WIŚGiE IŚ	Nazwiska:
Temat ćwiczenia: Pomiar mocy czynnej w układach 3-fazowych prądu przemiennego
Data wykonania ćwiczenia:	Data oddania sprawozdania:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie układów pomiarowych sposobów pomiaru mocy czynnej w układach 3-fazowych prądu przemiennego.

2. Część teoretyczna

1. Pomiar mocy czynnej w sieci 3-fazowej 4-przewodowej przy symetrii zasi­lania i obciążenia.

Pomiar mocy czynnej w sieci 3-fazowej 4-przewodowej przy symetrycznym zasilaniu i symetrycznym obciążeniu jest wykonywany za pomocą watomierza, który jest podłączony między dowolną fazę układu a przewód zerowy.

Wskazania watomierza włączonego w obwód prądu przemiennego zależą od:

- prądu płynącego przez cewkę prądową miernika,

- napięcia doprowadzonego do cewki napięciowej miernika,

- współczynnika mocy, który jest funkcją kąta φ, zawartego miedzy wekto­rem prądu i napięcia.

W układzie o symetrycznym zasilaniu i symetrycznym obciążeniu są spełnione następujące warunki:

- wartości napięć fazowych w każdej fazie są takie same:

U_fu = U_fv = U_fw = U_f

- wartości prądów płynących w każdej fazie są takie same:

I_u = I_v = I_w = I

- wartości współczynników mocy w każdej fazie są takie same:

cos φ_u = cos φ_v = cos φ_w= cos φ

Moc czynna w obwodzie prądu przemiennego dla jednej fazy wynosi:

P_f = U_f I cosφ

W związku z powyższym do pomiaru mocy czynnej w ukladzie 3-fazowym 4-przewodowym o symetrycznym zasilaniu i obciążeniu wystarczy jeden wato­mierz, a wartość mocy całego ukladu wynosi:

P = 3P_f = 3 U_f I cos φ = 3P_w

gdzie:

-P_w - wskazania watomierza

2. Pomiar mocy czynnej w sieci 3-fazowej 4-przewodowej przy asymetrii zasilania i obciążenia.

Pomiar mocy czynnej w sieci 3-fazowej 4-przewodowej przy asymetrycznym zasilaniu i obciążeniu przeprowadza się za pomocą trzech watomierzy włączonych między kazdą z faz a przewód zerowy.

W układzie o asymetrycznym zasilaniu i obciążeniu odpowiednie wartości:

- napięć fazowych:

U_fu ≠ U_fv ≠ U_fw

-prądów płynących w przewodach:

I_u≠I_v≠I_w

- współczynników mocy:

cos φ_u ≠ cos φ_v ≠ cosφ_w

są różne w poszczególnych fazach, a więc calkowita moc ukladu równa jest sumie mocy w poszczególnych fazach ukladu:

P= P_u+P_v+P_w

gdzie:

P_u = U_fu I_u cos φ_u

P_v = U_fvI_v cos φ_v

P_w = U_fw I_w cos φ_w

3. Przebieg ćwiczenia

1. W celu wykonania pomiarów należy zestawić układ pomiarowy według schematu przedstawionego na rysunku

W układzie tym przy ustalonym obciążeniu należy wykonać minimum trzy pomiary wielkości P_W. Wyniki pomiarów i obliczeń należy zamieścić w tabeli.

W celu wykonania pomiarów należy zestawić układ pomiarowy według schematu przedstawionego na rysunku. W układzie tym należy wykonać minimum trzy pomiary: P_u, P_v i P_w. Wyniki pomiarów i obliczeń należy zamieścić w tabeli.

4. Pomiary

Układ Arona - dwóch watomierzy

Lp	U	II			III			IIII
		V	α	CA	I	α	CA	I	α	CA	I
1 2	270 200	31,5 22,5	1,2/60 1,2/60	0,63 0,45	33 24,5	1,2/60 1,2/60	0,66 0,49	32,5 23,5	1,2/60 1,2/60	0,65 0,47

PI			PII			cos φ
α	Cw	P	α	Cw	P
72 38	2 2	144 76	79 42	2 2	158 84	0,92 0,93

Pomiar dla trzech watomierzy

Lp	U	II			III			IIII
		V	α	CA	I	α	CA	I	α	CA	I
1	153	31	1,2/60	0,62	33,5	1,2/60	0,67	32	1,2/60	0,64

PI			PII			PIII
α	CW	P	α	CW	P	α	CW	P
48,5	2	97	52	2	104	48,5	2	97

5. Wnioski

Pomiar mocy czynnej w sieci 3-fazowej 4-przewodowej zostało przeprowadzone przy asymetrii i symetrii zasilania.

Cos φ powinien być równy 1 jednak ze względu na niedoskonałość sprzętu i wpływ czynnika ludzkiego pomiary zostały obarczone błędem.

Z przeprowadzonego doświadczenia dowiadujemy się, że stopniowe zwiększanie napięcia (U) powoduje zwiększenie natężenia (I) i mocy (P) prądu elektrycznego.

Podczas przeprowadzania pomiarów dla drugiej tabeli, gdzie podłączone zostały trzy watomierze (W) odczyt z każdego z nich różni się minimalnie.

Przeprowadzone pomiary i podłączenia układów pozwoliły na zaznajomienie się z urządzeniami mierniczymi i zaobserwowanie zależności między natężeniem, napięciem i mocą prądu elektrycznego w sieciach trzyfazowych przy zasilaniu asymetrycznym i symetrycznym.