Laborator Kirchhoff Elemente de Ingineriee Lectrica Indrumar de Laborator

7/22/2019 Laborator Kirchhoff Elemente de Ingineriee Lectrica Indrumar de Laborator

1/122

Ciprian VLAD

Gelu GURGUIATU Ciprian BLNU

ELEMENTE DE INGINERIEELECTRICNDRUMAR DE LABORATOR

- 2009 -


2/122


3/122

Ciprian VLAD Gelu GURGUIATU Ciprian BLNU

ELEMENTE DE INGINERIE ELECTRIC

ndrumar de laborator

Galati University Press

2009


4/122

ISBN 978-606-8008-23-3


5/122

Ciprian VLAD Gelu GURGUIATU Ciprian BLNU

ELEMENTE DE INGINERIE ELECTRIC

ndrumar de laborator

Galati University Press2009


6/122

Copyright 2009 Galati University PressToate drepturile rezervate. Nicio parte a acestei publicaii nu poate fi reprodus n nicioformfracordul scris al editurii.

Galati University Press Cod CNCSIS 281Editura Universitii Dunrea de JosStr. Domneasc, nr. 47, 800008 Galai, ROMANIATel. 00 40 236 41 36 02; Fax: 00 40 236 46 13 [email protected]

Refereni tiinifici :Prof. dr. ing. Toader MUNTEANUProf. dr. ing. Grigore FETECU

Descrierea CIP a Bibliotecii Naionale a Romniei

VLAD, CIPRIANElemente de inginerie electric : ndrumar de laborator / Ciprian Vlad, Gelu

Gurguiatu, Ciprian Blnu. - Galai : Galai University Press, 2009

Bibliogr.ISBN 978-606-8008-23-3

I. Gurguiatu, GeluII. Blnu, Ciprian

539.4:621.3(075.8)

Tiprit la Atelierul de multiplicare al Universitii Dunrea de Jos.


7/122

Cuprins

Lucrarea 1 - Protecia muncii 7

Lucrarea 2 - Verificarea experimentala teoremelor Kirchhoff n curent continuu 11

Lucrarea 3 - Verificarea experimental a metodei superpoziiei i a metodei

curenilor de ochiuri19

Lucrarea 4 - Verificarea experimental a metodei generatorului echivalent detensiune

25

Lucrarea 5 - Msurarea rezistenei ohmice i a puterilor n curent continuu cuampermetrul i voltmetrul

31

Lucrarea 6 - Msurarea inductivitilor proprii i mutuale 37

Lucrarea 7 - Circuite RLC serie i derivaie n curent alternativ monofazat 41

Lucrarea 8 - Msurarea factorului de putere n curent alternativ monofazat itrifazat

49

Lucrarea 9 - Tranformatorul monofazat i trifazat 55

Lucrarea 10 - Studiul motorului asincron trifazat 61

Lucrarea 11 - Motorul de curent continuu 69

Lucrarea 12 - Pornirea automat stea-triunghi a motorului asincron trifazat curotorul n scurtcircuit 73

Lucrarea 13 - Frnarea dinamic i prin contra-conectare a motorului asincrontrifazat cu rotorul n scc

77

Lucrarea 14 - Pornirea automat i reversarea sensului de mers a motorului decurent continuu

81

Lucrarea 15 - Metode moderne de msurare a energiei electrice 85

Lucrarea 16 - Priza de pmnt 99

Bibliografie 113

Anex 115


8/122


9/122

Lucrarea 1 - Protecia muncii

7

Protecia muncii

ntruct tensiunea de lucru pentru anumite lucrri practice este 3x400V, 50 Hz,

se impune respectarea regulilor n vigoare referitoare la lucrul n instalaii sub

tensiune. Nu se admite efectuarea lucrrilor de laborator a studenilor dect dup

efectuarea i verificarea instructajului de protecie a muncii.

Electrocutarea reprezintun accident fatal datorat curentului electric ce strbate

corpul i acioneaz asupra centrilor nervoi i a muchilor provocnd

electrotraumatisme ce pot avea consecine foarte grave.

Accidentele electrice au un caracter periculos pentru c tensiunile electrice nu

pot fi sesizate de organele de sim ale omului i pentru c se produc instantaneu,nainte de a fi posibilorice reacie reflexde aprare.

Corpul uman se opune trecerii curentului electric (n cazul n care pielea este

intacti uscat) cu o rezistenelectricde 40 100 k. Aceasta poate scdea sub

valoarea de 1 k, n prezena unor factori precum:

umiditatea pielii;suprafaa de contact ntre piele i materialul sub tensiune;presiunea materialului sub tensiune asupra pielii;valoarea tensiunii.

Se considernepericulos:

curentul continuu cu intensitatea de pnla 50 mA;curentul alternativ cu intensitatea de pnla 10 mA (f = 50 60 Hz).

Condiii n care se produc electrocutrile

Curentul electric strbate corpul uman cnd are doupuncte de contact, cu masesau conductoare electrice aflate la poteniale diferite, prin care se poate nchide un

circuit.

Electrocutarea se poate produce n mai multe moduri:

atingere direct: atingerea unui element neizolat din circuitele de lucru;atingere indirect: atingerea unui element metalic aflat accidental sub

tensiune, simultan cu atingerea unui obiect bun conducator de electricitate aflat n

contact cu pmntul;


10/122


8

tensiunea de pas: se produce la atingerea simultana doupuncte de pe solaflate la poteniale diferite.

1. Norme privind securitatea muncii n laboratorul de profil electric

Pentru desfurarea n bune condiii a lucrrilor practice de laborator, studenii

vor respecta urmtoarele norme de protecie a muncii:

1. La executarea montajelor se va avea n vedere dispunerea aparatelor i ainstrumentelor de msurastfel nct spoatfi uor manevrate;

2. Legturile electrice trebuie sasigure un contact bun;3. Se va realiza legarea la pamnt a aparatelor i a instaiilor care necesitacest

lucru nainte de nceperea lucrrii practice;4. Punerea n funciune a montajului sau a schemei electrice se va face NUMAI

dup verificarea acesteia de ctre cadrul didactic ndrumtor sau tehnicianul din

laborator;

5. ESTE INTERZISMODIFICAREA MONTAJULUI AFLAT SUB TENSIUNE;6. ESTE INTERZIS ATINGEREA PARILOR METALICE AFLATE SUB

TENSIUNE;

7. La terminarea lucrrii se va ntrerupe tensiunea, i NUMAI dupaceea sevor desface legturile montajului;

8. La orice defeciune aparut n instalaia electric n timpul lucrului se vascoate IMEDIAT instalaia de sub tensiune i se va anuna cadrul didactic ndrumtor.

2. Msuri de prim ajutor

n vederea acordrii primului ajutor n caz de accident, trebuie sse ntreprind

urmtoarele aciuni:se nlturpericolul;se cheamsalvarea, pompierii, etc.;se acordcele mai simple ngrijiri posibile;se asigurcele mai bune condiii pentru accidentat;se organizeaztransportul rapid al accidentatului.

Un accidentat prin electrocutare trebuie scos ct mai repede posibil de sub

aciunea curentului electric.


11/122


9

Efectul curentului electric asupra accidentatului provoac:

oprirea respiraiei sau a inimii cu sau frpierderea contiinei;arsuri, care pot fi:

arsuri localizate, chiar profunde, dar care afecteaz doar o micsuprafaa corpului;

arsuri ntinse, generalizate, pe o mare parte din suprafaa corpului.Scoaterea de sub aciunea curentului electric se va executa imediat, prin oprirea

alimentrii cu tensiune a instalaiei la care s-a produs accidentul, prin dispozitivele de

ntrerupere din imediata apropiere a accidentatului.

Nu se abandoneazniciodataciunea de aducere la viaa victimei nainte de a

se cunoate cert starea sa.

Readucerea la viaprin respiraie artificialse poate face prin:

respiraie gurla gursau gurla nas;respiraie cu ajutorul aparatelor speciale;respiraie artificialmanual;procedee complementare de reanimare.

