INSTYTUT PODSTAW ELEKTROTECHNIKI

POLITECHNIKI ŁÓDZKIEJ

Wydział Elektrotechniki i Elektroniki

Semestr III. Studia magisterskie.

Grupa dziekańska IX

Grupa na ćwiczeniach nr 66

SPRAWOZDANIE

Z ĆWICZEŃ W LABORATORIUM

ĆWICZENIE NR 1

TEMAT: POMIARY WSPÓŁCZYNNIKÓW CHARAKTERYZUJĄCYCH KSZTAŁT PRZEBIEGÓW CZASOWYCH NAPIĘĆ I PRĄDÓW W UKŁADACH ELEKTROENERGETYCZNYCH.

Data wykonania ćwiczenia.	Podpis	Data oddania sprawozdania	Podpis
18.XII.1996		8.I.1997

Imię i nazwisko	Nr albumu	Ocena ustna	Ocena spraw.	Ocena	Uwagi
Jacek Budka	80837
Rafał Ptak	81113

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami pomiaru współczynnika zawartości harmonicznych i wspóczynników szczytu i kształtu badanych przebegów prądów i napięć.

Metoda pomiaru.

Pomiar współczynników zawartości harmonicznych odbywa się przez bezpośredni odczyt jego wartości za pomocą odpowiedniego przyrządu pomiarowego w układzie jak na rysunku. Pomiar współczynników szczytu i kształtu odbywa się pośrednio przez odczyt wartości chwilowej, maksymalnej i skutecznej badanego przebiegu prądu a następnie przez ich analityczne wyznaczenie na podstawie wyników pomiaru.

1. Badanie kształtu krzywej prądu jałowego transformatora.

Schemat połączeń

Wykaz przyrządów.

Atr - autotransformator [nr 3167; Imax=10A; U1/U2=220V/0÷250V] , 50Hz

V1 - woltomierz elektromagnetyczny prądu zmiennego, pracujący w pozycji poziomej, napięcie probiercze 2 kV, [kl. 0.5; 0-150-300V], Nr IE1-PN-7/1-1095

V2 - woltomierz prostownikowy, magnetoelektryczny, pracujący w pozycji poziomej, napięcie probiercze 5 kV [kl. 2.5; 1.5-6-15-30-60-150-300-600V] , Nr IE1-PN-7/2- 1362

A1 - amperomierz elektromagnetyczny prądu zmiennego, pracujący w pozycji poziomej, napięcie probiercze 2 kV, [kl. 0.5; 0-1-5A] , Nr IE1-PN-7/0-87

A2 - amperomierz prostownikowy, magnetoelektryczny, pracujący w pozycji poziomej, napięcie probiercze 3 kV [kl. 1.5; 0.15-0.6-3-15-60-300-1500mA] , Nr IE1-PN-7/1- 1252

Trp - transformator powietrzny [Im=0.0277·U]

Tr - badany transformator jednofazowy

P - potencjometr suwakowy

Osc - oscyloskop typu BM 370 [wsp. wzm. Y 1:1÷1:1000] , Nr IE1-PN-7/1-258

PMZ-9 - miernik odkształceń , 220/110 V , Nr I12-T-6-345 ME

Wyniki pomiarów:

Lp.	UV1	Iosk	IA2	Iośr	UV2	Iomax	h	k	s
	[V]	[A]	[A]	[A]	[V]	[A]	[%]	-	-
1	126	0.7	0.591	0.53	54.54	1.51	40	1.31	2.16
2	120	0.6	0.522	0.46	47.27	1.31	38	1.28	2.18
3	112	0.5	0.443	0.40	38.18	1.06	36	1.25	2.12

Przykładowe obliczenia:

Współczynnik kształtu obliczamy ze wzoru:

Na przykład dla pomiaru nr 1:

Współczynnik szczytu obliczamy ze wzoru:

Na przykład dla pomiaru nr 2:

II. Badanie kształtu krzywej napięcia wyjściowego wybranego źródła prądu przemiennego.

Schemat połączeń.

Wykaz przyrządów.

- tyrystorowy sterownik mocy

- oscyloskop BM 370 , Nr IE1-PN-7/1-258

- miernik zniekształceń nieliniowych PMZ - 9 , 220/110 V Nr I12-T-6-345 ME

- V₁ - woltomierz elektromagnetyczny prądu zmiennego, pracujący w pozycji poziomej, napięcie probiercze 2 kV, [ kl.dokł. 0.5 ; zakres 150,300 ] , Nr IE1-PN-7/1-1095

- V₂ - woltomierz prostownikowy, magnetoelektryczny, pracujący w pozycji poziomej, napięcie probiercze 5 kV, [ kl.dokł. 2.5 ; zakres 1.5;6;15;30;60;150;300;600]

- V₃ - woltomierz magnetoelektryczny , Nr IE1-PN-7/2-452

Wyniki pomiarów.

Lp.	Usk	UV2	Uśr	Umax	h	k	s
	[V]	[V]	[V]	[V]	[%]	-	-
1	224	222	202	310	12	1.11	1.38
2	208	185	166	310	34	1.25	1.49
3	156	125	113	320	77	1.38	2.05

Przykładowe obliczenia.

Współczynnik szczytu obliczamy ze wzoru:

Na przykład dla pomiaru nr.1:

Współczynnik kształtu obliczamy ze wzoru:

Na przykład dla pomiaru nr.2:

Wnioski i uwagi.

Z przeprowadzonych pomiarów prądu jałowego transformatora wynika, że badane urządzenie pracujące w stanie jałowym wprowadza stosunkowo duże zniekształcenia. Są one tym większe im większa jest wartość skuteczna prądu jałowego. Obraz przebiegu prądu otrzymany na oscyloskopie potwierdza dużą zawartość harmonicznych w badanym przebiegu wskazywaną przez przyrząd PMZ-9 (zawartość harmonicznych rzędu 38% powoduje znaczne odkształcenie przebiegu). Należy zauważyć, że dla dokładnego określenia wpływu transformatora pracującego w stanie jałowym na kształt prądu płynącego w obwodzie należałoby zbadać czy źródło zasilające obwód nie wnosi zniekształceń. Ponadto analizując wyniki doświadczenia można zauważyć, że pełną informację o odkształceniu przebiegu uzyskujemy znając wszystkie jego parametry tzn. h, k, s. Przyładowo dla pierwszego pomiaru otrzymujemy współczynnik kształtu k=1.31 co nie odpowiada przebiegowi sinusoidalnemu. Pozostałe przyrządy wskazują (h=40%, s=2.16<>1.41), co potwierdza obraz oscyloskopowy. Znajomość k nie jest więc wystarczająca.

---