PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W ELBLĄGU INSTYTUT POLITECHNICZNY LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
Grupa dziekańska/ podgrupa ćwiczeniowa: 2	Tytuł ćwiczenia: BADANIE OBWODU TRÓJFAZOWEGO NIESYMETRYCZNEGO
Skład grupy: 1. Cabaj Krzysztof 2. Cisek Maciej 3. Feszak Andrzej	Data wykonania 19.XI.2007 /data oddania: 26.XI.2007
		Ocena:

1. Opis wykonywanego ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest praktyczne poznanie właściwości obwodów trójfazowych niesymetrycznych a zwłaszcza relacji pomiędzy prądami i napięciami przy różnych sposobach połączeń odbiornika dla różnych rodzajów niesymetrii.

Zakres ćwiczenia obejmuje:

· przygotowanie do ćwiczenia polegające na rozwiązaniu wskazanych przez prowadzącego (w

tygodniu poprzedzającym ćwiczenie) obwodów trójfazowych niesymetrycznych i określeniu

wskazanych na schematach na rys. 8.1 i rys 8.2 napięć i prądów. Dane znamionowych elementów obwodu podano w punkcie 7. Obliczone wielkości należy przedstawić na wykresie wskazowym wykonanym w odpowiedniej skali,

· dobór rodzaju i zakresów przyrządów pomiarowych,

· połączenie obwodów na stole laboratoryjnym według podanych schematów,

· wykonanie pomiarów napięć i prądów zgodnie z wytycznymi podanymi w punkcie 3,

· porównanie wyników pomiarów z wynikami obliczeń,

· opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.

2. Schemat układu:

a) Schemat pomiarowy do badania obwodu trójfazowego niesymetrycznego i odbiornika

połączonego w gwiazdę

Lp.	U1 [V]	U2 [V]	U3 [V]	U12 [V]	U23 [V]	U31 [V]	U0 [V]	I1 [A]	I2 [A]	I3 [A]	I0 [A]
1	62	62	62	105	108	105	13	0,65	0,54	0,42	0,32
2	62	62	62	105	108	106	10	0,6	0,76	0,52	0,29
3	62	62	62	106	108	107	11,7	0,31	0,5	0,67	0,62

b) Schemat pomiarowy do badania obwodu trójfazowego niesymetrycznego i odbiornika

połączonego w trójkąt

Lp.	U12[V]	U23[V]	U31[V]	I1[A]	I2[A]	I3[A]	I12[A]	I23[A]	I31[A]
1	106	108	108	1,58	1,76	1,56	1,02	0,89	0,88
2	106	108	108	1,5	1,86	1,26	1,2	0,71	0,71
3	106	108	108	2,25	2,14	2,14	1,29	1,21	1,21

3. Wykaz i dane znamionowe elementów użytych do ćwiczenia.

1. amperomierz elektromagnetyczny LE-3 kl.0,5 x3

2. woltomierz elektromagnetyczny LE-3 kl.0,5 x3

3. obciążenie rezystancyjno-indukcyjna

4. łącznik ŁK 16R

5. stanowisko pomiaru mocy w układzie trójfazowym

4. Wyniki pomiarów :

1) Obliczanie wartości R oraz X_L z pomiaru układu połączonego w trójkąt (z pomiaru można wywnioskować, że elementy R i L połączone są równolegle)

a) dane z pomiaru 3

Jeśli P₃ = Q₃, to I_R = I_L = I_RL

, więc

Dla ustawienia mocy w pozycji 1

wartości

dla

U₂₃

b) dane z pomiaru 2

U₁₂

Dla ustawienia mocy w pozycji 2

c) dane z pomiaru 3

I_R I_L

Znamy R dla ustawienia w pozycji

I₁₂ 2, więc:

Dla ustawienia mocy w pozycji 3 X_L=R=99,1Ω

2) Obliczanie układu gwiazdy dla parametrów układu z pomiaru 3:

I₁

R₁ X₁

Ł

X₃ R₃ R₂ X₂

I₃

I₂

I_N

, X_L1=215,1 Ω

, X_L2=99,1 Ω

, X_L3=215,1Ω

Jeśli rozłączony łącznik Ł:

3) Obliczanie obwodu połączonego w trójkąt:

U₁₂

X₃ X₁

R₃ R₁

I₃₁ R₂ I₁₂

I₂₃

X₂

U₂₃

3) Zestawienie wyników pomiarów oraz obliczeń dla układu gwiazdy

napięcie/prąd	wartości mierzone	wartości obliczone
U1	62V	62V	wartości wzięte do obliczeń
U2	62V	62V
U3	62V	62V
U12	106V	107,4V
U23	108V	107,4V
U31	108V	107,4V
U0	11,7V	12,1V
I1	0,31A	0,511A
I2	0,5A	0,756A
I3	0,67A	0,511A
I0	0,62A	0,339A

4) Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń układu połączonego w trójkąt dla pomiaru 3

	wartości mierzone	wartości obliczone
U12	106V	106V
U23	108V	108V
U31	108V	108V
I1	2,25A	2,05A
I2	2,14A	2,25A
I3	2,14A	2,08A
I12	1,29A	1,29A
I23	1,21A	1,2A
I31	1,21A	1,2A

6. Obliczenia dla wskaźnika kolejności faz:

Przyjmując, że C = 10μF, P_ŻW=100W, E_Ż=230V, U_NŻ, P_Ż1=P_Ż2

5. Uwagi i wnioski:

- praktyczne zbadanie wskaźnika kolejności faz nie było możliwe ze względu na brak dwóch żarówek o tej samej mocy znamionowej,

- z obliczeń wynika, że do pomiaru kolejności faz należy używać żarówek o napięciu znamionowym wyższym niż badane, ponieważ napięcie na żarówce może znacznie przekroczyć napięcie między fazą, a przewodem neutralnym,

- w przypadku zgodności faz (tj. faza 1-kondensator, faza 2-żarówka1, faza 3-żarówka2) jaśniej powinna świecić żarówka 1,

- w przypadku obliczania obwodu mierzonego oraz porównania obliczeń z wartościami zmierzonymi uzyskaliśmy znaczne różnice-mogą one być spowodowane:

• Błędnym przyjęciem układu rezystancji oraz reaktancji w obciążeniu,

• Błędnym obliczeniem wartości rezystancji oraz reaktancji w obciążeniu,

• Uszkodzeniem przełącznika wyboru stosunku mocy (w jednym z poprzednich ćwiczeń domniemywaliśmy taką możliwość ze względu na dziwne zachowanie się układu),

• Błędnym odczytaniem mierzonych wartości,

- jak wynika z pomiarów, metody obliczeń układów trójfazowych symetrycznych są w tym przypadku nieskuteczne. Zmianie ulegają stosunki między prądami przewodowymi, a fazami w układzie połączonym w trójkąt, jak i stosunki między napięciami fazowymi, napięciami międzyfazowymi (przy odłączeniu przewodu neutralnego),

---