Data: 18.03.2013

Przesył Energii Elektrycznej

SPRAWOZDANIE I

Temat: Typowe układy obciążające typu RLC, pomiary napięć prądów i mocy czynnej P.

AUTORZY:

Ewa Pajerska

Małgorzata Kasprzyk

1) Stanowisko pomiarowe:

Watomierz:

3811150/77

klasa dokładności: 0,5

150 Ω/V

1 A-820 mΩ-1550μH

2 A-220 mΩ-400μH

3Amperomierze:

1. 303756

2. 308388

3. 308260

klasa dokładności 0,5

1 A-950 mΩ-620μH

2 A-240 mΩ-156μH

Autotransformator (nr 7972):

P=2,5 kVA

Imax=10 A

przedział od (0 do 250 V)

f=50 Hz

3 kondensatory równoległe o max napięciu 200 V

2 cewki:

L₁ : I_max= 0,4 A

L₂ : I_max= 1 A

2. Badanie przepowadzano dla kombinacji 7 układów RLC

a) Połączenie autotransformatora z rezystorem o wartości 20 Ω

Dla watomierza stała wynosi:

Dla autotransformatora ustawionego na 20 V (17,8 V zmierzone woltomierzem),

prąd wyniósł 0,89 A, moc zmierzona watomierzem wyniosła 16 W.

Dla odbiornika zmierzone napięcie wynosi 16,1 V.

Obliczenia:

P=U*I*cosφ

S=U*I=20V*0,89A=17,8 VA

Q=U*I*sinφ=20V*0,89A*0,46=8,2 VAr

φ=27°

b) Połączenie autotransformatora z cewką L₂

Dla watomierza stała wynosi:

Dla autotransformatora ustawionego na 112 V (114,7 V zmierzone woltomierzem),

prąd wyniósł 0,9 A,

moc zmierzona watomierzem wyniosła 9 W, czyli wskazanie watomierza (4,5) pomnożone przez stałą watomierza (2)

Dla odbiornika zmierzone napięcie wynosi 114 V.

Obliczenia:

P=U*I*cosφ

S=U*I=112V*0,9A=100,8 VA

Q=U*I*sinφ=112V*0,9A*0,99=99,8 VAr

φ=84,8°

100. Połączenie autotransformatora z równoległymi kondensatorami C₁, C₂, C₃.

     

Dla watomierza stała wynosi:

Dla autotransformatora ustawionego na 180 V (187 V zmierzone woltomierzem),

prąd wyniósł 0,69 A,

moc zmierzona watomierzem wyniosła 2 W, czyli wskazanie watomierza (1) pomnożone przez stałą watomierza (2)

Dla odbiornika zmierzone napięcie wynosi 188 V.

Moc wskazana na watomierzu jest mała, ze względu na to, że watomierz mierzy moc czynną, a kondensator jest elementem biernym, na którym wydziela się moc bierna.

Obliczenia:

P=U*I*cosφ

S=U*I=180V*0,69A=124,2 VA

Q=U*I*sinφ=180V*0,69A*0,99=122,9 VAr

φ=89,1°

500. Połączenie autotransformatora z rezystorem o wartości 20 Ω i cewką L₂.

Dla watomierza stała wynosi:

Dla autotransformatora ustawionego na 125 V (118 V zmierzone woltomierzem),

prąd wyniósł 0,9 A,

moc zmierzona watomierzem wyniosła 23 W, czyli wskazanie watomierza (11,5) pomnożone przez stałą watomierza (2)

Dla odbiornika zmierzone napięcie wynosi dla cewki 116V dla rezystora 16,4V, a na cewce i rezystorze wynosi 117,7V.

Obliczenia:

P=U*I*cosφ

S=U*I=125V*0,9A=112,5 VA

Q=U*I*sinφ=125V*0,9A*0,98=110,25 VAr

φ=78,5°

e) Połączenie autotransformatora z rezystorem o wartości 20 Ω i cewką L₂ i 3 kondensatorami połączonymi równolegle C₁, C₂, C₃.

Dla watomierza stała wynosi:

Dla autotransformatora ustawionego na 105 V (106,3 V zmierzone woltomierzem),

prąd wyniósł 0,65 A,

moc zmierzona watomierzem wyniosła 14 W, czyli wskazanie watomierza (7) pomnożone przez stałą watomierza (2)

Dla odbiornika zmierzone napięcie wynosi dla cewki 85,6V dla rezystora 11,8V, na kondensatorach 191V

U_RL=87,5 V

U_RC=105 V

U_RLC=107 V

Uc jest większe od napięcia na autotransformatorze, wynika to z wykresu wskazowego (geometrycznego dodawana napięć).

Obliczenia:

P=U*I*cosφ

S=U*I=105V*0,65A=68,25 VA

Q=U*I*sinφ=105V*0,65A*0,98=66,88 VAr

φ=78,5°

f) Połączenie autotransformatora z rezystorem o wartości 20 Ω i cewką L₂ (połączone równolegle).

Dla watomierza stała wynosi:

Dla autotransformatora ustawionego na 20 V (18 V zmierzone woltomierzem),

prądy wynosiły:

główny I=0,88 A

I_R= 0,84 A

I_L= 0,12 A

moc zmierzona watomierzem wyniosła 15 W, czyli wskazanie watomierza (7,5) pomnożone przez stałą watomierza (2)

Dla odbiornika zmierzone napięcie wynosi:

U_R=U_L=15,5 V

Obliczenia:

P=U*I*cosφ

S=U*I=20V*0,88A=17,6 VA

Q=U*I*sinφ=20V*0,88A*0,53=9,33 VAr

φ=31,8°

g) Połączenie autotransformatora z rezystorem o wartości 20 Ω i cewką L₂ na jednej gałęzi równolegle z kondensatorami C₁, C₂, C₃.

Dla watomierza stała wynosi:

Dla autotransformatora ustawionego na 118 V (120,5 V zmierzone woltomierzem),

prądy wynosiły:

główny I=0,56A

I_RL= 0,89 A

I_CZ= 0,49 A

moc zmierzona watomierzem wyniosła 25 W, czyli wskazanie watomierza (12,5) pomnożone przez stałą watomierza (2)

Dla odbiornika zmierzone napięcie wynosi:

U_R=16,5 V

U_L=119 V

U_C=121 V

Obliczenia:

P=U*I*cosφ

S=U*I=118V*0,56A=66,08 VA

φ=67,7°

Q=U*I*sinφ=118V*0,56A*0,92=60,79 VAr