AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA | |
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI | |
Wydział: Energetyki i paliw |
Rok: II |
Kierunek studiów: Technologia chemiczna |
Grupa: |
Temat ćwiczenia Pomiar i badanie układów trójfazowych |
Zespół: |
Data wykonania: | Data oddania: |
1. Wstęp
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z właściwościami obwodów trójfazowych symetrycznych i niesymetrycznych i ze zjawiskami zachodzącymi w tych obwodach w przypadku istnienia różnych asymetrii.
Układ trójfazowy jest to układ 3 obwodów prądu zmiennego o tej samej częstotliwości, w którym napięcia źródłowe są przesunięte względem siebie o określony kąt. Układy trójfazowe dzielimy na symetryczne i niesymetryczne, a ich połączenia mogą występować w postaci gwiazdy lub trójkąta.
2. Pomiary.
Schemat układu pomiarowego:
Tabela pomiarów:
Badany odbiornik | |
---|---|
R - symetryczny | |
w↑ | |
Lp. | 1A |
URS [V] | 233,8 |
IR [A] | 2,972 |
IS [A] | 3,01 |
IT [A] | 3,098 |
UR [V] | 132,5 |
US [V] | 134,2 |
UT [V] | 132,8 |
Pw1 [W] | 591 |
Pw2 [W] | 608 |
PR [W] | 398 |
PS [W] | 410 |
PT [W] | 407 |
Pw1+Pw2[W] | 1199 |
PR+PS+PT [W] | 1215 |
I0 [A] | 0,13 |
U0 [V] | 0,1 |
1A- sieć czteroprzewodowa symetryczna
1B- sieć trójprzewodowa symetryczna
2A- sieć czteroprzewodowa niesymetryczna
2B- sieć trójprzewodowa niesymetryczna
3A- sieć czteroprzewodowa symetryczna z kondensatorem
3B- sieć trójprzewodowa symetryczna z kondensatorem
4A- sieć czteroprzewodowa niesymetryczna z kondensatorem
4B- sieć trójprzewodowa niesymetryczna z kondensatorem
Watomierze WR, WS, WT pokazują taką samą wartość, watomierze W1 i W2 pokazują taką samą wartość tylko w przypadku odbiornika typu R. W naszych pomiarach wartości te różnią się nieznacznie, lecz w granicach niepewności pomiarowych. Suma wskazań jest mocą czynną odbiornika. W przewodzie trójprzewodowym, zmiana w jednej fazie wpływa na pracę pozostałych faz. Między punktami gwiazdowymi źródła i odbiornika występuje napięcie. Moc każdej fazy jest różna. Watomierze WR, WS, WT pokazują różne wartości. Moc czynna całego odbiornika jest równa sumie wskazań watomierzy. W przypadku sieci czteroprzewodowej suma wskazań watomierzy W1 i W2 nie jest mocą czynna odbiornika. Wynika to z zasady pomiaru mocy.
3. Wnioski
I Sieć symetryczna
Wartości napięć/natężeń/mocy w przewodach fazowych przyjmują bardzo zbliżoną wartość, na co nie ma wpływu ilość faz w układzie. Przewody neutralne wykazują znaczne różnice.
II Sieć niesymetryczna
Fazy R i S w sieci wykazują podobne wartości napięć, natężeń i mocy, odpowiednio niższe od fazy T, ze względu na mniejszą ilość podłączonych żarówek i większe zapotrzebowanie na moc. Zależność ta występuje zarówno w sieci cztero- jaki i trójprzewodowej.
III Kondensator
Po podłączeniu kondensatora do sieci trójprzewodowej i czteroprzewodowej wartości natężeń osiągnęły dwukrotnie większa wartość niż przed podłączeniem kondensatora. Wartości napięć i mocy pozostały bez zmian.
W układzie trójprzewodowym suma wskazań dwóch watomierzy (P1 i P2) pokazuje moc czynną, układ ten nazywamy układem Arona.
Układ Arona pokazuje prawidłowy odczyt dla układów trójprzewodowych symetrycznych, dlatego prawidłowe wartości wyznaczone są dla 1B i 3B.
W układzie symetrycznym trójprzewodowym, układzie niesymetrycznym trójprzewodowym, układ niesymetrycznym RC trójprzewodowym, oraz w stanie awaryjnym (przerwa w fazie) w układzie trójprzewodowym moc układu można zmierzyć za pomocą dwóch watomierzy w układzie Arona. Z wyników pomiarów zamieszczonych w tabeli widać, że dla tych układów suma mocy odczytanych z trzech watomierzy (dla każdego przewodu oddzielnie) jest równa sumie mocy odczytanych ze wskazań dwóch watomierzy w Układzie Arona.