3. Condiii de participare la lucrarea de laborator

Participarea la edinele de laborator este condiionatde existena referatului de

laborator. Referatul de laborator este personal i netransmisibil. El trebuie sfie scris

de mn i s conin urmtoarea structur: Titlul lucrrii, schemele electrice de

montaj aferente lucrrii, relaiile de calcul, tabele pentru rezultate experimentale i alte

informaii pe care studentul le considerimportante.


12/122


13/122

Lucrarea 2 - Verificarea experimentala teoremelor Kirchhoff n curent continuu

11

Verificarea experimentala teoremelor Kirchhoff n curent continuu

1. Coninutul lucrrii

1.1. Verificarea experimentala teoremelor Iui Kirchhoff

1.1.1. Se vor realiza circuite de curent continuu de diferite tipuri

1.1.2. Se va msura intensitatea curentului n laturi i tensiunea ntre punctele

indicate n tabele

1.1.3. Se va verifica teorema de cureni i teorema de tensiuni, folosindu-se

rezultatele experimentale

1.2. Se va face verificarea experimental a relaiei de calcul a rezistenei

echivalente, corespunztoare gruprii n serie, n derivaie i mixt a rezistoarelor1.3. Se va face verificarea experimentala relaiei de legtur ntre tensiunea la

bornele de ieire a unui divizor de tensiune i tensiunea de alimentare, la fel i n

cazul divizorului de curent

1.4. Se va face bilanul puterilor pentru fiecare circuit realizat

2. Consideraii teoretice

Se definete drept circuit electric o asociaie de generatoare de energie electricireceptoare, prevzute cu legturi conductoare ntre ele.

2.1. Teoremele lui Kirchhoff

2.1.1 Teorema I

ntr-un circuit de curent continuu suma algebrica curenilor care converg ntr-

un nod este nul.

Dac se adopt un sens de referin pozitiv al curenilor fa de nod (sensul

dinspre nod spre exterior, precum n figura 2.1) prin aplicarea teoremei I a lui

Kirchhoff n nodul k, rezult:

I1 I2 I3 I4+ I5= 0, sau 01

==

n

j

JI


14/122


12

Figura 2.1.

2.1.2. Teorema a II-a

ntr-un ochi al unui circuit de curent continuu suma algebric a tensiunilor

electromotoare ale generatoarelor situate pe laturile lui este egalcu suma algebric

a cderilor de tensiune de pe rezistoarele laturilor.

Se adopt drept sens pozitiv de referin al t.e.m. i al curenilor din laturi,

sensul indicat pe figura 2.2.

(1)==

=mm l

J

jj

l

j

J RIE11

unde: - lm numrul laturilor ochiului considerat (m)

-IjRj cderea de tensiune pe latura j .

Figura 2.2.

2.2. Legea lui Ohm

2.2.1 Legea lui Ohm generalizat

ntr-un circuit electric nchis (figura 2.3), intensitatea curentului electric depinde

de valoarea tensiunii electromotoare a sursei i de rezistena totala circuitelor.

rR

EI

+= (2)

undereste rezistena interioara sursei E (a se vedea figura 2.3).


15/122


13

Figura 2.3.

2.2.2 Legea lui Ohm pentru o poriune de circuit

Intensitatea curentului ntr-o latur pasiv a unui circuit electric este egal cu

raportul dintre tensiunea la bornele laturii (Uab) i rezistena laturii (R).

abUIR

= sau Uab= I R (3)

Figura 2.4.

2.3. Divizorul de tensiune const din dou sau mai multe rezistoare legate n

serie i permite obinerea unei fraciuni dorite dintr-o tensiune datU0 (figura 2.5).

Tensiunea U, obinut la bornele 2 2 a divizorului de tensiune se calculeaz cu

relaia:

21

1

0

RR

RUU

+= (4)

Figura 2.5.

Observaie: Un reostat poate fi montat ca divizor de tensiune conform schemei

din figura 2.6 (montaj poteniometric).


16/122


14

Figura 2.6.

2.4. Divizorul de curent constdin dourezistoare legate n paralel care permit

obinerea unei fraciuni dorite dintr-un curent dat I0 (figura 2.7). Intensitatea

curentului I1care circuln rezistorul R1se calculeazcu relaia:

2

1 0

1 2

RI I

R R=

+ (5)

Figura 2.7.

2.5. Bilanul puterilor pentru un circuit de curent continuu cu ,,l laturi, este

operaiunea de verificare a egalitii dintre puterea debitatn circuit de sursele de

tensiune electromotoare pe de o parte i puterea consumatpe rezistoarele laturilor

circuitului, pe de altparte, adic:

(6) = =

=l

j

l

j

jjjj RIIE1 1

2

3. Modul de lucru

3.1. Se va realiza montajul din figura 2.8

3.2. Pentru verificarea experimental a teoremei I a lui Kirchhoff se folosete

montajul din figura 2.8 n care ntreruptorul Q2este nchis

3.2.1. Se plaseazcursorul reostatului R1pe poziia de rezistenmaximi se

alimenteazcircuitul de la un tablou electric de c.c. nchiznd ntreruptorul Q1

3.2.2. Se regleaz rezistena reostatului R1, efectundu-se minim dou

determinri


17/122


15

3.2.3. Indicaiile aparatelor de msurse vor trece n tabelul 1. Tensiunile U,

U1, U2, se vor msura cu acelai voltmetru, neconectat n circuit

3.2.4. Se va scrie ecuaia rezultat din aplicarea teoremei de cureni pentru

unul din nodurile circuitului i se vor nlocui valorile curenilor cu valorile msurateverificndu-se n acest fel teorema I pe cale experimental

3.3. Se vor determina rezistenele R1, R2, R3, R23i R123folosind legea lui Ohm i

apoi se va verifica relaia de calcul pentru rezistenele echivalente R23i R123

3.4. Se va verifica relaia de calcul pentru divizorul de curent

3.5. Se va efectua bilanul puterilor pentru circuitul dat

3.6. Pentru verificarea experimentala teoremei a II-a a lui Kirchhoff se folosete

montajul din figura 2.8, n care ntreruptorul Q2se afldeschis i Q1nchis

3.6.1. Se plaseazcursorul reostatului R1pe poziia de rezistenmaximi se

alimenteazcircuitul, nchiznd ntreruptorul Q1

3.6.2. Indicaiile aparatelor de msurpentru doudeterminri se vor trece n

tabelul 3

3.6.3. Se va scrie ecuaia rezultatdin aplicarea teoremei de tensiuni pentru

circuitul obinut i se vor nlocui valorile termenilor ecuaiei cu valorile msurate,

verificndu-se astfel teorema a II-a a lui Kirchhoff pe cale experimental

Figura 2.8.

3.7. Se vor determina rezistenele R1, R2 i R12 folosind legea Iui Ohm i se va

verifica relaia de calcul pentru rezistena echivalenta gruprii seriei, R12

Observaie: Cele douampermetre deconectate n circuit vor indica aceeai valoare

a intensitii curentului.


18/122


16

3.8. Se va verifica relaia de calcul pentru divizorul de tensiune

3.9. Se va efectua bilanul puterilor pentru circuitul considerat

4.Rezultate experimentale

4.1. Tabelele pentru verificarea teoremei I i a relaiilor de calcul pentru

rezistene echivalente i pentru divizorul de curent n circuitul ramificat

Tabelul 1

U [V] U1 [V] U2 [V] I1 [A] I2 [A] I3 [A]Nr.

crt. K U K U1 K U2 K I1 K I2 K I3

1.

2.

Tabelul 2

Date calculateNr.

crt.R1 R2 R3 R23 R23 R123 R123 I2 I3

U I1

[W]

Rk Ik2

[W]

1.

2.

4.1.1. Relaii de calcul necesare pentru prelucrarea datelor din tabele

1 2 3I I I= + (verificarea experimentala teoremei de cureni)

1

1

1

I

UR = ;

2

2

2

I

UR = ;

3

3

3

I

UR = ;

1

2

23

I

UR = ;

1

123

I

UR = ;

32

32

23' RR

RRR += ;

32

32

1123' RR

RRRR ++= ;

32

3

12'

RR

RII

+= ;

32

2

13'

RR

RII

+= ; ;

2

33

2

22

2

111 IRIRIRUI ++=


19/122


17

4.2. Tabelele pentru verificarea teoremei de tensiuni i a relaiilor de calcul

pentru rezistena echivalenti divizorul de tensiune n circuitul serie

Tabelul 3

U [V] U1[V] U2 [V] I [A]Nr.

crt.

