POMIARY MOCY I ENERGII CZYNNEJ W OBWODACH JEDNOFAZOWYCH.pdf

UNIWERSYTET WARMIŃSKO-MAZURSKI

W OLSZTYNIE

LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI

ĆWICZENIE NR3: POMIARY

MOCY I ENERGII CZYNNEJ W

OBWODACH JEDNOFAZOWYCH .

a) Pomiar mocy czynnej watomierza w układzie

bezpośrednim.

Wartości zmierzone

Wartości obliczone

Rodzaj

odbiornika

U I α

Stała

watomierza

cosφ φ

(moc

pozorna)

V A dz W/dz

var V*A - ˚

Żarówka 235 0,62 73

146

0 145,7 1 0

Żarówka i

kondensator

235 0,98 74

148 176,4 230 0,6434 50

Żarówka i

235 2,3 48

192 505,3 540 0,3556 69,2

cewka

Przykładowe obliczenia:

, ,

, °

,° ,

b) Pomiar mocy czynnej watomierza w układzie

półpośrednim.

Przekładnia przekładnika k i = 10

Wartości zmierzone

Wartości obliczone

Rodzaj

odbiornika

U I 1

I 2 P W P

P=k i P w

S Cosφ φ

V A

A W W var VA -

Żarówka 235 0,6 0,06 14 140 16,7 141 0,9929 6,82

Żarówka i

kondensator

235 0,96 0,1 14 140 188,7 235 0,5957 53,4343

Żarówka i

cewka

235 2,3 0,23 20 200 502 540 0,37 68,2827

Zastosowanie przekładnika umożliwia pomiar prądów większych, niż zakres

zastosowanego amperomierza, przy czym należy przy obliczeniach uwzględnić

przekładnię przekładnika

Przykładowe obliczenia:

c) Pomiary energii czynnej odbiornika jednofazowego.

Stała licznika C L = 1kWh=3 000 obr.

Wartości zmierzone

Wartości obliczone

Rodzaj

odbiornika

[10 obrotów]

cos φ

Żarówka

235

0,62 1m 26,7s

(86,7s)

12 000

138,4

0,95

Żarówka i

kondensator

235

0,98 1m 26,2s

(86,2s)

12 000 139,21

0,64

Żarówka i

cewka

235

2,3

1m 6,7s

(66,7s)

12 000

180

0,33

Przykładowe obliczenia:

, ,

Wnioski

W cewce idealnej napięcie sinusoidalne zmienne wyprzedza prąd o kąt fazowy

j =

Cewka pobiera moc bierną, przechowuje energię elektryczną w polu magnetycznym.

W kondensatorze idealnym napięcie sinusoidalne opóźnia się względem prądu o kąt fazowy

j -

. Kondensator pobiera moc bierną i przechowuje ją w polu elektrycznym.

Moc czynną, bierną i pozorną można przedstawić graficznie w postaci trójkąta

prostokątnego, zwanego trójkątem mocy. Najkorzystniejsza z punktu widzenia poboru mocy

sytuacja jest wtedy, gdy nie ma mocy biernej. Wówczas cała pobrana moc zamieniana jest na

pożyteczną pracę – tak jest w wypadku prądu stałego. Przedstawiony trójkąt pokazuje też, że

moc pozorna jest geometryczną (twierdzenie Pitagorasa) sumą mocy czynnej i biernej prądu

elektrycznego pobieranego przez odbiornik ze źródła. Można to wyrazić następującym

wzorem:

Aby zmniejszyć negatywny wpływ mocy biernej, należy ją kompensować, stosując

baterie kondensatorów, które poprawiają współczynnik mocy

Moce zmierzone w 1 i 2 układzie mają zbliżone wartości. Pomiar za pomocą licznika

zużytej energii elektrycznej i wykonane obliczenia na podstawie wskazań trochę się

różnią, czego przyczyną może być błąd wskazań aparatury pomiarowej (watomierze):

o dla żarówki różnica wynosi – 5 W

o dla żarówki i kondensatora różnica wynosi – 4 W

o dla żarówki i cewki różnica wynosi – 16 W

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: