5488


LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI TEORETYCZNEJ

Temat ćwiczenia numer 8.: Filtry składowych symetrycznych.

Ćwiczenie wykonał:J.Ziecik M.Wrona P.Wysocki J.Zarebski rok II mgr

Ćwiczenie wykonane dnia: 15.01.1996 rok

1.Wstęp.

Każde niesymetryczne układy napięć UA, UB, UC, bądź prądów IA, IB, IC w jakimkolwiek badanym układzie trójfazowym można przedstawić w postaci trzech składowych symetrycznych: zerowej U0, zgodnej U1 i przeciwnej U2.

Do przejścia ze składowych niesymetrycznych do symetrycznych służy następujący układ równań :

U0 =1/3 (UA+ UB+ UC);

U1 =1/3 (UA+ a* UB+ a2 * UC);

U2 =1/3 (UA+ a2 * UB+ a* UC);

gdzie a oznacza kąt 120* obrotu na płaszczyźnie zespolonej, czyli: a= ej120*, a2= ej240*.

W stosunku do prądów wzory są identyczne, z tym, że U zastępujemy I.

Składowe symetryczne można wyznaczać na dwa sposoby: graficznie korzystając z powyższych równań oraz przy pomocy filtrów składowych symetrycznych.

2. Schematy układów pomiarowych.

2.1. Główny układ pomiarowy.

0x01 graphic

2.2.Filtr składowej zerowej napięcia.

0x01 graphic

2.3.Filtr składowej zgodnej i przeciwnej napięcia.

0x01 graphic

Układ filtru składowej przeciwnej uzyskuje się poprzez wzajemną zamianę końcówek zasilających B i C, przy połączeniu jak na schemacie układ jest filtrem składowej zgodnej.

3. Tabela pomiarowa.

UA

UB

UC

U0

U1

U2

IA

IB

IC

I0

I1

I2

U0F

U1F

U2F

I

lp.

[V]

[V]

[V]

[V]

[V]

[V]

[mA]

[mA]

[mA]

[mA]

[mA]

[mA]

[V]

[V]

[V]

[mA]

1.

29

30

30

0,03

29,6

0,03

150

150

150

0

150

0

0,1

29,4

0,3

0

2.

29

30

10

6,75

23

6,75

145

150

55

30,5

116

30,5

6,35

23

9,85

80

3.

29

29

29

0

29

0

75

150

250

50

158

50

0,05

29,4

0,3

148

4.

29

29

10

6,4

22,6

6,4

75

150

90

23,9

105

23,9

6,3

23

6,47

58

5.

30

30

29

0,06

0,06

29,6

150

150

150

0

0

150

0,32

0,35

29,5

0

Objaśnienia :

1. zasilanie układu symetryczne przy obciążeniu symetrycznym, kolejność zgodna UA, UB, UC;

2. zasilanie układu niesymetryczne przy obciążeniu symetrycznym, kolejność zgodna UA, UB, UC;

3. zasilanie układu symetryczne przy obciążeniu niesymetrycznym, kolejność zgodna UA, UB, UC;

4. zasilanie układu niesymetryczne przy obciążeniu niesymetryczny, kolejność zgodna UA, UB, UC;

5. zasilanie układu symetryczne przy obciążeniu symetrycznym, kolejność przeciwna UA, UB, UC;

U0, U1, U2, I0, I1, I2 -wielkości składowych symetrycznych napięć i prądów wyznaczone graficznie;

U0F, U1F, U2F -wielkości składowych symetrycznych napięć pomierzone filtrem składowych symetrycznych napięć;

4. Graficzne wyznaczanie wartości symetrycznych napięć i prądów .4.1 Wyznaczanie składowej zerowej napięcia i prądu.

U0 =1/3 (UA+ UB+ UC);

I0 =1/3 (IA+ IB+ IC);

4.1.1. Układ z pozycji nr 1 tabeli.

4.1.2. Układ z pozycji nr 2 tabeli.

4.1.3. Układ z pozycji nr 3 tabeli.

4.1.4. Układ z pozycji nr 4 tabeli.

4.1.5. Układ z pozycji nr 5 tabeli.

4.2. Wyznaczanie zgodnej składowej napięcia i prądu.

U1 =1/3 (UA+ a* UB+ a2 * UC);

I1 =1/3 (IA+ a* IB+ a2 * IC);

4.2.1. Układ z pozycji nr 1 tabeli.

4.2.2. Układ z pozycji nr 2 tabeli.

4.2.3. Układ z pozycji nr 3 tabeli.

4.2.4. Układ z pozycji nr 4 tabeli.

4.2.5. Układ z pozycji nr 5 tabeli.

4.3. Wyznaczanie przeciwnej składowej napięcia i prądu.

U2 =1/3 (UA+ a2 * UB+ a* UC);

I2 =1/3 (IA+ a2 * IB+ a* IC);

4.3.1. Układ z pozycji nr 1 tabeli .

4.3.2. Układ z pozycji nr 2 tabeli.

4.3.3. Układ z pozycji nr 3 tabeli.

4.3.4. Układ z pozycji nr 4 tabeli.

4.3.5. Układ z pozycji nr 5 tabeli.

5. Spis użytych przyrządów.

- 3 opornice suwakowe typ ODS 1/600, Rn=468Ω,

- 3 amperomierze typ LE-3, zakres AC 0,3 A,

- 3 woltomierze typ TLEM-3, zakres AC 60V,

- amperomierz typ EL-20, zakres AC 25, 100, 250 mA,

multimetr cyfrowy- funkcja woltomierza AC 100V.

6. Uwagi i wnioski.

Po przeprowadzeniu doświadczenia i dokonania pomiarów można stwierdzić, że między obydwoma sposobami pomiarów składowych symetrycznych napięć i prądów w układzie trójfazowym tj. graficznie i przy pomocy specjalnych filtrów nie ma istotnych różnic w wynikach. Istniejące zaś różnice wynikają z niedokładności pomiarów, ale są tak znikome, że pomija się je. Obie metody wymagają znajomości przekształceń opisanych w punkcie pierwszym. Graficzne (wektorowe) operacje nie należą do wygodnych. Przy wielu pomiarach bardziej opłacalne jest użycie filtrów, co skraca czas obliczeń, a są konstruowane zgodnie z wzorami przekształcającymi.

Obliczając graficznie składową zerową zauważamy, że jednocześnie wyznaczamy graficznie prąd płynący w przewodzie zerowym I, który z obliczeń jest równy sumie prądów płynących przez obciążenia lub jest równy 3*I0. Prąd ten podczas doświadczenia odczytujemy też z miernika jako I.

Z doświadczenia nasuwa się jeszcze jeden wniosek. A mianowicie różne warunki zasilania i obciążenia nie zmieniają poprawności wykonania pomiarów i obliczeń, czyli obie metody są prawdziwe dla różnej pracy obwodów trójfazowych.



Wyszukiwarka