[div]

K

[V/div]

U

[V]

[div]

K

[V/div]

U1

[V]

[div]

K

[V/div]

U2

[V]

[div]

K

[A/div]

I

[A]

1.

2.

Tabelul 4

Date calculateNr.

crt. R1

[]

R2

[]

R12

[]

R12

[]

U1

[V]

U2

[V]

UI

[W]

Rk I2

[W]

1.

2.

4.2.1 Relaii de calcul necesare pentru prelucrarea datelor din tabele

U=U1+U2(verificarea experimentala teoremei de tensiuni)

I

UR 1

1= ;

I

UR 2

2 = ;

I

UR =

12;

2112' RRR += ;

21

1

1'

RR

RUU

+= ;

21

2

2'

RR

RU

+= ; 2

2

2

1 IRIRUI +=

Concluzii

Se va pune n eviden modul n care legarea rezistoarelor influeneaz

valoarea intensitii curentului absorbit I1, valoarea curentului din rezistorul R2 i

puterea circuitului electric.


20/122


21/122

Lucrarea 3 - Verificarea experimentala metodei superpoziiei i a metodei curenilor de ochiuri

19

Verificarea experimentala metodei superpoziiei i a metodei

curenilor de ochiuri


1.1. Scopul lucrrii este de a verifica experimental metoda superpoziiei i

metoda curenilor de ochiuri, metode care se aplic n cazul rezolvrii circuitelor

complexe de c.c.

1.1.1. Se va realiza un circuit complex care conine dousurse i douochiuri

1.1.2. Se vor msura curenii din fiecare latura circuitului

1.1.3. Fr modificarea circuitului, se va nltura succesiv mai nti una din

cele dousurse de t.e.m. i apoi cea de-a doua, msurndu-se valorile curenilor dinlaturi

1.1.4. Se va verifica experimental i teoretic metoda superpoziiei i metoda

curenilor de ochiuri

1.2. Pentru calculul rezistenelor celor trei laturi ale circuitului complex se va

determina, experimental, tensiunea ntre nodurile circuitului folosindu-se separat,

un voltmetru. Se vor compara rezultatele obinute experimental cu rezultate obinute

prin calcul teoretic


2.1. Metoda superpoziiei se utilizeazn rezolvarea reelelor de curent continuu

complexe, cu elemente liniare, care conin cel puin dousurse de energie electric.

Aceastmetodse bazeazpe principiul suprapunerii efectelor i constn a se

considera curentul dintr-o laturoarecare a unui circuit electric cu mai multe surse

de t.e.m., ca fiind egal cu suma algebric a curenilor care ar strbate laturarespectiv, n cazul cnd fiecare sursar debita singurn circuitul considerat, unde

locul celorlalte surse este ocupat de rezistenele lor interioare (dac acestea nu se

neglijeaz). La determinarea curenilor din laturi, dai de fiecare sursn parte, se iau

n considerare rezistenele interioare ale celorlalte surse. Pentru exemplificare vom

considera un circuit electric (figura 3.1) n care acioneaz sursele de t.e.m. e1 i e2

avnd rezistenele interne r1i r2neglijabile. Sensul curenilor n laturi se stabilete n

funcie de polaritatea surselor. Pentru calculul curenilor necunoscui I1, I2i I3prin


22/122


20

metoda superpoziiei, se impune calculul curenilor dai de fiecare surs n parte

(cealaltavnd t.e.m. egalcu zero, dar se nlocuiete cu rezistena sa interioardac

aceasta nu este neglijabil), adicI1, I2, I3 i I1, I2, I3.

Se vor rezolva, n consecin, attea circuite cte surse avem, n care sacionezeo singursurscu t.e.m. respectiv, (n cazul nostru se rezolvdoucircuite: cel din

figura 3.2 i cel din figura 3.3). Relaiile de calcul a curenilor I1, I2i I3, n funcie de

curenii I i I sunt:

I1 = I1 I1

I2 = I2 I2 (1)

I3 = I3 + I3

adic curenii dintr-o latur se adun sau se scad dup cum sensul lor este acelai

sau diferit.

Figura 3.1. Figura 3.2. Figura 3.3.

Pentru verificarea experimentala metodei superpoziiei se vor msura valorile

curenilor n circuitul dat i valorile curenilor I i I. nlocuindu-se aceste valori nrelaiile (1) se vor verifica identitile. Pentru verificarea teoretic se calculeaz

curenii I i I i se verificdin nou relaiile (1). Valorile curenilor calculai trebuie

srezulte foarte apropiai de cei msurai.

2.2. Metoda curenilor de ochiuri se bazeazpe principiul suprapunerii efectelor

asociat cu teorema II-a a lui Kirchhoff. n principiu metoda const n a se ataa

fiecrui ochi cte un curent propriu, numit curent de ochi, care parcurge toate

laturile ochiului i numai acestea, avnd ca sens sensul convenional ales pentru


23/122


21

parcurgerea ochiului (figura 3.1). Relaiile dintre curenii reali i curenii de ochi se

stabilesc n felul urmtor:

- n laturile necomune curentul real este egal cu intensitatea curentului de

contur ce parcurg aceste laturi;- n laturile comune curentul real este o sumalgebrica curenilor de contur

din ochiurile alturate.

Pentru circuitul din figura 3.1, considernd curenii de ochi i1 i i2 i aplicnd

teorema II-a a lui Kirchhoff i innd cont de suprapunerea efectelor, rezult:

e1 e2= (R1 R2)i1 R2i2

e2= (R2+ R3)i2 R2i1 (2)

Rezolvnd acest sistem rezultcurenii de ochi i1i i2, iar curenii reali sunt:

I1= i1

I2= i2 i1 (3)

I3= i2

I1, I2, I3calculai trebuie sfie foarte apropiai de I1, I2i I3msurai.

3. Modul de lucru

3.1. Se realizeazmontajul din figura 3.4

Figura 3.4.

3.1.1. Se citesc valorile curenilor indicai de cele trei ampermetre, verificndu-

se teorema I-a a lui Kirchhoff

3.1.2. Comutatorul Q2se trece pe poziia b i se msoarcurenii I1, I2 i I3


24/122


22

3.1.3. Comutatorul Q2 se trece din nou pe poziia a, iar Q1 pe poziia b, se

msoarcurenii I1, I2 i I3

3.1.4. Se calculeazI1, I2i I3cu relaiile (1) i se comparcu valorile msurate

de la punctul 3.1.13.1.5. Se msoar tensiunile electromotoare e1i e2cu un voltmetru portabil,

Q1 i Q2 fiind nchise pe poziiile b (sursele nu dau curent n circuit) i cu acelai

voltmetru se msoardiferena de potenial ntre nodurile A i B, Q1i Q2 fiind pe

poziia a

3.1.6. Rezistenele laturilor R1, R2 i R3 se vor calcula n funcie de

determinrile de la punctele 3.1.1. i 3.1.5., relaiile de calcul fiind cele de la punctul

4.3.

