Wykaz przyrządów pomiarowych wykorzystanych w ćwiczeniu:
• Amperomierz: klasa dokładności 0.5, do pracy poziomej podczas pomiaru, przyrząd prądu stałego, zakres częstotliwości pracy 40-50-200, izolacja przyrządu sprawdzona napięciem pobierczym 2kV, liczba działek 60
• Watomierz: klasa dokładności 0.5, do pracy poziomej podczas pomiaru, przyrząd prądu stałego i przemiennego, zakres częstotliwości pracy 15-50-200, izolacja przyrządu sprawdzona napięciem pobierczym 2kV, liczba działek 100
• Odbiornik: żarówka i cewka Schemat pomiarowy 1
Tabela wyników 1:
Przypadek U12
U2
I1
I2
I3
IN
P1
P2
P3
P3f
V
V
A
A
A
A
W
W
W
W
B
400 235 0,52 0,5 0,54 0,1 102 100 110 312
A
400 235 0,52 0,5 0,53
0
102 100 108 310
C
400
0
0,52 0,5 0,54
0
102 100 108 310
a) Bez przewodu neutralno odbiornika =102+100+110=312 W
b) Z przewodem neutralnym odbiornika =102+100+108=310W
c) Bez przewodu neutralnego odbiornika i sieci
=102+100+108=310W
Faza Z
Cosφ R
X
Q
S
Ω
-
Ω
Ω
var
V*A
L1
769,2 0,84
536,84 550,88 65,99 147,33
L2
800
0,85
552,49 578,58 63,45 143,01
L3
740,7 0,85
511,85 535,39 68,53 154,44
1) cosφ=
=
0,84
,
2) cosφ=
=
0,85
,
3) cosφ=
=
0,85
,
1) Z=U/I= 400/0,52=769,2 Ω
2) Z=U/I= 400/0,5=800 Ω
3) Z=U/I= 400/0,54=740,7 Ω
1) R=
=
536,84Ω
,
2) R=
=
552,49Ω
,
3) R=
=
511,85Ω
,
1) X=√" # $ =550,88Ω
2) X=√" # $ =578,58Ω
3) X=√" # $ =535,39Ω
1) & ' · ) · *+,- 235 · 0,52 · 0,54 65,99 /01
2) & ' · ) · *+,- 235 · 0,5 · 0,54 63,45 /01
3) & ' · ) · *+,- 235 · 0,54 · 0,54 68,53 /01
4) Q3f=Q1+Q2+Q3≈198var
1) S 3P Q 3102 106,31=147,33 V *A 2) S 3P Q 3100 102,23=143,01 V *A 3) S 3P Q 3108 110,4=154,44 V *A
Schematy pomiarowe 2 i 3
Rodzaj pomiaru
Pα
Pβ
P1
P2
P3
P3f
W
W
W
W
W
W
Trzema watomierzami
-
-
102 100 108 310
Dwoma watomierzami 96 212
-
-
-
308
P3f=P1+P2+P3 =102+100+108=310W
P3f=Pα +Pβ =96+212=308W
Schemat połączeń 4
Tabela wyników 4
P1
P2
Q
W
W
W
108 100 180,133
√3
&
2
0,866 108 100 180,1337
Dowód o słuszności metody Arona.:
89:
89: ' · ) · >?*@ A >?*@ '
· )
>?*@
B
=0,76 A @ 40,84
·.
;<=:
;<=: ' · ) · >?*D A >?*D '
· )
>?*D =1,73 A D 90 43,11 133,11
·.
P = α
P + β
P = U I cos
+ U I
=96+212=235*0,54*0,76+235*0,52*1,73=
32
3
α
cos
21 1
β
=96,44 + 211,406 = 307,846W
Porównanie wyników pomiaru: Pomiar mocy trzema watomierzami wyniósł 310W, a w układzie Arona 308W, a więc różnica 2W nie jest wielką różnicą co sprawia że oba sposoby pomiarów są prawidłowe.
Wnioski:
•
Pomiary mocy różnymi sposobami są do siebie bardzo zbliżone udowadniając że każda metoda jest prawidłowa.
•
Podczas pomiaru udowodniliśmy że prąd w przewodzie neutralnym praktycznie nie płynie gdyż w trójfazowym połączeniu odbiornika suma prądów we wszystkich fazach wynosi 0.
•
Moc bierna „pomierzona” bezpośrednio zgodnie ze schematem pomiarowym 4 jest zbliżona do sumy mocy biernych wyliczonych na poszczególnych fazach zgodnie ze schematem pomiarowym 1 ( różnica wynosi niecałe 18var).