Cvičení měření - Výkony

Z fázorového diagramu vyplývají následující vztahy pro výpočet velikosti proudů:

[A]

[A]

Z teoretického hlediska procházejí obvodem tři druhy proudu. Z tohoto důvodu můžeme pro každý proud nadefinovat určitý výkon. Jelikož je okamžitá hodnota střídavého výkonu dána součinem okamžitých hodnot proudu a napětí, můžeme předchozí fázový diagram překreslit a použít v něm výkony.

Kvadrant ve kterém je umístěn fázorový diagram závisí na použitých součástkách, tedy na tom jestli převláda indukční nebo kapacitní reaktance.

Zdánlivý výkon

Jedná se pouze o teoretickou veličinu, která je rovna vektorovému součtu činné a jalové složky. Zdánlivý výkon charakterizuje horní mez využití zdrojů, spotřebičů a vedení.

[VA]

Činný výkon

Je to výkon, který představuje míru skutečně spotřebované elektrické energie přeměňující se v jiný druh energie např. teplo, mechanickou energii. Jednotkou tohoto výkonu je Watt, jeho velikost se měří wattmetrem. Činný výkon představuje reálnou složku výkonu, z výše uvedeného fázorového diagramu vyplývá vztah :

[W]

Jalový výkon

Představuje míru energie, která se nemění v práci, ale spotřebovává se na tvorbu elektrostatických a magnetických polí u reaktančních součástek. Po zániku těchto polí se spotřebovaná energie vrací zpět do zdroje. Z fázorového diagramu vyplývá vztah :

[VAr ]

při využití Pythagorovy věty :

Účiník

Podíl činného a zdánlivého výkonu nazýváme účiník – cos Hodnotu účiníku využíváme k výpočtu fázového posunu Ten potom dosazujeme do výše uvedených vztahů.

4) SCHÉMA ZAPOJENÍ

Stejnosměrný výkon:

Střídavý výkon:

5) SEZNAM POUŽITÝCH PŘÍSTROJŮ

Stejnosměrný výkon:

Stabilizovaný zdroj TESLA BS-525 C–L–5–095

Posuvný odpor R1 = 1404Ω A2–L–144/5

R2 = 528Ω A2–L–135/4

Voltmetr 1 – ML22 magnetoelektrická soustava A1–L–348

Voltmetr 2 – ML22 magnetoelektrická soustava A1–L–349

Ampérmetr 1 – ML20 magnetoelektrická soustava A1–L–339

Ampérmetr 2 – ML20 magnetoelektrická soustava A1–L–338

Střídavý výkon:

Zdroj střídavého napětí TRENNSTELLTRAFO 6TS604 I – L – 044

Wattmetr – ferodynamická soustava A1–L–219

60V - 2 kΩ

Voltmetr – feromagnetická soustava A1–L–170

250V - 14,57 kΩ

Ampérmetr – feromagnetická soustava A1–L–215

6) POPIS POSTUPU MĚŘENÍ

Stejnosměrný výkon:

1) Zapojení obvodu podle schématu

2) Pro každé měření nastavíme hodnotu U2 = 12V

3) Postupně nastavujeme hodnoty proudu IB

4) Odečítáme hodnoty U1, I2 a zapisujeme je do tabulky

5) Vypočítáme Pc a Pz

6) Vypočítáme proudy V-metrů Iv1 a Iv2 a potom vypočítáme opravu Pc´ a Pz´

7) Sestavíme příslušné grafy

Střídavý výkon:

1) Zapojení obvodu podle schématu

2) Postupně nastavujeme U 40V, 60V,…,200V

3) Odečítáme hodnoty na A-metru a V-metru

4) Vypočítáme proudy Ič ,Ij ,zdánlivý výkon S, jalový Q, účiník cosφ