3.1.7. Se calculeaz teoretic I1, I2, I3 , I1, I2, I3 iar cu relaiile (1) se

calculeazcurenii I1, I2i I3

3.1.8. Se calculeazteoretic curenii de ochi i1i i2, utiliznd relaiile (2) i apoi

curenii I1, I2i I3utiliznd relaiile (3)

3.1.9. Rezultatele msurtorilor i a calculelor se trec n tabelele de la punctul

4

4.Rezultate experimentale

4.1. Tabel pentru verificarea metodei superpoziiei

Tabelul 1

I1[mA]

I2[mA]

I3[mA]

I1[mA]

I2[mA]

I3[mA]

I1[mA]

I2[mA]

I3[mA]

Observaii

Valori

msurateValori

calculate

4.2. Tabel pentru calculul rezistenele laturilor

Tabelul 2

e1[V] e2 [V] UAB[V] R1[] R2[] R3[]


25/122


23

4.3. Relaii de calcul:

1

1

1

ABe U

RI

= ; 2

2

2

ABe U

RI

= ;

3

3

ABU

RI

=

' 1

1

2 3

1

2 3

eIR R

RR R

=

+

+

; ' ' 32 1

2 3

RI IR R

=

+

; '' '3 1 2

I I I =

'' '' 3

1 2

3 1

RI I

R R=

+

; '' 22

1 3

2

1 3

eI

R RR

R R

=

+

+

; '' '' ''3 2 1

I I I=

Observaie: S-au neglijat rezistenele interioare ale surselor

4.4. Tabelul pentru verificarea metodei curenilor de ochiuri

Tabelul 3

I1

[mA]

I2

[mA]

I3

[mA]

i1

[mA]

i2

[mA]

Observaii

Valori msurate

Valori calculate

Observaie:Valorile curenilor I1, I2, i I3(msurai) sunt cei din tabelul 1 (i1= I1i i2= I3), iar valorile calculate sunt cele rezultate din rezolvarea sistemului (2) i (3).

Concluzii

Se vor pune n evideneventualele diferene dintre valorile curenilor msurai

i ale celor calculai i se vor explica cauzele care au dus la apariia lor.


26/122


27/122

Lucrarea 4 - Verificarea experimentala metodei generatorului echivalent de tensiune

25

Verificarea experimentala metodei generatorului echivalent de

tensiune

1.

Coninutul lucrriin lucrare se verificexperimental relaia de calcul a intensitii curentului ntr-

una din laturile unui circuit activ de curent continuu, stabilit pe baza teoremei

generatorului echivalent de tensiune (teorema Thvenin).

Se va calcula intensitatea curentului n aceeai latur a circuitului considerat,

prin metoda generatorului echivalent de tensiune i se vor compara rezultatele cu

cele obinute pe bazexperimental.

2. Consideraii teoreticeTeorema generatorului echivalent de tensiunepermite sse determine curentul ntr-

o latur a unui circuit, fr a determina curenii i n celelalte laturi. Conform

teoremei generatorului echivalent de tensiune, relaia de calcul a intensitii

curentului n latura AB a unui circuit activ de curent continuu, este urmtoarea:

AB0AB

AB0

UI =

R +R

(1)

Figura 4.1.

n care:

AB0U tensiunea ntre bornele A i B, msurat n situaia cnd latura AB este

ntrerupt(figura 4.2.a),

AB0R rezistena echivalent a circuitului pasivizat, msurat ntre bornele AB,

cnd latura AB lipsete - circuitul funcioneazn gol (figura 4.2.b),

R rezistena laturii n care se calculeazcurentul (AB).


28/122


26

Figura 4.2.a Figura 4.2.b

Datorit analogiei formale care exist ntre relaia (1) scris conform teoremei

generatorului echivalent, pentru o laturdintr-un circuit complex, avnd un numr

oarecare de surse i expresia curentului scris conform legii lui Ohm generalizate

ntr-un circuit simplu, cu o singur surs avnd t.e.m. egal cu UAB0, rezistena

interioar RAB0i debitnd pe rezistena R (figura 4.3), metoda de calcul bazat peaceastteoremse numete metoda generatorului echivalent de tensiune.

Figura 4.3.Metoda generatorului echivalent de tensiune

Dndu-se un circuit activ de c.c prin valorile t.e.m, ale rezistenelor interne i ale

rezistenelor laturilor, se determin curentul ntr-una din laturi (IAB), prin metoda

generatorului echivalent, dupce n prealabil s-au calculat:

-tensiune UAB0 prin aplicarea teoremei a II-a a lui Kirchhoff pe unul dinochiurile circuitului n care, dup nlturarea laturii AB, aceast diferen de

potenial VA-VB=UB AB0poate fi consideratca o cdere de tensiune,

-rezistena echivalenta circuitului pasivizat, ntre bornele A i B, RAB, dupnlturarea laturii AB.

3. Modul de lucru3.1. Se propune, pentru aplicarea metodei generatorului echivalent de tensiune,

determinarea curentului din latura AB a circuitului din figura 4.4. Dupnlturarea


29/122


27

laturii AB, pentru determinarea tensiunii UAB0, circuitul se modific conform

schemei din figura 4.5.a.

Figura 4.4. Figura 4.5.a Figura 4.5.bCircuitul pasivizat, pentru determinarea rezistenei RAB0, este reprezentat n

figura 4.5.b.

Observaie : Se vor neglija rezistenele interne ale surselor.

3.2. Schema de montaj se va realiza conform figura 4.6

3.2.1 Se nchide ntreruptorul Q3, apoi se nchid comutatoarele Q1 i Q2 pe

poziia 1

i se m

soar

valoarea intensit

ii curentului n latura AB (IAB)

3.2.2 Se deschide ntreruptorul Q3i se msoartensiunea UAB0

3.2.3 Se comut pe poziia 2 comutatoarele Q1i Q2 , meninndu-se deschis

ntreruptorul Q3i se msoarrezistena circuitului pasivizat, ntre bornele A i B.

Pentru aceasta se va folosi montajul aval, utiliznd o altsursde c.c.

3.2.4 Pentru determinarea rezistenei laturilor , , i se procedeaz

astfel:

1R

2R

3R

- pentru msurarea lui se nchide pe poziia 1, latura a doua fiind

ntrerupt, iar nchis; se msoar la ampermetru un curent , iar cu voltmetru

1R 1Q

3Q '1I

ABU'

- pentru msurarea lui se nchide pe poziia 1, prima latura ntrerupt,

iar nchis. Se msoarla ampermetru un curent iar la voltmetru

2R 2Q

3Q "2I ABU"

- pentru , latura fiind pasiv, se aplic legea lui Ohm pe o poriune de

circuit.

3R


30/122


28

Figura 4.6.

3.2.5 nlocuindu-se valorile obinute prin msurtori n relaia de calcul a

curentului IAB(relaia 2), se va verifica identitatea3.2.6 Se va modifica rezistena R3, efectundu-se minimum trei msurtori.

3.3 Pentru a verifica metoda de calcul a curentului IAB, bazat pe teorema

generatorului echivalent de tensiune, se vor msura valorile t.e.m. e1 i e2 i se va

proceda dupcum urmeaz:

3.3.1 Se calculeaztensiunea UAB0

3.3.2 Se calculeazrezistena circuitului pasivizat RAB0

3.3.3 Se determincurentul IABprin relaia (2)3.3.4 Valorile calculate de la punctele 3.3.1, 3.3.2 i 3.3.3 se vor compara cu

valorile corespunztoare obinute prin msurare din tabelul urmtor.

4. Rezultate experimentale

4.1 Rezultatele experimentale i de calcul obinute n lucrare se vor trece n

tabelul urmtor:

Nr.crt.

UAB0[V]

IAB0[A]

RAB0[]

R1[]

R2[]

R3[]

e1[V]

e2[V]

Observaii

1.2.3.

Datemsurate

1.2.3.

Date calculate


31/122


29

4.2 Relaiile de calcul folosite n lucrare:

30

0

RR

UI

AB

AB

AB

+

= (2)

0AB 2 2U = e - I R (3)

UAB0 se obine prin aplicarea teoremei a II-a a lui Kirchhoff pe ochiul I (figura

4.5.a) ,0

2 2e = I R + U

AB

unde, I reprezintintensitatea curentului prin rezistena R2, dupnlturarea laturii

AB i se determin aplicndu-se teorema a II-a a lui Kirchhoff pe ochiul II (figura

4.5.a): e1 e2= I (R1+ R2)

21

210

RR

RR

RAB+

= (4)

Concluzii

Se vor evidenia aspectele particulare ale circuitului considerat i se vor

interpreta rezultatele.


