AKADEMIA BYDGOSKA

im. Kazimierza Wielkiego

w Bydgoszczy

Wydział Matematyki Techniki i Nauk Przyrodniczych

INSTYTUT TECHNIKI

Pracownia elektrotechniczna

SPRAWOZDANIE z ćw. 6

Temat: Pomiar mocy i energii odbiorników jednofazowych.

Wykonali: XX

Bydgoszcz 2002/2003

1. Spis Treści:

1. Spis Treści...................................................................................................str. 2

2. Cel ćwiczenia..............................................................................................str. 3

3. Wyjaśnienie pojęć i przebiegu ćw...............................................................str. 4

4. Wyniki pomiarów........................................................................................str. 5

5. Wnioski........................................................................................................str. 7

6. Dane użytej aparatury..................................................................................str. 8

7. Literatura.....................................................................................................str. 9

2. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest badanie pracy odbiorników jednofazowych i pomiar ich mocy.

3. Wyjaśnienie pojęć.

W obwodach elektrycznych prądu stałego moc wyraża się jako iloczyn napięcia i prądu

P = U თ I [W]

W obwodach prądu przemiennego ze względu na istnienie przesunięć fazowych między prądem a napięciem zagadnienie to przedstawia się inaczej. Dlatego też prąd przemienny charakteryzują trzy moce : moc czynna P, moc bierna Q, moc pozorna S.

Prąd przesunięcia w fazie względem napięcia o kąt fazowy ၪ można rozłożyć na dwie składowe: składową czynną, będącą w fazie z napięciem i składową bierną, prostopadłą do napięcia.

• Moc czynna prądu przemiennego odpowiadająca mocy prądu stałego jest otrzymywana przez pomnożenie wartości skutecznej napięcia przez składową czynną prądu.

P = UთI_CZ

I_CZ= I cosၪ

P= UთI cosၪ

• Moc bierna jest wyrażona jako iloczyn wartości skutecznej napięcia i składowej biernej wartości skutecznej prądu.

Q = Uთ I _b

I _b = I sinၪ

Q = UთI sinၪ [VAr]

• Moc pozorna definiowana jest jako iloczyn wartości skutecznych napięcia i prądu.

S = UთI [VA]

Zależność między mocą czynną, bierną i pozorną przedstawia trójkąt mocy.

4. Wyniki pomiarów.

Wzory wykorzystywane do obliczeń:

Moc bierna

Współczynnik mocy

Sinusa kąta fazowego

Rezystancji

Impedancji

Reaktancji

Rezystancja

• Pomiar mocy prądu jednofazowego watomierzem

- Dokonać pomiaru mocy czynnej całego układu, prądu w obwodzie oraz napięcia zasilania.

Lp.	P	U	I	S	Q	cosϕ	sinϕ	R	X	Z
		[W]	[V]	[A]	[VA]	[VAr]	-	-	Ω	Ω	Ω
1. 2.	34 7	220 110	0,52 0,24	114,4 26,4	109,2 25,4	0,29 0,26	0,95 0,96	125,7 121,5	403,8 441,9	423 458,3

- Dokonać pomiaru mocy czynnej odbiorników Z₁ oraz Z₂. Pomiar przeprowadzać w ten sposób, że raz cewkę watomierza przyłącza się równolegle do odbiornika Z₁, a drugi raz do odbiornika Z₂. Przeprowadzane zmiany układu połączeń należy dokonać w stanie bez napięciowym.

Lp.	U [V]	Odbiornik Z1			Odbiornik Z2			Odbiornik Z1+Z2
				C [W/dz]	α [dz]	P [W]	C [W/dz]	α [dz]	P [W]	C [W/dz]	α [dz]	P [W]
1.	220	2	11	22	2	7	14	4	18	36
2.	110	1	5	5	1	3	3	2	8	8

• Badanie zależności cos ϕ = f (R) :I = f(R), P = f(R)

Lp.	U [V]	I [A]	cosϕ -	S [VA]	Q [VAr]	P [W]	R [Ω]
1.	220	0,55	0,19	121	118,8	22,99	76
2.	220	0,53	0,26	116,6	112,59	30,31	107
3.	220	0,51	0,36	112,2	104,68	40,39	155
4.	220	0,46	0,49	101,2	88,22	49,58	234
5.	220	0,44	0,56	96,8	80,16	54,26	280
6.	220	0,36	0,73	79,2	54,12	57,81	446
7.	220	0,31	0,8	68,2	40,92	54,56	567
8.	220	0,24	0,88	52,8	25,09	46,46	806
9.	220	0,19	0,93	41,8	15,37	38,87	1076
10.	220	0,11	0,97	24,2	5,90	23,47	1940

5. Wnioski.

W powyższym układzie mogliśmy zaobserwować zależności występujące w układzie jednofazowy, przy zmianie rezystancji (takowe zależności są bardzo widoczne w wynikach jak i na wykresie).

6. Dane użytej aparatury.

1. Woltomierz 1:

• mV,

• mierniki do użycia w pozycji poziomej,

• napięcie zmienne,

• ustrój magnetoelektryczny o cewce ruchomej,

• mierniki sprawdzone prądem probierczym o wartości 2kV,

• klasa dokładności 0,5,

2. Amperomierz sztuk 1:

• mA,

• miernik do użycia w pozycji poziomej,

• prąd zmienny,

• ustrój magnetoelektryczny o cewce ruchomej,

• miernik sprawdzony prądem probierczym o wartości 2kV,

• klasa dokładności 0,5,

po obliczeniach daje nam to wartość ok. R_a= 0,0806 [Ω]

3. Watomierz sztuk 1:

• klasa dokładności 0,5,

4. Wyłącznik.

5. Autotransformator.

6. Rezystory sztuk 2.

7. Literatura.

- Roman Kurdziel „Podstawy elektrotechniki”, Warszawa 1994.

- Ryszard Szeremeta, Teresa Tomaszewska „Podstawy Elektrotechniki” część 1. Bydgoszcz 1994.

1

---