Wydział: imir grupa STUDENCKA: 5 GRUPA LAB.: b

Krzysztonek Kamil TEMAT: POMIARY W UKŁADACH TRÓJFAZOWYCH.

ZALICZENIE:

I. Wstęp teoretyczny.

Mierniki elektrodynamiczne. Mierniki elektrodynamiczne stosowane są w pomiarach mocy. Przyrząd służący do tego celu nazywa się watomierzem elektrodynamicznym. Działa on wykorzystując siły elektrodynamiczne działające pomiędzy dwiema cewkami (ruchomą i nieruchomą). Cewkę nieruchomą ustroju pomiarowego watomierza włącza się szeregowo w obwód mierzonego prądu. Nosi ona nazwę cewki prądowej. Cewkę ruchomą wraz z włączonym szeregowo oporem dodatkowym przyłącza się równolegle do odbiornika na napięcie (cewka napięciowa).

Odchylenie wskazówki miernika jest proporcjonalne do iloczynu prądu w cewce prądowej, napięcia na cewce napięciowej i cos φ:

P = U * I * cos φ

gdzie: U - napięcie, I - natężenie, cos φ - kąt fazowy (w prądzie zmiennym).

Odmianą watomierza elektrodynamicznego jest watomierz ferrodynamiczny, w którym cewki są nawinięte na rdzenie ferromagnetyczne. Powodują one zwiększenie strumienia magnetycznego, a w efekcie zwiększenie momentu napędowego miernika, bez powiększania poboru mocy. Wadą watomierza ferrodynamicznego jest powstawanie strat na prądy wirowe i histerezę, ograniczając tym samym zastosowanie miernika tylko do małych częstotliwości.

Podczas pomiarów mocy w urządzeniach wysokiego napięcia musimy zwiększać zakres pomiarowy watomierza. Możemy tego dokonać przyłączając do miernika tzw. przekładniki prądowy i napięciowy, których zadaniem jest zmniejszenie prądów i napięć oraz oddzielenie przyrządu pomiarowego od sieci wysokiego napięcia, umożliwiając bezpieczną prace.

1. przekładnik prądowy - w obwód mierzonego prądu włącza się uzwojenie pierwotne transformatora prądowego, natomiast do wtórnego uzwojenia przyłącza się cewkę prądowa.

2. przekładnik napięciowy - uzwojenie pierwotne przyłączamy do sieci równolegle, do uzwojenia wtórnego przyłączamy cewkę napięciową watomierza.

Pomiary mocy prądu trójfazowego. Moc w obwodach trójfazowych mierzymy za pomocą wyżej wymienionych watomierzy. Układ połączeń miernika uzależniony jest od tego czy w układzie pomiarowym mamy dostępny punkt zerowy.

Metoda trzech watomierzy. Jeżeli układ ma dostępny punkt zerowy, to moc możemy zmierzyć za pomocą trzech watomierzy, mierzących moce poszczególnych faz, W1 + W2 + W3 = P:

Metoda dwóch watomierzy. W momencie, gdy odbiornik nie jest podłączony ze źródłem zasilania za pomocą przewodu zerowego, to najczęściej moc mierzymy stosując dwa watomierze, połączone w tzw. układ Arona, W1 + W2 = P:

Metoda jednego watomierza. W układach symetrycznych pomiar mocy czynnej możemy dokonać za pomocą jednego watomierza:

1. układ trójprzewodowy z tzw. sztucznym punktem zerowym, R1 = R2 = R3:

2. układ czteroprzewodowy. Wynik otrzymany z pomiaru musimy pomnożyć razy 3:

II. Przebieg ćwiczenia.

1. Pomiar mocy czynnej w układzie trójfazowym za pomocą dwóch watomierzy (układ Arona).

b) Tabela z wynikami pomiarów.

Pomiar pierwszy
Stała watomierza	Wskazanie watomierza	Moc [W]
C1 = 20	W1 = 24 C1	P = 640
C2 = 20	W2 = 8 C2
Pomiar drugi
Stała watomierza	Wskazanie watomierza	Moc [W]
C1 = 40	W1 = 12 C1	P = 640
C2 = 20	W2 = 8 C2

d) Obliczenia.

e) Wnioski.

Układ Arona służący do pomiarów mocy czynnej w obwodach trójfazowych jest jedną z najdokładniejszych metod pomiarowych. Duży wpływ na poprawnie osiągane wyniki ma użycie jednakowych przekładników napięciowych i prądowych.

Zaletą powyższej metody pomiaru mocy jest użycie dwóch watomierzy a nie trzech, co czyni pomiar łatwiejszym ze względu na liczbę połączeń.

W przeprowadzonym ćwiczeniu wyniki, jakie uzyskaliśmy z pomiaru mocy czynnej i obliczenia ze wzoru różnią się między sobą. Rozbieżność obu wartości mocy może być spowodowane błędem pomiarowym, który wynika z małego wychylenie wskazówki woltomierza (poniżej 50% skali). W naszym przypadku, aby wyniki stały się bardziej wiarygodne należałoby tak dobrać przekładniki prądowy i napięciowy, aby wskazanie miernika znalazło się w drugiej połówce skali (powyżej 50%).

Na błąd pomiarowy mogą składać się także inne przyczyny, takie jak np. pobór mocy przez miernik.

3

---