Pomiar mocy i energii

Transkrypt

1 Zakład Napędów Weloźródłowych Instytut Maszyn Roboczych CęŜkch PW Laboratorum Elektrotechnk Elektronk Ćwczene P3 - protokół Pomar mocy energ Data wykonana ćwczena... Zespół wykonujący ćwczene: Nazwsko mę ocena dop. do ćw Wydzał SMR PW Rok ak /20... Semestr... Grupa... Warszawa 2007r.

2 1. Cel zakres ćwczena Celem ćwczena jest poznane róŝnych metod pomaru mocy energ w układach prądu stałego, jednofazowego trójfazowego. Zakres ćwczena obejmuje metody pomaru oblczana mocy energ w układach prądu stałego, metody pomaru oblczane mocy energ, w tym mocy energ czynnej bernej, w układach prądu przemennego jedno trójfazowego. 2. Pomary 2.1. Pomar mocy prądu stałego Rys.1 Schemat połączeń układu do pomaru mocy prądu stałego A amperomerz magnetoelektryczny, V woltomerz magnetoelektryczny, R obc odbornk mocy Pomary naleŝy wykonać przy róŝnych wartoścach odbornka R, dla dwóch połoŝeń (I II) przełącznka. Tabela 1 L.p. poz. przeł. U I P P P R δ P - - [V] [A] [W] [W] [W] [%] 1 I 2 II 3 I 4 II

3 2.2 Pomary mocy prądu przemennego jednofazowego Rys.2 Schemat połączeń układu do pomaru mocy prądu przemennego jednofazowego A amperomerz elektromagnetyczny, V woltomerz elektromagnetyczny, W watomerz elektrodynamczny lub ferrodynamczny, mernk cosφ, Z, R, obcąŝene mpedancyjne, rezystancyjne. Pomary naleŝy wykonać dla róŝnego rodzaju obcąŝena. Tabela 2 Odbornk U I P cosφ S=UI P=UIcosφ Q=UIsnφ R X Z [V] [A] [W] [-] [VA] [W] [Var] 2.3 Pomary mocy czynnej trójfazowej metodą dwóch watomerzy Rys.3 Schemat połączeń układu do pomaru mocy czynnej 3-fazowej metodą dwóch watomerzy A R, A S, A T amperomerze elektromagnetyczne, W 1, W 2 watomerz ferromagnetyczny, V woltomerz elektromagnetyczny, PV przełącznk woltomerzowy, Z R, Z S, Z T obcąŝene mpedancyjne, R R, R S, R T obcąŝene rezystancyjne Tabela 3 Odbornk Prąd I Napęce U Napęce U Moc P ΣP R symetryczny R asymetryczny Z symetryczny Z asymetryczny R S T RO SO TO RS ST RT [A] [A] [A] [V] [V] [V] [V] [V] [V] [W] [W] [W]

4 2.4 Pomar energ elektrycznej Rys.4 Schemat połączeń układu pomarowego A R, A S, A T amperomerze elektromagnetyczne, W 1, W 2, W 3 watomerz ferromagnetyczny, V woltomerz elektromagnetyczny, PV przełącznk woltomerzowy, mernk cosφ, L 1 lcznk energ czynnej jednofazowej, L 2 lcznk energ czynnej trójfazowej, L 3 lcznk energ bernej trójfazowej, Z R, Z S, Z T obcąŝene mpedancyjne, R R, R S, R T obcąŝene rezystancyjne Wyznaczene stałej lcznka ndukcyjnego jednofazowego Pomary naleŝy wykonać dla rezystancyjnego obcąŝena symetrycznego. Tabela L.p n 1f t P 1f A 1f c 1f [obr] [s] [W] [Ws] [kwh/obr] gdze, n 1f lczba obrotów tarczy lcznka energ czynnej, t czas trwana zadanej lczby obrotów tarczy lcznka, P 1f moc prądu jednofazowego zmerzona za pomocą watomerza podłączonego do tej samej fazy co lcznk ndukcyjny jednofazowy, A 1f oblczona na podstawe pomaru czasu wskazań watomerza energa elektryczna prądu jednofazowego, c 1f stała jednofazowego lcznka energ czynnej wyznaczona na podstawe oblczonej energ elektrycznej odpowadającej zadanej lczbe obrotów tarczy lcznka. Stałą lcznka ndukcyjnego jednofazowego energ czynnej naleŝy wyznaczyć korzystając z następującej ogólnej zaleŝnośc: A1 f P1 f t 1 c1 f = = ; K1 f =, przy czym aby c 1f otrzymać w [kwh/obr] naleŝy przelczyć n n c 1 f 1 f 1 f energę z [Ws] na [kwh]. Stałą c 1f naleŝy przyjąć jako średną arytmetyczną z uzyskanych wartośc tego parametru dla róŝnych wartośc zadanej lczby obrotów tarczy lcznka. Stałą K 1f wykorzystuje sę w dalszych częśc.

