Politechnika Poznańska Instytut Elektrotechniki przemysłowej Zakład Podstaw Elektrotechniki |
|||
Laboratorium Ćwiczenie nr 2 (8) Temat: Poprawianie współczynnika mocy. |
|||
Rok akad. II Wydział elektryczny Rodzaj stud. dzienne Specjal. Nr grupy 3
|
Robert Bełz Ryszard Pilarczyk |
Data wykonania ćwiczenia:
28.11.96 |
Ocena: |
Uwagi: |
Wyznaczenie współczynnika mocy układu przed i po kompensacji.
Schemat połączeń.
Tabelka wyników.
|
z pomiarów |
z obliczeń |
||||||
C |
|U| |
|I| |
P |
cos j |
j |
Qw |
Qc |
|
*F |
V |
A |
W |
- |
° |
var |
var |
|
|
40 |
0,38 |
3 |
0,197 |
78,62 |
14,90 |
0 |
|
0 |
80 |
0,78 |
13 |
0,208 |
77,98 |
61,03 |
0 |
|
|
120 |
1,16 |
29 |
0,208 |
77,98 |
136,15 |
0 |
|
|
40 |
0,27 |
3 |
0,278 |
73,87 |
10,37 |
4,53 |
|
10,0 |
80 |
0,54 |
12 |
0,278 |
73,87 |
41,50 |
19,53 |
|
|
120 |
0,81 |
27 |
0,278 |
73,87 |
93,37 |
42,77 |
|
|
40 |
0,18 |
3 |
0,417 |
65,38 |
6,55 |
8,36 |
|
20,0 |
80 |
0,35 |
12 |
0,429 |
64,62 |
25,30 |
35,73 |
|
|
120 |
0,52 |
29 |
0,465 |
62,31 |
55,25 |
80,89 |
|
|
40 |
0,15 |
3 |
0,500 |
60,00 |
5,20 |
9,70 |
|
30,0 |
80 |
0,24 |
12 |
0,625 |
51,32 |
14,99 |
46,04 |
|
|
120 |
0,38 |
29 |
0,636 |
50,51 |
35,19 |
100,96 |
|
|
40 |
0,21 |
3 |
0,357 |
69,08 |
7,85 |
7,05 |
|
40,0 |
80 |
0,37 |
13 |
0,439 |
63,95 |
26,59 |
34,44 |
|
|
120 |
0,56 |
29 |
0,432 |
64,43 |
60,62 |
75,53 |
3. W przeprowadzonym ćwiczeniu pod uwagę brane były wzory:
- moc czynna odbiornika:
- moc bierna pobrana przez odbiornik przy braku kompensacji:
- wypadkowa moc bierna:
,
gdzie: - kąt miedzy prądem a napięciem po kompensacji
- moc bierna pobrana przez kondensator kompensujący (przy założeniu )
- pojemność kondensatora przy kompensacji współczynnika mocy o określony kąt:
Wykresy wskazowe dla 40V.
4. Wnioski.
Wraz ze wzrostem pojemności dołączanego kondensatora kompensującego, a co się z tym wiąże - zwiększaniem współczynnika mocy ( - rośnie, - maleje) maleje prąd pobierany przez układ ze źródła. Maleje jednak tylko do czasu, gdy nie zostanie przekroczona pewna wartość pojemności kondensatora kompensującego, dla której zachodzi najlepsza kompensacja. W naszym ćwiczeniu była to wartość zbliżona do ok. 30 [μF] a prąd pobrany ze źródła osiągnął minimalną wartość (I = 0,38A dla napięcia U=120V).
Obliczmy zatem (teoretyczną) pojemność pełnej kompensacji ze wzoru:
U |
C |
[V] |
[μF] |
40 |
29,7 |
80 |
30,4 |
120 |
30,1 |
Po przekroczeniu tej wartości układ znajdować się będzie w stanie przekompensowania, co dokładnie widać w przedstawionej tabelce.
Moc pozorna pobierana przez układ w czasie kompensacji również maleje na rzecz rosnącej mocy pozornej wytworzonej na kondensatorze kompensującym, a po przekroczeniu najlepszej kompensacji zaczyna znowu rosnąć. Suma mocy pozornej układu i mocy pozornej kondensatora kompensującego ma wartość stałą. Przy braku kompensacji moc pozorna układu osiąga maksymalną wartość.
Opracowanie powyższego ćwiczenia zostało wykonane przy pomocy następujących programów: WORD 7.0 PL, EXCEL 7.0 PL.