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. 1....... 2....... 3....... 4....... 5....... 6....... 7....... 8....... 9....... 10....... Wydzał SMR PW Rok ak. 20.../20... Semestr... Grupa... Warszawa 2007r.
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
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 1 2 1+2 [A] [A] [A] [V] [V] [V] [V] [V] [V] [W] [W] [W]
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 2.4.1. Wyznaczene stałej lcznka ndukcyjnego jednofazowego Pomary naleŝy wykonać dla rezystancyjnego obcąŝena symetrycznego. Tabela 2.4.1 L.p n 1f t P 1f A 1f c 1f [obr] [s] [W] [Ws] [kwh/obr] 1 2 2 6 3 12 4 20 5 30 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.
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 2.4.2 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] [-] 1 60 2 60 3 60 4 60 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 2.4.2 są podstawą do oblczena energ. Uzyskane z oblczeń wynk naleŝy zameścć w odpowednch kolumnach tabel 2.4.3. 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 3.4.3 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] 1 60 2 60 3 60 4 60 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,
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.