32/122


33/122

Lucrarea 5 - Msurarea rezistenei ohmice i a puterilor n curent continuu cu ampermetrul i voltmetrul

31

Msurarea rezistenei ohmice i a puterilor n curent continuucuampermetrul i voltmetrul

1. Coninutul lucrrii1.1 Se vor msura rezistenele unor rezistoare folosind ca aparate de msur

ampermetrul i voltmetrul. Se vor lua doudeterminri pentru un rezistor a crui

rezisten este mic (1- 10) i alte dou determinri pentru un rezistor de

rezistenmare (1000- 5000)

1.2 Se va msura o rezistenneliniar (spre exemplu rezistena unui filamentde wolfram a unei lmpi electrice) i se va trasa curba de variaie a tensiunii n

funcie de intensitatea curentului, la scar, pe hrtie milimetric. Atenie:nu se va

depi tensiunea de lucru (nominal)

1.3 Se va determina puterea electric a rezistoarelor folosite la punctul 1.1utiliznd aceleai date experimentale

2. Consideraii teoreticePentru msurarea rezistenelor i a puterii cu ampermetrul i voltmetrul, se pot

realiza douscheme:

-schema amonte (figura 5.1);-schema aval (figura 5.2).

Figura 5.1. Schema amonte Figura 5.2. Schema aval

2.1 Msurarea rezistenelorPentru aflarea rezistenei necunoscute Rxse folosete legea lui Ohm:

,xxx

UxR unde I I

I= = (1)

n ambele scheme, cu indicaiile celor dou aparate, calculm o rezisten care

este diferitde cea real, deci se face o eroare sistematicde metod.


34/122


32

n cazul montajului amonte(figura 5.1), valoarea reala rezistenei este:

axa

ax

x rRrI

U

I

IrU

I

UR ==

==

' (2)

unde:- - rezistena adevratxR- - tensiunea la bornele rezisteneixU-U - tensiunea indicatde voltmetru- - rezistena ampermetrului

ar

-I - intensitatea curentului cititla ampermetru- - rezistena calculat.'xR

Eroarea absolutsistematic, datoritmetodei va fi:

(3)axxx rRRR ==

'

Eroarea relativva fi:

100100% =

=

x

a

x

x

R

r

R

R (4)

Rezultatul msurtorii este deci afectat de o eroare n plus, eroarea sistematic

va fi cu att mai miccu ct


35/122


33

Rezultatul msurtorii este afectat de o eroare n minus, care este cu att mai

mic, cu ct >> .vr xR

Concluzie: Montajul amonte este recomandabil n cazul rezistenelor mari n

comparaie cu rezistena interna ampermetrului. Montajul aval este recomandabilcnd rezistena este mult mai micdect rezistena interna voltmetrului.

2.2 Msurarea puteriiPentru a determina puterea electrica rezistorului se folosete relaia:

xR

xxx UIP = (8)

n cazul montajului amonte (figura 5.1), valoarea adevrata puterii este:

2'2)( IrPIrIUIIrUP axaax === (9)

unde 'xP - puterea calculatcu formula general.

Eroarea absoluteste:

2'IrPPP axxx == (10)

Eroarea relativva fi:

% 100 100x ap

x x

P r

P R

= = (11)

Rezultatul msurtorii este afectat de o eroare care va fi cu att mai mic, cu ct

este mult mai mic dect .ar xR

n cazul montajului aval(figura 5.2), valoarea adevrata puterii este:

2'( )x x x v v x

v

UP U I U I I U I U I P

r= = = = (12)

Eroarea absolutsi relativvor fi:

v

xxxr

UPPP

2'

== ;2

% 100 100 100x xp

x v x v

P RU

P r U I r

= = =

(13)

Rezultatul msurtorii este afectat de o eroare care este cu att mai mic, cu ct

rezistena este mult mai micdect .v

rx

R

3. Modul de lucru3.1 Pentru msurarea rezistenelor i puterii se realizeaz montajul din figura

5.3


36/122


34

Figura 5.3.Montajul de realizat

unde:

- e - sursde tensiune de curent continuu;- Rx- rezistena de msurat;-

A - ampermetru;- V- voltmetru;- Q1- ntreruptor monopolar;- Q2- comutator monopolar;- Rh- reostat cu cursor.

3.2 La nceputul msurtorilor se aeaz cursorul reostatului Rh pe rezistenamaximpentru a limita curentul. Prin deplasarea cursorului spre rezistena minim,

se regleazcurentul de circuit pentru a efectua mai multe msurtori pentru aceeai

rezistennecunoscut

3.3 Msurtorile se vor face att pentru o rezisten liniar, ct i pentru orezistenneliniar

4. Rezultate experimentaleDatele experimentale i observaiile se vor centraliza n tabele de mai jos.

4.1. Tabelul pentru cele dourezistene liniare, montaj amonte:Nr.Crt.

U[V]

I[A]

'

xR []

'

xP [W]

ra[]

Rx[]

Px[W]

r %

P %

Observaii

1.

2.

1.

2.


37/122


35

4.2. Tabelul pentru cele dourezistene liniare, montaj aval:Nr.Crt.

U[V]

I[A]

'

xR []

'

xP [W]

rv[]

Rx[]

Px[W]

r %

P %

Observaii

1.

2.

1.

2.

4.3. Tabelul pentru rezistene neliniare:U

[V]I

[A]

Observaie: Cu datele din tabelul 4.3 se traseaz grafic pe hrtie milimetric

funcia U=f(I).

Concluzii

Se vor deduce concluziile privind:

-valorile erorilor n raport cu rezistenele aparatelor utilizate;-n ce domeniu de variaie a curentului, rezistena neliniarse poate considera

liniar.


38/122


39/122

Lucrarea 6 - Msurarea inductivitilor proprii i mutuale

37

Msurarea inductivitilor proprii i mutuale

1. Coninutul lucrrii1.1.Se va msura inductivitatea proprie la o bobinfrmiez de fier1.2.Se va msura inductivitatea proprie la doubobine cu miez de fier, fixate pe

acelai miez (nfurarea primari secundara unui transformator)

1.3.Se va msura inductivitatea mutuala doubobine2.Consideraii teoretice

Metoda utilizatn lucrare pentru msurarea inductivitilor proprii i mutuale

este metoda indirect, cu ampermetru i voltmetru. Se utilizeaz montajul aval(figura 6.1.) sau amonte (figura 6.2.)

2.1.Msurarea inductivitilor propriiMetoda const n msurarea impedanei bobinei (folosind sursa de c.a.) i a

rezistenei ohmice (utiliznd o punte electronicR, L, C sau o sursde c.c.).

22

LXRZ += (1)

unde :

-R rezistena ohmica bobinei;-XL=L reactana inductiv;-L inductivitatea proprie;-= 2f frecvena c.a.

Din relaia (1) deducem pe L :

f

RZ

f

XL L

22

22

== (2)

2.2.Msurarea inductivitilor mutualePentru msurarea inductivitii mutuale a doubobine (primarul i secundarul

unui transformator), se leag cele doubobine n serie n doumoduri, astfel nct

s se adune i respectiv s se scad cmpurile magnetice obinute n cele dou

bobine (montaj adiional figura 6.3i diferenial figura 6.4).


40/122


38

Figura 6.1.

Figura 6.2.

Inductivitatea mutualse poate determina din msurarea inductivitilor proprii

a bobinelor legate n serie.

Utiliznd schema din figura 6.2, se determinpe rnd inductivitile proprii ale

celor dou bobine montate ca n figura 6.3 i figura 6.4. Astfel, se obin dou

inductiviti L i L.

Figura 6.3. Figura 6.4.

Pentru schema din figura 6.3 se obine :

MLLL 2`21

++= (3)

Pentru schema din figura 6.4:

MLLL 2"21

+= (4)

Scznd relaiile (3) i (4), rezult:

4

"` LLM

= (5)

Cu relaia (5) se poate calcula inductivitatea mutual a celor dou bobine.

Msurarea inductivitilor mutuale se poate realiza i cu schema din figura 6.5.


41/122


39

Figura 6.5.

Tensiunea electromotoare de inducie mutual, indus n secundarul unui

transformator i msuratcu voltmetrul, este datde relaia:

2

1

M

die M

dt=

sau n complex:

2E =

1IMj

iar n modul :

12 MIE = (6)

Rezult:

1

2

I

EM

= (7)

unde:-E2 tensiunea electromotoare indicatde voltmetru;-I1 intensitatea curentului indicatde ampermetru.

