doc3 Badanie obwodów zawierających elementy R, L, C
download 
Reklamacja Transkrypt
3 Badanie obwodów zawierających elementy R, L, C
1 ZAKŁAD PODSTAW ELEKTROTECHNIKI ĆWICZENIE Nr 3 Badanie obwodów zawierających elementy R, L, C 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą identyfikacji rzeczywistych parametrów elementu reaktancyjnego oraz z właściwościami obwodów zawierających elementy bierne R,L,C w różnych konfiguracjach. 2. Plan ćwiczenia 2.1. Połączyć układ pomiarowy według schematu: A- amperomierz ME A + Zasil _ V V- woltomierz ME L z z (R, L) - cewka rzeczywista R Dokonać pomiaru prądu I dla, podanych przez prowadzącego, trzech wartości napięcia wymuszającego U. Wyniki zapisać w tabeli I. Tabela I Pomiary Obliczenia U I R L p R śr V A Ω Ω 1 2 3 gdzie: R - rezystancja w schemacie zastępczym badanej cewki rzeczywistej 2.2. Połączyć układ pomiarowy według schematu: Atr A W 220 V Hz V z L R W - watomierz FD V - woltomierz EM A - amperomierz E Atr - autotransformator Hz - częstościomierz z (R,L) - cewka rzeczywista Dokonać pomiarów częstotliwości f, mocy P i prądu I dla, podanych przez wartości napięcia wymuszającego U. Wyniki zapisać w tabeli II. prowadzącego, trzech 2 Tabela II Pomiary I P A W U V f Hz z Ω Obliczenia fśr Xśr Lśr Hz mH Ω zśr Ω Lp. 1 2 3 gdzie: z - impedancja badanej cewki rzeczywistej X - reaktancja w schemacie zastępczym badanej cewki rzeczywistej L - indukcyjność w schemacie zastępczym badanej cewki rzeczywistej R - rezystancja w schemacie zastępczym badanej cewki rzeczywistej cosϕ - współczynnik mocy cosϕśr - Rśr Ω 2.3. Połączyć układ pomiarowy według schematu: L Atr R A z1 220V V V C z2 V2 V1, V2 - woltomierze cyfrowe A - amperomierz EM V- woltomierz EM Atr - autotransformator z1 (R,L) - cewka rzeczywista z2 (C) - kondensator Dokonać pomiarów prądu I oraz napięć U1 i U2 dla dwóch wartości pojemności C kondensatora, przy zadanej wartości napięcia wymuszającego U. Wartości pojemności i napięcia wymuszającego podaje prowadzący. Wyniki wpisać do tabeli III. Tabela III Pomiary Obliczenia U I C z X Q QL QC U1 U2 z1 z2 XC UR UL P XL ϕ V A V V V V W VAr VAr VAr µF Ω Ω Ω Ω ° Ω Ω gdzie: z - impedancja połączenia szeregowego kondensatora i cewki z1 - impedancja cewki rzeczywistej z2 - impedancja kondensatora X - reaktancja połączenia szeregowego kondensatora i cewki ϕ - kąt fazowy pomiędzy wskazem prądu płynącego w obwodzie a napięciem wymuszającym XL - reaktancja w schemacie zastępczym cewki rzeczywistej XC - reaktancja kondensatora UR - napięcie na rezystorze w schemacie zastępczym cewki rzeczywistej UL - napięcie na cewce idealnej w schemacie zastępczym cewki rzeczywistej P - moc czynna układu Q - moc bierna układu QL - moc bierna indukcyjna układu QC - moc bierna pojemnościowa układu 3 2.4. Połączyć układ pomiarowy według schematu: Atr A V - woltomierz EM A, A1, A2, - amperomierze EM Atr - autotransformator A2 A1 V 220 V C z2 L z1 z1 (R,L) - cewka rzeczywista z2 (C) - kondensator R Dokonać pomiarów prądów I, I1 i I2 dla dwóch wartości pojemności C kondensatora, przy zadanej wartości napięcia wymuszającego U. Wartości pojemności i napięcia wymuszającego podaje prowadzący. Wyniki wpisać do tabeli IV. Tabela IV U V Pomiary I I1 A A C µF I2 A z Ω Obliczenia z2 UR UL V V Ω z1 Ω S VA P W Q VAr gdzie: z - impedancja połączenia równoległego kondensatora i cewki z1 - impedancja cewki rzeczywistej z2 - impedancja kondensatora UR - napięcie na rezystorze w schemacie zastępczym cewki rzeczywistej UL - napięcie na cewce idealnej w schemacie zastępczym cewki rzeczywistej S - moc pozorna układu P - moc czynna układu Q - moc bierna układu 2.5. Połączyć układ pomiarowy według schematu: V1 Atr A1 220 V V z1 A2 V2 A3 V -woltomierz EM V1, V2-woltomierze cyfrowe A1, A2, A3 - amperomierze EM Atr - autotransformator z1, z2, z3 -elementy (R,L - C - R) /podaje prowadzący/ z2 z3 UWAGA W sprawozdaniu należy podać schemat z uwzględnieniem badanych elementów Dokonać pomiarów prądu I1, I2 i I3 oraz napięć U1 i U2 dla podanej przez prowadzącego wartości napięcia wymuszającego U. Wyniki wpisać do tabeli V. 4 Tabela V U U1 V V Pomiary U2 I1 V A I2 I3 z1 z2 z3 ϕ1 ϕ2 ϕ3 A A Ω Ω Ω ° ° ° Obliczenia P1 Q1 P2 W VAr W Q2 P3 Q3 P Q VAr W VAr W VAr gdzie: z1, z2, z3 - impedancje elementów odpowiednio 1, 2 i 3 ϕ1, ϕ2, ϕ3 - kąty fazowe pomiędzy wskazami prądów i napięć elementów odpowiednio 1, 2 i 3 P1, P2, P3 - moce czynne elementów odpowiednio 1, 2 i 3 Q1, Q2, Q3 - moce bierne elementów odpowiednio 1, 2 i 3 P - moc czynna układu Q - moc bierna układu 3. Opracowanie 3.1. Dokonać obliczeń do tabel. Dla każdego typu obliczeń podać przykład obliczeniowy. 3.2. Na podstawie wyników z tabel III, IV i V wykonać wykresy wskazowe napięć i prądów dla wszystkich przypadków. 3.3. Na podstawie zidentyfikowanych parametrów cewki rzeczywistej, kondensatora i rezystora, przyjmując wartość napięcia wymuszającego U z tabeli V należy przeanalizować teoretycznie układ badany w punkcie 2.5.
