LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI	ĆWICZENIE NR 1	TEMAT: Odbiorniki o charakterze R, L, C w obwodzie jendnofazowym prądu przemiennego
WYKONALI: Flak Tomasz Papierzyński Artur Piórkowski Łukasz Sztuczka Piotr Stefańczyk Jarosław Olszewski Mariusz	GRUPA: M33 b	OCENA:

Pomiary i obliczenia rezystancji, reaktancji, mocy czynnej, mocy biernej i pozornej oraz cosϕ dla pojedynczych odbiorników o charakterze R, L, C

W celu wykonania pomiarów zestawiliśmy układ w/g rys. 1.

Rys. 1. Schemat ideowy układu do pomiaru parametrów odbiorników o charakterze R, L,C

Tabelaryczne zestawienie wyników pomiarów i obliczeń.

Odbior-niki	Pomiary				Obliczenia
	U [V]	I [A]	P[W]	f[Hz]		R[Ω]	L [H]	C [μF]	S[VA]	Q[var]	cosϕ	ϕ
R	40	0,37	12	49,9		87,65	0,2	50,44	14,8	8,7	0,81	35^054'
	70	0,5	30	49,9		120	0,23	44,26	35	18	0,857	31^0
	100	0,59	48,8	49,9		140,2	0,3	33,5	59	33,2	0,827	34^012'
	130	0,68	76	49,9		164,36	0,31	32,66	88,4	45,15	0,86	31^06'
	160	0,76	102	49,9		176,6	0,365	27,86	121,4	65,8	0,84	32^054'
	190	0,84	132	49,9		187,1	0,4	25,15	159,6	89,7	0,827	34^012'
	220	0,91	168	49,9		202,87	0,42	24,25	200	108,5	0,84	32^054'
L	40	0,17	0	49,9		0	0,75	13,56	0	0	0	90^0
	70	0,31	2	49,9		20,8	0,72	14,2	21,74	21,6	0,092	84^042'
	100	0,45	4	49,9		19,75	0,71	14,42	44,9	44,7	0,089	84^054'
	130	0,61	8	49,9		21,5	0,676	15,05	80	79,6	0,1	84^012'
	160	0,8	12	49,9		18,75	0,635	16,02	127,66	127,1	0,094	84^036'
	190	1,02	18	49,9		17,3	0,59	17,2	193,55	192,7	0,093	84^042'
	220	1,4	32	49,9		16,3	0,5	20,42	307,7	306	0,104	83^0
	C	40	0,18	0	49,9		0	0,71	14,36	0	0	0	90^0
	70	0,31	0	49,9		0	0,72	14,13	0	0	0	90^0
	100	0,44	2	49,9		10,3	0,724	14,06	44,44	44,39	0,045	87^024'
	130	0,58	2	49,9		5,9	0,714	14,24	76,92	76,89	0,026	88^030'
	160	0,715	2	49,9		3,9	0,714	14,26	117,65	117,63	0,017	89^0
	190	0,85	2	49,9		2,77	0,713	14,28	166,67	166,66	0,012	89^012'
	220	0,98	2	49,9		2,1	0,716	14,21	222,22	222,21	0,009	89^030'

Wzory do obliczeń:

w - wskazanie z watomierza

c_p - przelicznik podziałki watomierza

z_A - zakres amperomierza

z_V - zakres woltomierza

z - zakres podziałki watomierza

Na podstawie obliczeń wykonać wykresy wskazowe prądów i napięć.

Wykres wskazowy prądu i napięć dla odbiornika o charakterze R.

Wykres wskazowy prądu i napięć dla odbiornika o charakterze L

Wykres wskazowy napięcia i prądu dla odbiornika o charakterze C.

Pomiary parametrów obwodu złożonego z szeregowo połączonych odbiorników o charakterze R, L, C

W celu wykonania pomiarów zestawiliśmy układ w/g rys. 2.

Rys. 2. Schemat ideowy układu do pomiaru parametrów obwodu złożonego z szeregowo połączonych odbiorników o charakterze R, L, C

Tabelaryczne zestawienie wyników pomiarów i obliczeń.

Odbior-niki	Pomiary						Obliczenia
	U1	I	P	U2	U3	U4	Z	R	X	S	Q	cosϕ	ϕ
R+L	220	0,73	100	140	150		287,1	191,78	205,48	160,6	125,7	0,623	51^030'
R+C	220	0,72	90	138	165		289,76	191,67	229,2	158,4	130,3	0,568	55^024'
R+L+C	220	0,86	156	187	168	193	219,37	217,44	-29,07	189,2	107	0,824	34^030'

Na podstawie wyników pomiarów wykonać wykresy wskazowe prądów i napięć oraz trójkąty oporności i mocy.

Szeregowe połączenie elementów R, L (wykres wskazowy napięć i trójkąt oporów)

Szeregowe połączenie elementów R, C (wykres wskazowy napięć, trójkąt oporów).

Szeregowe połączenie elementów R, L, C (wykres wskazowy napięć, trójkąt oporów).

Pomiary parametrów obwodu złożonego z równolegle połączonych odbiorników R, L, C

Dla wykonania pomiarów zestawiliśmy układ w/g rys. 3.

Rys. 3. Schemat ideowy układu do pomiaru parametrów obwodu złożonego z równolegle połączonych odbiorników o charakterze R, L, C

Tabelaryczne zestawienie wyników pomiarów i obliczeń.

Odbiorniki	Pomiary						Obliczenia
	U	I1	P	I2	I3	I4	G	Y	B	S	Q	cosϕ	ϕ
R||L	220	1,7	196	0,89	1,34		0,004	0,89	0,79	374	318,5	0,524	58^024'
R||C	220	1,34	172	0,89	0,98		0,003	0,78	0,77	294,8	239,4	0,583	54^06'
R||C||L	220	1,18	200	0,9	1,34	0,97	0,004	0,91	0,9	259,6	165,5	0,77	39^036'

Wzory do obliczeń:

Na podstawie wyników pomiarów należy wykonać wykresy wskazowe prądów i napięć oraz trójkąty przewodności i mocy.

Równoległe połączenie elementów R, L (wykres wskazowy prądów, trójkąt przewodności).

Równoległe połączenie elementów R, C (wykres wskazowy prądów, trójkąt przewodności)

Równoległe połączenie elementów R, L, C (wykres wskazowy prądów, trójkąt przewodności).

Poprawa współczynnika mocy

W układzie pomiarowym jak na rys. 4 wyznaczyć cosϕ oraz kąt ϕ odbiornika o charakterze indukcyjnym. Obliczyć pojemność kondensatora potrzebną dla uzyskania cosϕ = 1 oraz cosϕ = 0,9.

Sprawdzić na drodze pomiarowej efekty kompensacji.

Zastosowany miernik cosϕ służy do przybliżonego określenia tej wielkości.

Rys. 4. Schemat ideowy układu pomiarowego do wyznaczania pojemności kondensatora kompensacyjnego cosϕ

Otrzymane wyniki pomiarów i obliczeń zestawić w tablicy.

Układ odbiornika	C	U	I	P	S	cosϕ	ϕ
Odbiornik bez kompensacji		220	1,7	196	374	0,528	58
Odbiornik z pojemnością obliczaną dla cosϕ = 1	15,43
Odbiornik z pojemnością obliczaną dla cosϕ = 0,9	21,5

Politechnika Warszawska - Instytut IMUR w Płocku, Laboratorium Elektrotechniki

6

---