3. Modul de lucru

3.1. Se realizeaz montajul din figura 6.1 (pentru bobina fr miez de fier) imontajul din figura 6.2 (pentru bobinele cu miez de fier)

3.1.1. Se nchide ntreruptorul i se msoarimpedana bobinei3.1.2. Se msoarrezistena bobinei cu o punte electronicR, L, C

3.1.3. Se calculeazinductivitatea bobinei cu relaia (2)

3.2. Se conecteazcele doubobine cu miez de fier dupschemele din figura 6.3i figura 6.4 i cu montajul din figura 6.2 se determinL i L; apoi se calculeazM

cu relaia (5)

3.3. Se realizeazmontajul din figura 6.5i se calculeazinductivitatea mutualcu relaia (7)


42/122


40

3.4. Se comparrezultatele obinute la punctele 3.2 i 3.34. Rezultate experimentale

Rezultatele experimentale obinute se trec n tabelul 1, pentru inductiviti

proprii i n tabelul 2 pentru inductiviti mutuale.

Tabelul 1

Nr.crt.

U[V]

I[A]

f[Hz]

Z[]

R[]

LX [ ]

L[H]

Observaii

1. frmiez de fier

2. cu miez de fier (110 V)

3. cu miez de fier (220 V)

4. L

5. L

Tabelul 2

Nr.crt.

2E [V]

1I [A]

f[Hz]

M[H](5)

L[H]

L[H]

M[H](7)

Observaii

1

2

Concluzii

Se va meniona la care determinri s-a folosit montajul aval i la care montajul

amonte i se va motiva.

n cazul determinrilor inductivitii mutuale prin cele dou metode, se va

specifica ce metodderori mai mici i de ce ?


43/122

Lucrarea 7 Circuite RLC serie i derivaie n curent alternativ monofazat

41

Circuite RLC serie i derivaie n curent alternativ monofazat


1.1. Se vor realiza circuite serie i derivaie cu R, L, C alimentate de la o sursdetensiune alternativi se vor nota valorile tensiunii i curenilor din laturi

1.2. Se vor executa la scar, diagramele de fazori corespunztoare ecuaiilor

stabilite de teoremele lui Kirchhoff aplicate circuitelor R, L, C serie i paralel

1.3. Se vor executa la scar, triunghiul impedanelor pentru fiecare circuit serie si

triunghiul admitanelor pentru fiecare circuit derivaie realizat


2.1. Circuitul R, L, C serie

Se considerun circuit compus dintr-un rezistor de rezistenR, o bobinideal

de inductanL (Rb=0) i un condensator ideal de capacitate C (Rc=0), legai n serie

(figura 7.1).

Figura 7.1. Circuit serie R, L, C

Aplicnd la borne o tensiune sinusoidal de valoare instantanee

)sin(2 = tUu , prin circuit va trece un curent sinusoidal de valoare instantanee:

Ii 2= sint , n care:

max

2

UU= - valoarea efectiva tensiunii, [V]

2

maxII= - valoarea efectiva curentului, [A]

=2f - pulsaia tensiunii, respectiv a curentului, [s ]1

- defazajul dintre tensiune i curent, [rad]


44/122


42

Conform teoremei a-II-a a lui Kirchhoff, valoarea instantanee a tensiunii aplicate

circuitului este egal cu suma algebric a valorilor instantanee a cderilor de

tensiune de pe cele trei receptoare legate n serie:

++=++= idtCdtdiLRiuuuu CLR 1 (1)

Relaia se poate scrie i asupra valorilor efective, vectorial sau simbolic, adic:

CLR UUUU ++=

)]([ CLCLCLR XXjRIIjXIjXIRUUUU +=+=++= (2)

unde:

- LXL = - reactana bobinei-

CXC

1= - reactana condensatorului

- ( L CU )Z R j X XI

= = + - impedana circuitului serie R, L, C sub form

simbolic

Diagrama de fazori pentru un circuit serie este reprezentat n figura 7.2,

pentru cazul cndL C

X X> sau . Dac mprim fazorii tensiunilor care

formeaz triunghiul OAC, prin intensitatea curentului, se obine un triunghi

asemenea, numit triunghiului impedanelor (figura 7.3) din care rezult:

LU U>

C


Deoarece n practic bobina prezint rezisten ohmic i rezisten inductiv,

circuitul echivalent utilizat n mod curent fiind un circuit Rb, L serie, (Rb rezistena

ohmica bobinei), circuitul din figura 7.1se modificca n figura 7.4.

Diagrama de fazori pentru circuitul din figura 7.4 este reprezentatn figura 7.5.,

iar triunghiul impedanelor n figura 7.6.


45/122


43

Figura 7.4. Circuitul real RLC serie


2.2. Circuit derivaie R, L, C

Se considercircuitul derivaie din figura 7.7.

Figura 7.7.

Aplicm teorema I-a a lui Kirchhoff, conform creia suma algebric a valorilor

instantanee a curenilor ce acced ntr-un nod este egalcu zero:

0)( =++ CLR iiii (3)

Relaia se poate scrie i asupra valorilor efective vectorial sau simbolic, adic:

CLR IIII ++=

1 1 1[ ( )]

[ ( )]

R L C

L C C L

C L

U U UI I I I U j

R jX jX R X X

U G j B B UY

= + + = + + = + =

= =

(4)

unde:


46/122


44

-R

G 1= - conductana rezistorului, [ 1 ]

- 1L

L

BX

= - susceptana bobinei ideale ( 0=bR ), [ 1 ]

-C

CX

B 1= - susceptana condensatorului ideal ( 0=CR ), [

1 ]

- IYU

= - admitana sub formsimbolic, [ 1 ]

Diagrama de fazori pentru un circuit derivaie, pentru cazul cnd L CB B> ,este

reprezentatn figura 7.8.


Dacmprim fazorii curenilor care formeaztriunghiul din figura 7.8 prin

tensiune, se obine un triunghi asemenea, numit triunghiul admitanelor (figura 7.9),

din care rezult:2 2

( )L C

Y G B B= + ;Y

G=cos (5)

Deoarece n practic, bobina prezint rezisten ohmic Rb i rezisten

inductiv, circuitul echivalent utilizat n mod curent fiind un circuit Rb, L derivaie,

circuitul din figura 7.7 se modificca n figura 7.10.

Figura 7.10.


47/122


45

Diagrama de fazori pentru circuitul din figura 7.10 este reprezentat n figura

7.11, iar triunghiul admitanelor n figura 7.12.


3. Modul de lucru

3.1. Se va realiza montajul din Figura 7.13.

Figura 7.13.

3.2. Se plaseazcursorul reostatului R1pe poziia rezistenmaxim

3.3. Se realizeaz circuite serie: R1, R; R1, Zb; R1, C prin nchiderea succesiv a

ntreruptoarelor Q1, Q2, Q3

3.3.1. Se citesc i se noteaz n tabelul 1 valorea U a voltmetrului V2 cnd Q

este nchis i Q1, Q2, Q3deschise, iar R1scurtcircuitat)

3.3.2. Se calculeazi se noteazn tabelul 1,valorile: R pentru circuitul serie

R1, R; Rb, Xb, Zb pentru circuitul serie R1, Zb; XC pentru circuitul serie R1, C ct i

cosn cazul fiecrui circuit serie

Formule de calcul:

I

UR 2= ;

I

UZb

2= ;2 2

1 2

1 2

cos2

b

U U U

U U

=

2

;U

UU b 12coscos +

=

(6)

bbb ZR cos= ; bbb ZX sin= ;

I

UXC

2=


48/122


46

3.3.3. Se construiesc diagramele de fazori ale tensiunilor, pe hrtie

milimetric, pentru fiecare circuit serie

3.4. Se realizeaz circuite derivaie: , ; , ; ,b b

R Z R C Z Ci prin nchiderea

succesiva cte dou, respectiv trei ntreruptoare monopolare

CZRb,,

3.4.1. Reostatul rmne fixat pe poziia iniial1R

3.4.2. Se citesc i se noteazn tabelul 2 valorile tensiunii i curentului I, ct

i a admitanelor, conductanelor, susceptanelor i a unghiurilor de defazaj n

fiecare caz

2U

Formule de calcul:

R

UIR 2= ;

b

bZ

UI 2= ;

C

CX

UI 2= ; RG

1

= ; 2b

bbZ

RG = ;

b

bZY

1

= (7)

2

b

b

bZ

XB = ;

C

CX

B 1= ;

b

b

Z

G=cos

( , ,b b

R X Z i fiind cele calculate din tabelul 1)C

X

3.4.4. Se traseaz, la scar, pe hrtie milimetric, diagramele de fazori ale

curenilor n fiecare caz, corespunztoare teoremei I Kirchhoff (de exemplu:

R B CI I I I= + + ).


