SPRAWOZDANIE M3.docx

1. Cel ćwiczenia.

              Celem ćwiczenia jest zapoznanie się metodami pomiarowymi mocy czynnych i biernych w układach prądu trójfazowego. Metody użyte w ćwiczeniu to metoda polegająca na użyciu 3 watomierzy oraz metoda Arona.

2. Przebieg ćwiczenia, wyniki pomiarów.

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:

Do pomiaru mocy czynnej możemy wykorzystać układ Arona. Do pomiaru wystarczają dwa watomierze, ponieważ:

, a z prawa Kirhoffa mamy: , więc:

Także moc całkowita jest równa sumie wskazań podłączonych watomierzy.

Schemat pomiarowy służący do pomiaru mocy czynnej za pomocą trzech watomierzy przedstawia rysunek 1.1. Na rysunku 1.2 pokazano układ do badania mocy czynnej metodą Arona.

Rysunek 1.2

Rysunek 1.1

Pomiary wykonywano dla napięcia skutecznego: 173 V. Poniższe tabele przedstawiają wyniki dla pomiarów mocy czynnej P, dla podanych wyżej metod. Jako, że badany układ nie był układem symetrycznym, moc całkowita jest sumą mocy na poszczególnych fazach, co zostało napisane pod tabelą.

U=195V,              P = P1+P2+P3 = 180W+190W+251W = 621W

POMIAR MOCY CZYNNEJ W UKŁADZIE TRÓJFAZOWYM METODĄ ARONA

U=195V,              P = P1+P2 = 500W+150W = 650W

POMIAR MOCY BIERNEJ W UKŁADZIE TRÓJFAZOWYM

Rysunek 1.3

U=195V,              P = P1+P2+P3 =410W+290W+360W = 1060W

                            Q = 1/31/2  * P = 612 VAr

OBLICZENIE MOCY POZORNEJ DLA UKŁADU TRÓJFAZOWEGO Z UWZGLĘDNIENIEM DANYCH Z I TABELI.

S = U1I1+U2I2+U3I3 ,   U = U1 = U2 = U3,

U=173V /= 100 V                            S=100V(3,1A+2,6A+3,3A) = 900 W

3. Wnioski.

Po podsumowaniu wszystkich pomiarów powinien powstać tzw. trójkąt mocy, który określa zależność pomiędzy mocą czynną, bierną oraz pozorną. Trójkąt ten powinien być prostokątny i wyglądać jak na rysunku poniżej:

gdzie S oznacza moc pozorną, P moc czynną, zaś Q moc bierną. Moc pozorna jest geometryczną sumą mocy czynnej i biernej, zatem

S2 = P2 + Q2

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.

Zalety: Użycie dwóch woltomierzy – łatwiejsze podłączenie.

Wyniki 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.