Zakład Podstaw Energetyki
Gospodarka elektroenergetyczna
Ćwiczenie nr 2
Data wykonania ćwiczenia
22.10.2013

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia był pomiar i analiza strat mocy w urządzeniach elektrycznych i układach ich połączeń. Mieliśmy za zadanie dokonanie pomiarów dla kilku osobnych elementów torów zasilających znajdujących się w laboratorium . Następnie wszystkie wcześniej badane elementy należało spiąć w układ szeregowy i zbadać.

Straty mocy są nieodzowną częścią pracy maszyn elektrycznych. Sprawiają że moc oddawana do odbiorcy P₂ bądź też moc użyteczna jest zawsze mnijesza od mocy dostarczanej P₁.

Jeżeli znamy sprawności badanych urządzeń to za pomącą odpowiednich wzorów te straty jesteśmy z stanie wyznaczyć

Straty energii podobnie jak straty mocy można podzielić na :

• Straty jałowe - stałe

• Straty obciążeniowe

Straty obciążeniowe energii są wprost proporcjonalne do oddanej energii A_{2 ,}

natomiast straty mocy obciążeniowe zależą od kwadratu obciążenia mocą pozorną .

1. Tabele pomiarowe i obliczeniowe

Tabele z wynikami pomiarów na podstawie protokołu.

Element	2	n
Lp.	I1	P1
	A	W
1	7	1580
2	6,8	1520
3	6,6	1480
4	6,4	1420
5	6,2	1400
6	6	1340
7	5,8	1320
8	5,6	1260
9	5,4	1200
10	5,2	1160
11	5	1120
12	4	910
13	3	680
14	2	440
15	1	230
16	0,65	110

Element	4	η
Lp.	I1	P1
	A	W
1	7	1580
2	6,8	1540
3	6,6	1480
4	6,4	1440
5	6,2	1400
6	6	1340
7	5,8	1300
8	5,6	1260
9	5,4	1220
10	5,2	1160
11	5	1120
12	4	900
13	3	670
14	2	440
15	1	220
16	0,15	0

Element	6	η
Lp.	I1	P1
	A	W
1	7	1580
2	6,8	1540
3	6,6	1480
4	6,4	1420
5	6,2	1400
6	6	1360
7	5,8	1320
8	5,6	1260
9	5,4	1220
10	5,2	1160
11	5	1120
12	4	900
13	3	680
14	2	440
15	1	220
16	0,6	115

Element	8	η
Lp.	I1	P1
	A	W
1	7	1580
2	6,8	1520
3	6,6	1480
4	6,4	1440
5	6,2	1380
6	6	1340
7	5,8	1300
8	5,6	1260
9	5,4	1220
10	5,2	1160
11	5	1100
12	4	910
13	3	670
14	2	430
15	1	220
16	0	0

Poł. Szeregowe elementów 2,4,6,8,10	n
Lp.	I1
	A
1	7
2	6,8
3	6,6
4	6,4
5	6,2
6	6
7	5,8
8	5,6
9	5,4
10	5,2
11	5
12	4
13	3
14	2
15	1,7

Element	10	η
Lp.	I1	P1
	A	W
1	7	1560
2	6,8	1520
3	6,6	1480
4	6,4	1420
5	6,2	1380
6	6	1340
7	5,8	1280
8	5,6	1240
9	5,4	1200
10	5,2	1140
11	5	1100
12	4	880
13	3	650
14	2	420
15	1	180
16	0,85	125

Tabela[nr3] w wynikami obliczeń sprawności oraz strat obliczeniowych elementów

ELEMENT	2	4	6	8	10
	ΔPj=110 W	ΔPj=0	ΔPj=115	ΔPj=0	ΔPj=125
Lp.	I1	η1	ΔPobc	η1	ΔPobc
	A	-	W	-	W
1,0	7,0	0,90	50,00	0,95	80,00
2,0	6,8	0,91	30,00	0,94	100,00
3,0	6,6	0,89	50,00	0,95	80,00
4,0	6,4	0,90	30,00	0,94	80,00
5,0	6,2	0,89	50,00	0,94	80,00
6,0	6,0	0,90	30,00	0,97	40,00
7,0	5,8	0,89	30,00	0,97	40,00
8,0	5,6	0,89	30,00	0,97	40,00
9,0	5,4	0,90	10,00	0,95	60,00
10,0	5,2	0,88	30,00	0,97	40,00
11,0	5,0	0,89	10,00	0,98	20,00
12,0	4,0	0,86	20,00	0,97	30,00
13,0	3,0	0,84	0,00	0,99	10,00
14,0	2,0	0,73	10,00	0,98	10,00
15,0	1,0	0,48	10,00	0,95	10,00
16,0		0,00	0,00	0,00	0,00

Tabela w wynikami obliczeń sprawności oraz strat obciążeniowych przy połączeniu szeregowym

Poł. Szeregowe elementów 2,4,6,8,10
ΔPj=350W
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Element	2	4	6	8	10
P2śr	938,75	1021,88	964,38	1016,88	820,00
P1śr	1066,88	1075,94	1075,94	1063,13	1057,19
η A	0,88	0,95	0,90	0,96	0,78

1. Przykładowe wzory i obliczenia.

η_A= $\frac{938,75}{1066,88}$ = 0,88

η_W = 0.88*0,95*0,90*0,96*0,76 = 0,555714

Obliczenia dla elementu 2 (wyróżnione kolorem czerwonym)

η = $\frac{P2}{P1}$

η = $\frac{1280}{1480}$ = 0.90

ΔPj= ΔP₁ (dla P₂=0)

ΔPj=110 W

ΔP_obc= ΔP₁- ΔP₂- ΔPj

ΔP_obc =1480- 1280 – 110 = 30W

1. Charakterystyki elementów zostały wykonane na papierze milimetrowym i załączone do sprawozdania

2. Uwagi i wnioski.

Po dokonaniu wszystkich obliczeń i porównaniu sprawności wypadkowej otrzymanej z szeregowego układu połączenia z poszczególnymi sprawnościami można jednoznacznie powiedzieć że sprawność wypadkowa jest dużo niższa. Wynosi 0.555 kiedy średnie wartości poszczególnych elementów wynoszą od 0,8 w góre. Jest to ogromna różnica przy większych mocach.

Straty mocy jałowe występujące podczas pomiarów wybyły stałe . W niektórych elementach równały się one zeru.

Straty mocy obciążeniowe w badanych przez nas elementach rosły wraz ze wzrostem prądu. Z czego największe wystąpiły w układzie szeregowym gdzie połączone były wszystkie elementy i sprawnoś była najmniejsza.

Najmniejsze straty wystąpiły w elemencie 6 gdzie sprawność była najwyższa.