ELEKTROTECHNIKA I ELEKTORNIKA |
---|
IMIĘ I NAZWISKO: Marcin Pawlak |
TEMAT: Pomiar mocy i energii w układach jedno- i trójfazowych |
DATA WYKONANIA ĆW.: 2.12.2009r |
Zastosowane wzory:
Moc w obwodzie prądu stałego lub prądu sinusoidalnego jednofazowego mierzy się watomierzami
Moc czynna P określona jest zależnością: [W] (wat)
gdzie: U – napięcie skuteczne, I- natężenie skuteczne prądu, φ - pulsacja
Moc bierną określa wzór: [var] (war)
gdzie: U – napięcie skuteczne, I-natężenie skuteczne prądu, φ - pulsacja
Moc pozorną S przedstawia równanie: [V·A]
gdzie: U – napięcie skuteczne, I- natężenie skuteczne prądu
Schemat układu:
Schemat budowy licznika energii elektrycznej
Stała znamionowa licznika kn (podana na tabliczce licznika) określa liczbę obrotów, jaką musi wykonać tarcza ruchoma, aby stan podziałki liczydła zmienił się o jedną jednostkę. W tym przypadku wynosi ona 1500 obr/kWh
Pomiary:
Rodzaj obciążania | Pomiary | Obliczenia |
---|---|---|
U | I | |
V | A | |
R | 220 | 09 |
RL | 220 | 1,4 |
RC | 220 | 4 |
Obliczenia:
Dla R:
Dla RL:
Dla RC:
Stała licznika:
Błąd licznika:
Wnioski:
Idealny rezystor powinien się charakteryzować tym, że moc bierna pobierana przez niego równa się zero, w ćwiczeniu był wykorzystany rezystor rzeczywisty, co powoduje, że cosϕ jest zbliżony do jedności.
Po podłączeniu indukcyjności drastycznie zmalała prędkość obrotu tarczy mimo, że wskazania woltomierza i amperomierza prawie się nie zmieniły. Współczynnik mocy cosϕ był niski, zbliżony do zera. Prawie cała moc pobierana z źródła to moc bierna, jednak pobierana była również w małej części moc czynna. Watomierz wskazuje nam moc czynna.
Po podłączeniu kondensator pobiera moc bierną ze źródła, czyli podobnie jak w przypadku indukcyjności licznik jej nie mierzy. Energia mierzona przez licznik jest mniejsza ponieważ element C powoduje zmniejszenie mocy pozornej i biernej po przez zwiększenie cosφ, co powoduje efektowniejsze wykorzystanie pobieranej energii, a zatem obniżenie kosztów energii elektrycznej pobieranej przez urządzenie.
Stała licznika wyznaczona z pomiarów różni się znacząca w porównaniu ze stałą spisaną z licznika. Błąd licznika wynosi aż 14,5%. Z punktu widzenia zakładu energetycznego licznik z tak dużym uchybem powinien być wycofany z użycia, ponieważ przekłamuje on na korzyść odbiorców.