5 2.4.2 Pomary energ metodą technczną ndukcyjnym lcznkam energ Pomary czasu mocy metodą technczną (dla róŝnych rodzajów obcąŝena Z) Pomary (met. technczną ndukcyjnym lcznkam energ) naleŝy wykonać równocześne. Tabela Z t I R I S I T U R U S U T U RS U ST U RT P R P S P T cosφ [Ω] [s] [A] [A] [A] [V] [V] [V] [V] [V] [V] [W] [W] [W] [-] gdze Z obcąŝene: 1 rezystancyjne symetryczne, 2 rezystancyjne asymetryczne 3 mpedancyjne symetryczne, 4 mpedancyjne asymetryczne t czas pomaru (wspólny dla wszystkch energ), I R, I S, I T pomerzone prądy fazowe, U R, U S, U T pomerzone napęca fazowe, U RS, U ST, U TR pomerzone napęca mędzyfazowe, P R, P S, P T - pomerzone moce jednofazowe, cosφ - pomerzony współczynnk mocy. Wynk pomarowe z tabel są podstawą do oblczena energ. Uzyskane z oblczeń wynk naleŝy zameścć w odpowednch kolumnach tabel Pomar energ stała trójfazowego lcznka energ czynnej K3fc = stała trójfazowego lcznka energ bernej K3fb = stała jednofazowego lcznka energ czynnej K1fc = obr/kwh obr/kvarh obr/kwh Tabela Z t n 3fc n 3fb n 1fc A 3fc A 3fb A 1fc A 1fcP A 1fct A 3fcP A 3fct [Ω] [s] [obr] [obr] [obr] [Ws] [Vars] [Ws] [Ws] [Ws] [Ws] [Ws] gdze: Z obcąŝene (jak w tabel 2.4.2), t czas pomaru (jak w tabel 2.4.2), n 3fc lczba obrotów tarczy trójfazowego lcznka energ czynnej (w czase t), n 3fb lczba obrotów tarczy trójfazowego lcznka energ bernej (w czase t), n 1fc lczba obrotów tarczy jednofazowego lcznka energ czynnej (w czase t), A 3fc pomerzona lcznkem trójfazowa energa czynna, A 3fb pomerzona lcznkem trójfazowa energa berna, A 1fc pomerzona lcznkem jednofazowa energa czynna, A 1fcP oblczona (na podstawe pomaru watomerzem) jednofazowa energa czynna,

6 A 1fct oblczona(na podstawe pomarów mocy jednofazowej metodą technczną) jednofazowa energa czynna. A 3fcP oblczona (na podstawe pomarów mocy watomerzam) trójfazowa energa czynna, A 3fct oblczona (na podstawe pomarów mocy trójfazowej metodą technczną) trójfazowa energa czynna. Przy wyznaczanu powyŝszych wartośc energ elektrycznej naleŝy wykorzystać następujące zaleŝnośc: - dla pomarów energ przy pomocy lcznków ndukcyjnych: A = cn, Gdze c stała lcznka (oblczona z pomarów lub na podstawe stałej K), n lczba obrotów tarczy lcznka ndukcyjnego; - dla pomarów energ na podstawe pomarów mocy watomerzam: A = P t, gdze = R, S, T P moc zmerzona watomerzem, t czas; - dla pomarów energ na podstawe techncznej metody wyznaczana mocy: A U I cos φt, gdze = R, S,T = U- napęce, I prąd, cos f współczynnk mocy, t czas.