Pracownia urządzeń mechatronicznych
Data:
Klasa:
Uczestnicy:

7.1 Pomiar mocy czynnej w układzie trójfazowym 4 przewodowym z odbiornikiem niesymetrycznym metodą 3 watomierzy.

7.1.1 Spis przyrządów.

-Woltomierz IN=0,5A 3szt.

-Amperomierz IN=(0,75-1,5)A 3 szt.

-Multimetr cyfrowy 1 szt.

-Opornica suwakowa RN=90Ω IN=1,1A 3szt.

-Dławik indukcyjny 3szt.

-Autotransformator 1szt.

7.1.2 Schemat

7.1.3 Tabela

Stan W1 i 2	LP	U1	U2	U3	I1	I2	I3	P1	P2	P3	Pc	Sc	Qc	Cos ϕ
		[V]	[V]	[V]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	[W]	[VA]	[VAR]
W1-o W2-o	1	100	97,6	98,7	0,5	0,92	0,82	45	83	45	173	220,7	137	0,783
	2	90	87,2	87	0,44	0,82	0,75	36	66	35	137	176,4	111	0,776
	3	80	77,8	78,2	0,4	0,74	0,66	29	52	28	85	141,2	112,7	0,601
W1-o W2-z	1	63,4	59,9	100	0,36	0,66	0,58	14	40	33	87	120,3	83	0,723
	2	57,6	54,4	90	0,34	0,6	0,52	12	32	27	71	99	68,9	0,717
	3	51,6	48,3	80	0,3	0,53	0,47	10	26	21	57	78,6	54,1	0,725
W1-z W2-o	1	100	98,1	96,3	0,5	0,92	0,82	46	82	44	172	219,2	135,8	0,784
	2	90	97,4	85	0,44	0,82	0,73	36	65	34	135	181,5	121,3	0,743
	3	80	77,8	76,6	0,4	0,73	0,66	30	51	28	109	139,4	86,9	0,781
W1-z W2-z	1	100	97,9	96,4	0,56	1,08	0,56	34	108	31	173	215,7	128,8	0,994
	2	90	87,2	85,1	0,53	0,96	0,5	28	85	28	137	173,9	107,1	0,787
	3	80	77,4	76,1	0,46	0,85	0,44	22,5	67,5	19	109	136,1	81,5	0,8

7.1.4 Przykładowe obliczenia

Pc=P1+P2+P3= 45+83+45= 173 [W]

Sc=U1I1+U2I2+U3I3=100*0,5+97,6*0,92+98,7*0,82=220,7 [VA]

Qc =[var]

Cosϕ = Pc/Sc=173/220,7=0,783

7.1.5 Wnioski

Do badania mocy czynnej w układzie trójfazowym czteroprzewodowym z odbiornikiem niesymetrycznym stosujemy metodę trzech watomierzy. W metodzie moc obliczamy dodając do siebie mierzone kolejno moce na poszczególnych fazach. W układzie tego typu konieczne jest użycie 3 watomierzy ponieważ w każdym z przewodów płynie prąd o innym natężeniu i napięciu.

7.2 Pomiar mocy czynnej w układzie trójfazowym 4przewodowym z odbiornikiem symetrycznym metodą jednego watomierza.

7.2.1 Schemat

7.2.2 Tabela pomiarowa

Stan W1 i 2	LP	UP	I1	I2	I3	Ipśr	Pc	Pf	Sc	Qc	Cos ϕ
		[V]	[A]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[VA]	[VAR]
W1, W3-o W2-z	1	169	0,56	0,56	0,56	0,56	102	34	163,9	128,2	0,622
	2	159	0,53	0,53	0,53	0,53	90	30	145,9	114,8	0,616
	3	149	0,5	0,5	0,5	0,5	81	27	129	100,39	0,626
W1-z W2,W3-o	1	170	0,56	0,56	0,56	0,56	102	34	164,9	129,5	0,619
	2	159	0,53	0,53	0,53	0,53	93	31	145,9	112,4	0,637
	3	148	0,49	0,49	0,49	0,49	81	27	126,6	95,9	0,644
W1, W2-o W3-z	1	170	0,57	0,57	0,57	0,57	102	34	167,8	133,2	0,606
	2	160	0,54	0,54	0,54	0,54	90	30	149,6	119,4	0,602
	3	149	0,5	0,5	0,5	0,5	80	26	129	102,7	0,605

7.2.3 Przykładowe obliczenia

Pc=3Pf=3*34=102 [W]

Sc=[VA]

Qc =[var]

Cosϕśr = Pc/Sc=102/163,9=0,622

Ipśr. =(I1+I2+I3)/3=(0,56+0,56+0,56)/3=0,56 [A]

7.2.4 Wnioski

Do badania mocy czynnej w układzie trójfazowym czteroprzewodowym z odbiornikiem symetrycznym stosujemy metodę jednego watomierza. W tym przypadku w każdej z gałęzi obwodu płynie prąd o takim samym natężeniu i napięciu. Moc całego układu obliczamy mnożąc razy trzy wskazanie watomierza na jednej z faz. 

7.3 Pomiar mocy czynnej w układzie trójfazowym, trójprzewodowym z odbiornikiem symetrycznym i niesymetrycznym metodą 2 watomierzy (Arona).

7.3.1 Schemat

7.3.2 Tabela pomiarowa

Rodzaj układu	LP	UP	I1	I2	I3	Ipśr	P1	P2	Pc	Sc	Qc	Cos ϕ
		[V]	[A]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	[VA]	[VAR]
Symetryczny	1	170	0,56	0,56	0,56	0,56	88	8	96	164,9	134	0,582
	2	160	0,53	0,53	0,53	0,53	78	7	85	146,9	119,8	0,579
	3	150	0,5	0,5	0,5	0,5	76	6	82	129,9	100,7	0,631
Niesymetryczny	1	170	0,92	0,92	0,82	0,75	86	84	170	219,5	138,9	0,774
	2	160	0,86	0,86	0,76	0,69	76	72	148	188,8	117,2	0,783
	3	150	0,82	0,82	0,72	0,66	68	64	132	170,3	107,6	0,775

7.3.3 Przykładowe obliczenia

Pc=P1+P2=88+8=96 [W]

Sc== [VA]

Qc= [var]

Cosφ=Pc/Sc=96/164,9=0,582

Wnioski:

Metodę Arona można stosować w układach symetrycznych i niesymetrycznych trójprzewodowych. Watomierze włączone są do układu międzyfazowo dzięki czemu metoda nie wymaga przewodu neutralnego. Moc całego układu obliczamy sumując moce odczytane z poszczególnych watomierzy.