     Pomiar mocy czynnej, biernej i pozornej.

 

Moc czynna – mierzymy w watach (W) tak jak moc prądu stałego. Moc czynna jest równa iloczynowi wartości skutecznych napięcia i prądu oraz współczynnika mocy cos φ.  Moc czynną oznaczamy przez P.

P = UI cosφ

Moc bierna – jest iloczynem wartości skutecznych napięcia i prądu oraz sinusa kąta przesunięcia fazowego między prądem i napięciem. Moc bierna: Q = UI sinφ

 

Moc bierna mierzymy w warach (var).

 

Moc pozorna – jest największą wartością mocy czynnej w obwodzie przy cosφ = 1. Jednostką mocy pozornej jest woltoamper ().

 

Moc czynna, bierna i pozorna są związane zależnością:

 

 

 

                                                                                         



 

 

     

Q = UIcosj

 

 

                           

P = UIcosj

 

Trójkąt mocy obwodu prądu sinusoidalnego

 

 

 

Moce P,Q, S można przedstawić w postaci trójkąta prostokątnego o przyprostokątnych równych P i Q oraz przeciwprostokątnej S. Trójkąt ten nazywamy trójkątem mocy. Z trójkąta mocy wynika:

 

                           

 

 

 

 

 

2.    Obliczenia.

 

a)   pomiary w obwodzie jednofazowym:

 

W układzie jak na rysunku zmierzyć wartości napięcia U prądu I oraz mocy czynnej P dla następujących obciążeń:

- czynnego/ rezystancja R,

- biernego indukcyjnego/ cewka L,

- biernego pojemnościowego/ kondensator C,

- mieszanego/ równoległe połączenie  elementów, R, L, C. 



       Wyniki pomiarów zestawić w tabeli.

 

 

 

Schemat układu do pomiarów w obwodzie 1- fazowym prądu przemiennego.

 

 

 

 

Tabela 1.

 

 

Obciążenie

U

I

P

cosφ

V

A

W

R =  340

100

0,30

29,5

0,98

0,29

-8,85

200

0,36

8

0,11

0,04

-2,88

200

0,36

0

0

0

0

RLC

100

0,32

31

0,97

0,31

-9,92

 

Obliczyć wartości współczynnika mocy cos φ, składowej czynnej prądu i składowej biernej prądu

 

 

 

 

 

Przykładowe obliczenia:

 

 

 

 

 

 

 

Sporządzić wykresy wektorowe prądów i napięć dla każdego rodzaju obciążenia.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)   badanie układu do kompensacji mocy biernej:

 

W układzie jak na rysunku wykonać pomiary charakterystyk kompensacji I, P = f/C. Wyniki pomiarów zestawić w tabeli.

 



                     Schemat układu do kompensacji mocy biernej.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabela 2.

 

Lp.

C

I

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin