Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu | Laboratorium – Elektrotechnika |
---|---|
Nazwisko i imię: Paszkiewicz Damian |
Temat: Poprawa współczynnika mocy. |
Wydział Politechniczny MIBM |
Grupa: 2a |
Data wykonania: | Data oddania: |
Schemat połączeń.
Zestawienie wyników pomiarów.
Cu [F] | U [V] | I [A] | P [W] | cos φ | φ | |
---|---|---|---|---|---|---|
0 | 60 | 0.63 | 3 | 0.079 | 85.448 | |
0 | 100 | 1.05 | 9 | 0.086 | 85.083 | |
0 | 140 | 1.48 | 19 | 0.092 | 84.738 | |
0.00001 | 60 | 0.45 | 3 | 0.111 | 83.620 | |
0.00001 | 100 | 0.74 | 9 | 0.122 | 83.014 | |
0.00001 | 140 | 1.05 | 18 | 0.122 | 82.966 | |
0.00002 | 60 | 0.27 | 3 | 0.185 | 79.328 | |
0.00002 | 100 | 0.44 | 10 | 0.227 | 76.863 | |
0.00002 | 140 | 0.62 | 18 | 0.207 | 78.031 | |
0.00003 | 60 | 0.11 | 3 | 0.455 | 62.964 | |
0.00003 | 100 | 0.18 | 9 | 0.500 | 60.000 | |
0.00003 | 140 | 0.25 | 18 | 0.514 | 59.050 | |
0.00004 | 60 | 0.16 | 3 | 0.313 | 71.790 | |
0.00004 | 100 | 0.27 | 9 | 0.333 | 70.529 | |
0.00004 | 140 | 0.38 | 17 | 0.320 | 71.364 |
Wzory oraz przeprowadzone obliczenia:
-moc czynna:
-wartość pojemności kondensatorów potrzebna do kompensacji:
C =$\mathbf{\text{\ \ \ \ \ }}\frac{\mathbf{P}\mathbf{\ \times \ }\mathbf{\text{tgφ}}}{\mathbf{\omega}\mathbf{\times \ }\mathbf{U}^{\mathbf{2}}}$ [F]
ω = 2πf = 2π60 ≈ 377 [1/s]
C60V =$\text{\ \ \ \ \ }\frac{4\ \times \ tg(85.448)}{377 \times \ 60^{2}} \approx 3,7 \times 10^{- 5}\lbrack F\rbrack$
C100V =$\text{\ \ \ \ \ }\frac{11\ \times \ tg(85.083)}{377 \times \ 100^{2}} \approx 3,39 \times 10^{- 5}\lbrack F\rbrack$
C150V =$\text{\ \ \ \ \ }\frac{23\ \times \ tg(84.738)}{377 \times \ {140}^{2}} \approx 3,38 \times 10^{- 5}\lbrack F\rbrack$
-rachunek jednostek
[$\frac{W}{\frac{1}{s} \times V^{2}}$]= [$\ \frac{V \times A}{\frac{1}{s} \times V^{2}}\ $]=$\lbrack\ \frac{\frac{C}{s}}{\frac{V}{s}}$ ]= [ $\frac{C}{V}\ \rbrack$= [F]
-pojemność kondensatora kompensująca dla napięć:
C50V = 37 [µF]
C100V = 33,9 [µF]
C150V = 33,8 [µF]
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.
Wartości po dołączeniu ostatnich kondensatorów nie jest zbliżona do jedności, ponieważ nastąpiło przekroczenie wartości kompensacji i układ znajdować się teraz będzie w stanie ”przekompensowania”, co dokładnie widać w przeprowadzonym ćwiczeniu.
Kompensacja zachodzi dzięki temu, że cewka posiada kąt φ= 90, a kondensator φ= -90, kondensator wytwarza moc bierną, a cewka ją pobiera.
W naszym ćwiczeniu najlepszą kompensacją była wartość zbliżona do 33 [µF], dla prądu 0,17[A ] i napięcia 100 [V].