Tabelul 1

Nr.

Crt.

U

[V]

I

[A]

1U

[V]

2U

[V]

R

[]

bZ

[]

bR

[]

bX

[]

CX

[]

cosb

cos ntreruptoare

care se nchid

1. 1 1( )Q R R +

2.2

( , )b

Q R Z

3.3 1

( , )Q R C

4. R, L, C


49/122


47

Tabelul 2

Nr.

crt.

2U

[V]

I

[A]

RI

[A]

bI

[A]

CI

[A]

G

[ ]1

bY

[ 1 ]

bG

[ 1 ]

bB

[ 1 ]

cB

[ 1 ]

cos ntreruptoarecare se nchid

1. 1Q i 2Q

( )b

ZR,

2.1

Q i3

Q

( )CR,

3.2

Q i3

Q

( )CZb,

4.1

Q , i2

Q3

Q

( )CZR b ,,

Concluzii

Se va scoate n evidenaplicarea teoremelor lui Kirchhoff n curent alternativ.


50/122


51/122

Lucrarea 8 - Msurarea factorului de putere n curent alternativ monofazati trifazat

49

Msurarea factorului de putere n curent alternativ monofazat i

trifazat

1.Coninutul lucrrii1.1. Se msoar factorul de putere n c.a. monofazat la un receptor de c.a.

monofazat (o bobincu miez de fier), intercalndu-se n circuit un ampermetru, un

voltmetru i un wattmetru

1.2. Valorile intensitii curentului, ale tensiunii de la bornele bobinei i ale

puterii active indicate de aparatele de msurse trec n tabel i se calculeazfactorul

de putere

1.3. Se intercaleaz, n paralel fade receptor, un condensator legat nserie cu un

ntreruptor i un ampermetru i se citesc din nou valorile indicate de aparatele de

msur, calculndu-se din nou factorul de putere care va fi mbuntit

1.4. Se vor trasa, la scar, pe hrtie milimetric, diagramele de fazori nainte i

dupmbuntirea factorului de putere pentru una din determinri

1.5. Se msoarfactorul de putere n c.a. trifazat la un receptor trifazat echilibrat,

conectat n stea (se vor lua nf

urrile statorului unui motor asincron trifazat cu

rotorul n scurtcircuit conectat n stea), intercalndu-se pe circuit una din faze, un

ampermetru, un wattmetru monofazat i un voltmetru

1.6. Valorile intensitii curentului, ale tensiunii pe faze i ale puterii active,

indicate de aparatele de msur, se trec ntr-un alt tabel i se calculeazfactorul de

putere

1.7. Se intercaleaz, la bornele receptorului, o baterie de condensatoare trifazat

i echilibratconectat n stea, un ampermetru (pe una din faze) i un ntreruptortrifazat i se citesc din nou valorile indicate de aparatele de msur, calculndu-se

factorul de putere care va fi mbuntit

1.8. Se va trasa, la scar, pe hrtie milimetric, diagrama de fazori raportatla o

faz


52/122


50


2.1. Msurarea factorului de putere n c.a. monofazat

Din relaia puterii active: cosUIP = rezult factorul de putere:UI

P=cos ,

adic n circuitul monofazat trebuie sse intercaleze un ampermetru, un voltmetru

i un wattmetru monofazat (figura 8.1)

Figura 8.1.

Wattmetrul de tip electrodinamic are n componen dou bobine: una fix,

numitbobina amper sau de curent, care se intercaleazn serie cu receptorul i una

mobil, numit bobina de tensiune sau bobina volt, care are nseriat o rezisten

ohmic adiional i care se leag n paralel fa de receptor. Bornele marcate cu

stelu(sau o sgeat) se leagntre ele (aceasta nu reprezinto scurtcircuitare). Pe

aparat sunt trecute: - curentul maxim admisibil s treac prin bobina amper i

- tensiunea maxim admisibil la care trebuie supus bobina volt. Puterea

nominalmsuratde wattmetru va fi

AI

VU

nAV PIU = (putere activ). Cunoscnd max -

numrul maxim de diviziuni de pe scala aparatului, rezult constanta aparatului

max/V Ak U I = , [W/div] i deci puterea indicatde wattmetru va fi:

max

V A

W masurat

U I

P = (1)

2.2 mbuntirea factorului de putere n c.a. monofazat

n practicdefazajul dintre U i I este mai mare sau mai mic, n funcie de

receptor. Daceste mai mare, coseste mai mic i pentru o anumitputere activ,

tensiunea U fiind cea nominal de alimentare a receptorului, Icos trebuie s

rmn constant. Pentru aceasta, intensitatea curentului trebuie s creasc (a se

vedea diagrama de fazori din figura 8.2)


53/122


51

Figura 8.2.

n practicse urmrete ca factorul de putere sfie ct mai apropiat de 1, adic

s fie ct mai mic. Exist mai multe posibiliti de mbuntire a factorului de

putere. Cea mai utilizatvarianteste cea care constn montarea unui condensator

la bornele receptorului (figura 8.4) (diagrama de fazori fiind n acest caz

reprezentatn figura 8.3).

Figura 8.3 Figura 8.4.

2.3. Msurarea factorului de putere n c.a. trifazat

Puterea activn c.a. trifazatpentru un receptor echilibrat este datde relaia (2):

cos3cos3 11 ffIUIUP == (2)

i deci factorul de putere se poate calcula msurnd tensiunea de linie, Ul, (sau pe

fazUf), curentul de linie (sau pe faz) i puterea activa receptorului trifazat, adic

intercalnd n circuit un ampermetru, un voltmetru iar pentru putere un wattmetru

monofazat. n schema din figura 8.5, dacse utilizeazun receptor trifazat simetric i

echilibrat conectat n stea, se poate utiliza un wattmetru monofazat conectat pe una

din cele trei faze, puterea activtotalfiind de trei ori mai mare dect cea indicatde

wattmetru i deci factorul de putere, n funcie de indicaiile aparatelor de msurva

fi dat de relaia:

UI

PW

3

3cos = (3)


54/122


52

Figura 8.5.

3. Modul de lucru

3.1. Pentru mbuntirea factorului de putere se va realiza montajul din figura

8.6.

Figura 8.6.

Ca receptor, se poate utiliza o fazla nfurarea statorica unui motor asincron

trifazat sau o bobincu miez de fier.

Dup realizarea montajului, se nchide ntreruptorul bifazat fiind

deschis. Se regleaz reostatul pn cnd voltmetrul indic o tensiune cu puin

mai mic dect tensiunea nominal de funcionare a receptorului, rezultatele

trecndu-se n tabel. Se regleaz din nou i se ia o alt determinare pentru

tensiunea nominal(220V sau 110 V). Se calculeazcoscu relaia (1).

21 ,QQ

VR

VR

Se nchide apoi i ntreruptorul i se trec din nou indicaiile aparatelor demsurpentru aceleai valori ale tensiunii de alimentare a bobinei, n acelai tabel i

se calculeaz noile valori ale factorului de putere. Cu ajutorul datelor din tabel,

pentru una din determinri, se va construi diagrama de fazori din figura 8.4 la scar,

pe hrtie milimetric.

2Q

3.2. Pentru mbuntirea factorului de putere n c.a. trifazat, se va realiza

montajul din figura 8.6.


55/122


53

Figura 8.7.

