Michał Kubacha Maciej Marulski	LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKA	Data 12.03.2002 r.
BMiZ MKK 1 Rok 2 Semestr 4	Pomiar mocy i energii w układach jedno i trójfazowych	Ocena

Schemat układu pomiarowego ( układ jednofazowy )

K L

K L K LU 0

~220V R L C

Zestawienie przyrządów

• amperomierz (5-10)A

• woltomierz (150-300)V

• watomierze (1-2)A, (100-300)V i (5-10)A, (100-300)V

• przekładnik prądowy

• licznik energii prądu jednofazowego

• obciążenie R,L,C

POMIARY						OBLICZENIA
U	I	P1	P2	n	t	S	Q	cosφ	Aob	A1	Uwagi
V	A	W	W	obr	s	VA	Var	-	Wh	Wh
220	0,9	196	120	6	66	198	196	0,989	3,59	4
220	1,6	98	120	6	66	352	783,96	0,449	1,79	4
220	1,5	112	140	6	56	330	507,83	0,552	2,05	4

Obliczenia

a)Wzory na obliczenie mocy :czynnej , biernej i pozornej

P=U*I*cosφ

Q=U*I*sinφ

S=U*I

b)Wzory na obliczenie energii :czynnej , biernej i pozornej

-obliczenia energii dla układu z rezystorem

W_p=P*t=U*I*t*cosφ

W_p=220*0,9*66*0,989= 12924,25 [W*s]

W_Q=Q*t=U*I*t*sinφ

W_Q=220*0,9*66*1/0,989=13213,35[Var*s]

W_S=S*t=U*I*t

W_S=220*0,9*66=13068[VA*s]

-obliczenia energii dla układu z kondensatorem

W_p=10431,17[W*s]

W_Q=51741,65[Var*s]

W_S=23232[VA*s]

-obliczenia energii dla układu z cewką

W_p= 10200,96[W*s]

W_Q= 33478,26[Var*s]

W_S=18480[VA*s]

Kondensator pobiera energię z obwodu , gdy napięcie wzrasta , a oddaje ją do obwodu , gdy napięcie maleje . Podobnie jak w obwodzie z cewką również i w obwodzie z kondensatorem energia oscyluje między źródłem energii a rozpatrywanym elementem obwodu. Oddawanie i pobieranie energii przez kondensator jest jednak przesunięte w czasie w stosunku do przedziału czasu , w którym pobiera i oddaje energię cewka . W przedziale czasu , w którym kondensator pobiera energię z obwodu ,cewka energię oddaje do obwodu i na odwrót.

Przy układzie z rezystorem przy 6 obrotach licznika czas wyniósł 66s , po dołączeniu kondensatora przy 6 obrotach licznika czas się nie zmienił spowodowane jest to tym, że kondensator nie pobiera mocy czynnej, którą mierzy licznik. Dlatego też mimo, że kondensator pobiera moc bierną ze źródła, licznik jej nie mierzy i czas się nie zmienia.

Natomiast cewka nie jest obciążeniem czysto indukcyjnym, ale stanowi również obciążenie rezystancyjne z uwagi na rezystancję drutu miedzianego, z którego jest wykonana. Dlatego czas pomiaru był krótszy niż przy pomiarze rezystora i kondensatora.

Energia zmierzona przez licznik przy pomiarze rezystancji jest zbliżona do energii zmierzonej przez watomierze. Różnice wynikają z niedokładności odczytu oraz błędu metody pomiarowej.

Energia zmierzona przez licznik przy pomiarze rezystancji z kondensatorem różni się od energii zmierzonej przez amperomierz i woltomierz z uwagi na to że przyrządy te mierzą również moc bierną oraz dlatego że występuje tutaj przesunięcie fazowe wprowadzone przez pojemność. Jak widać moc bierna ma sporą wartość.

Energia zmierzona przez licznik przy pomiarze rezystancji z kondensatorem i cewką różni się również jak w poprzednim przypadku , ale moc bierna jest mniejsza z uwagi na kompensacje cosφ wywołaną przez utworzenie obwodu rezonansowego z elementów L,C. Wpływa to na zmniejszenie cosφ a jednocześni zmniejszenie mocy biernej.

Watomierze nie mierzą mocy biernej.

A

V

W

W

Wh

Rrrrrrrrrrrrrrrr

---