POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Podstaw Elektrotechniki
Laboratorium Podstaw Elektrotechniki   Ćwiczenie nr 10   Temat: Układy trójfazowe symetryczne
Rok akademicki: 2007/08 Wydział Elektryczny   Studia dzienne magisterskie   Nr grupy : A3	Wykonawcy:   1. Mateusz Nowak 2. Karol Pawłowski 3. Marcin Żelechowski	Data
				Wykonania ćwiczenia	Oddania sprawozdania
				12.12.2007
				Ocena:
Uwagi:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie przez pomiary rozpływu prądów, rozkładu napięć i poboru mocy w obwodach trójfazowych symetrycznych, trójprzewodowych i czteroprzewodowych, skojarzonych w trójkąt i gwiazdę.

2. Przebieg ćwiczenia

2.1 Pomiary napięć, prądów i mocy czynnej pobranej przez odbiornik połączony w gwiazdę.

2.1.1 Schemat połączeń:

|U_f| =40V ;
;
; gdzie: R = 220 ၗ, C = 18 ၭF .

2.1.2 Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń:

obciążenie	rodzaj pracy	Z pomiarów													Z obliczeń
				|UA|	|UB|	|UC|	|UAB|	|UBC|	|UCA|	|U0|	|IA|	|IB|	|IC|	|I0|	P1	P2	P	tg	
		[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[A]	[A]	[A]	[mA]	[W]	[W]	[W]	-	˚
z'	0	41	41	41	72,5	72,5	72	0	0,15	0,15	0,15	2	4,5	11	16	-0,73	-36
		1	41	41	41	72,5	73	72	0,18	0,15	0,15	0,15	0	4	11	15	-0,81	-38,9
	z''	0	41	41	41	72	72,5	72	0	0,33	0,33	0,32	24	3	21	24	-1,3	-52,4
		1	41	41	41	72	72	72	0,2	0,32	0,33	0,33	0	3	21	24	-1,3	-52,4

2.1.3 Wykres wskazowy trójfazowego odbiornika połączonego w gwiazdę z impedancją Z'

2.2. Pomiary napięć, prądów i mocy czynnej pobranej przez odbiornik połączony w trójkąt.

2.2.1 Schemat połączeń:

|Up| =
V ;
;
; gdzie: R = 220 ၗ , C = 18 ၭF .

2.2.2. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń:

obciążenie	Z pomiarów											Z obliczeń
		|UAB|	|UBC|	|UCA|	|IA|	|IB|	|IC|	|IAB|	|IBC|	|ICA|	P1	P2	P	tg	
	[V]	[V]	[V]	[A]	[A]	[A]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	-	˚
Z'	71	71	71	0,45	0,45	0,45	0,27	0,27	0,27	13	32	45	-0,73	-36,2
Z''	70	71	71	0,95	0,96	0,96	0,56	0,55	0,55	9	61	70	-1,29	-52,1

2.2.3. Wykres wskazowy trójfazowego odbiornika połączonego w trójkąt z impedancją Z'

2.3. Przykładowe obliczenia:

2.3.1. Kąt przesunięcia fazowego obliczamy korzystając ze wzoru:

Biorąc pod uwagę nasze wyniki i wykres przebiegu mocy P₁ i P₂ oraz fakt, że nasz odbiornik miał charakter rezystancyjno - pojemnościowy, kąt fazowy powinien mieć wartość ujemną i dlatego też wszystkie wyniki φ w tabelach mają znak minus (zgodnie z częścią teoretyczną na tej podstawie określa się znak kąta fazowego).

2.3.2. Moc czynną obliczamy korzystając ze wzoru:

2.3.3. Obliczam impedancję obciążenia
'

- połączenie szeregowe R z C :

gdzie

Z obliczeń wynika, że kąt fazowy
.

- połączenie równoległe R z C):

Dla tego przypadku kąt fazowy
.

2.3.4. Analityczne obliczenia wskazań watomierzy P₁ i P₂ dla układu trójfazowego połączonego w trójkąt

Korzystam ze wzorów:

3. Uwagi końcowe i wnioski.

W doświadczeniu zastosowaliśmy metodę pomiaru mocy czynnej w układzie trójfazowym symetrycznym dwoma watomierzami (układ Arona). Po porównaniu wartości mocy całkowitych pobieranych przez układ, uzyskanych doświadczalnie i tych będących efektem obliczeń analitycznych, doszliśmy do wniosku, że metoda ta jest dokładna. Różnice są zazwyczaj rzędu dziesiątych wata.

Nasze doświadczenie wyraźnie pokazało, że moc czynna pobierana przez odbiornik połączony w gwiazdę jest trzy razy mniejsza od mocy czynnej pobieranej przez ten odbiornik połączony w trójkąt. Można określić zależność:

Porównując pracę układu przy połączeniu odbiornika trójfazowego w gwiazdę z pracą przy połączeniu odbiornika trójfazowego w trójkąt można zauważyć, że przy tym samym zasilaniu moc pobierana przez układy znacznie się różni. Układ połączony w trójkąt pobierał zdecydowanie większą moc, zarówno dla połączenia impedancji obciążenia szeregowo jak i równolegle.

Przy obliczaniu kątów fazowych odbiornika korzystaliśmy z danych umieszczonych w skrypcie. Mogą one nie obrazować faktycznych wartości elementów układu przez co rzeczywiste wartości kąta mogą być inne. Dodatkowo mógł wystąpić błąd odczytu wskazań urządzeń pomiarowych - tzw. błąd paralaksy.

---