Ca receptor trifazat se va folosi un motor asincron trifazat cu rotorul n

scurtcircuit. Se nchide ntreruptorul Q, Q1fiind deschis i se fac citirile aparatelor

de msur. Apoi se nchide i Q1 i se fac din nou citirile aparatelor. Indicaiile

aparatelor i rezultatele calculelor efectuate se trec n tabelul 2 i din datele obinute

se va construi diagrama de fazori, la scar.


Tabel 1Nr.Crt.

U[V]

I[A]

CI [A]

WP [W]

cos0[ ]

Observaii

1.

2.

2Q - deschis

1.

2.

2Q - nchis


56/122


54

Tabel 2Nr.Crt.

U[V]

I[A]

CI [A]

WP [W]

WPP 3= [W]

cos0[ ]

Observaii

1.

2.

2Q - deschis

1.

2.

2Q - nchis

Concluzii

Se va analiza factorul de putere i se va explica de ce factorul de putere rezultinductiv sau capacitiv.


57/122

Lucrarea 9 - Tranformatorul monofazat i trifazat

55

Transformatorul monofazat i trifazat


1.1. Se vor face ncercrile unui transformator monofazat (n gol, n sarcini nscurtcircuit)

1.2. Se face ncercarea n gol a transformatorului trifazat

1.3. Rezultatele ncercrilor se trec n tabelele 1, 2, 3 i 4

- graficul de variaie al tensiunii n funcie de2

U2

I

- graficul de variaie1

cos n funcie de2

I

- graficul de variaie al randamentului n funcie de2

I


2.1. ncercarea la mers n gol a transformatorului monofazat se face alimentnd

primarul transformatorului de la reea cu tensiunea nominal (i cu 90% din

tensiunea nominal), msurndu-se curentul, tensiunea i puterea primarului i

tensiunea obinutn secundar. Cu ajutorul acestor date se calculeaz:

- raportul de transformare K, dat de relaia:

20

10

U

UK = (1)

- factorul de putere al transformatorului, la mers n gol, dat de relaia:

1010

10

10cos

IU

P

= (2)

- pierderile de putere n miezul de fier (datorate fenomenului de histerezis i

curenilor turbionari), care se vor calcula cu relaia :

2

10110 IrPP

FE = (3)

unde:

- - tensiunea aplicatprimarului;10U- - tensiunea obinutla bornele secundarului;

20U

- - intensitatea curentului care strbate nfurarea primarului;10I

- - puterea primarului transformatorului la mers n gol;10P

- - pierderea de putere n miezul de fier;FE

P


58/122


56

- - rezistena ohmica nfurrii primarului.1

r

2.2. ncercarea la mers n sarcin se face alimentnd nfurarea primar de la

reea cu tensiunea nominal i intercalndu-se n secundar un receptor (un

reostat) cu ajutorul cruia se vor lua 4 sau 5 determinri (pentru sarcini diferite). Se

msoarintensitatea curentului, tensiunea i puterea primarului i a secundarului i

se determina:

nU

1

- cderea de tensiune , care se calculeazcu relaia:U

10020

220

=

U

UUU (4)

- factorul de putere1

cos , care se calculeazcu relaia :

11

1

1cosIU

P= (5)

- randamentul transformatorului, care se calculeazcu relaia:

1001

2=

P

P (%) (6)

- pierderile de putere n cuprul nfurrilor, care se calculeazcu relaia:

2

22

2

11 IrIrP

C +=

(7)unde:

- 1 1 1 2 2, , , ,I U P I U si sunt intensitatea curentului, tensiunea i putereaprimarului i a secundarului;

2P

- si reprezint rezistena ohmic a nfurrii primare i a nfurriisecundare;

1r 2r

2.3. ncercarea de funcionare n scurtcircuit se face alimentnd primarultransformatorului cu o tensiune micorat, astfel nct intensitatea curentului din

primar i secundar s nu depeasc valoarea nominal (corespunztoare puterii

nominale a transformatorului). n primarul transformatorului se intercaleaz un

ampermetru, un voltmetru, un wattmetru, i un reostat pentru a micora tensiunea

aplicat primarului, iar n secundar se intercaleaz numai un ampermetru. Se va

determina:


59/122


57

- triunghiul impedanelor la scurtcircuit, i calculndu-se cu

relaiile:

SCSC rZ ,

SCx

SC

SC

SC

I

UZ = ;

2

SC

SC

SC

I

Pr = ; 22

SCSCSC rZx = (8)

- factorul de putere la scurtcircuit, care se va calcula cu relaia:

SCSC

SC

SC

SC

SC

IU

P

Z

r==cos (9)

- pierderile de putere n cuprul nfurrilor transformatorului, care se vor

calcula cu relaia:

SCSCSCCu PIrP ==

2

(10)2.4. ncercarea de mers n gol a transformatorului trifazat const n alimentarea

de la reea a primarului transformatorului, intercalndu-se un ampermetru, un

voltmetru (fie pe o faz, fie ntre faze) i un wattmetru (pe una din faze), iar n

secundar se leagun voltmetru, care sindice tensiune pe faz, fie ntre faze. Se va

determina, ca i la transformatorul monofazat:

- raportul de transformare, calculat cu relaia:

10

20

UK

U= (11)

- factorul de putere, calculat cu relaia:

1010

10

10

3cos

IU

P= (12)

unde:

- ( - puterea indicatde wattmetru);10 3 wP P= WP- i - tensiunea de linie i curentul de linie n primar.

10U

10I

3. Modul de lucru

Se vor realiza schemele de montaj dinfigurile 9.1, 9.2 i 9.3.

Schema din figura 9.1. reprezint montajul pentru ncercarea n gol ( -

deschis) i n sarcina transformatorului monofazat ( - nchis). Schema din figura

9.2. reprezint montajul pentru ncercarea n scurtcircuit a transformatorului

2Q

2Q


60/122


58

monofazat, iar schema din figura 9.3 reprezint schema pentru ncercarea n gol a

transformatorului trifazat.

Rezultatele determinrilor se trec n tabelele 1, 2, 3 i 4.

Calculele pentru celelalte mrimi se vor efectua duprelaiile (1 11).

Figura 9.1.

Figura 9.2.

Figura 9.3.


Determinrile obinute din ncercrile efectuate se trec n tabelele urmtoare:

- Pentru ncercarea la mers n gol a transformatorului monofazatTabelul 1

Nr.crt.

10U [V]

10I [A]

10P

[W]20

U [V]

1r

[ ]FE

P [W]

10cos

1.

2.


61/122


59

-Pentru ncercarea n sarcina transformatorului monofazatTabelul 2

Nr.crt

1U

[V]

1I

[A]

1P

[W]

2U

[V]

2I

[A]

2P

[W]

1r

[

]

2r

[

]

U [V]

1cos

CUP

[W]

[%]

1.

2.

3.

4.

Pentru prima determinare se vor trece rezultatele din tabelul 1 corespunztoare

lui (respectiv pentru 220 V).nUU 110 =-Pentru ncercarea la scurtcircuit

Tabelul 3

Nr.crt

SCU [V]

SCI1 [A]

SCI2 [A]

SCP [V]

SCZ [ ]

SCR [ ]

SCx [ ]

SCcos

CUP

[W]1.

- Pentru ncercarea la mers n gol a transformatorului trifazatTabelul 4

Nr.crt

10U [V]

10I [A]

WP

[W]10

P [W]

20U [V]

K10

cos

1.

Concluzii

Se vor face aprecieri asupra randamentului i asupra pierderilor n fier.


62/122


63/122

Lucrarea 10 - Studiul motorului asincron trifazat

61

Studiul motorului asincron trifazat


1.1.Se vor ridica caracteristicile: )( 22 Pfn = , )(cos 2Pf= i )( 2Pf= n care reprezint turaia rotorului n rot/min, iar - puterea mecanic la arborele

motorului. Se va utiliza un motor asincron trifazat cu rotorul n scurtcircuit pornit

prin cuplarea directla reea, cuplat axial cu o frnelectromagnetic

2n 2P

1.2.Se va determina alunecarea i frecvena curentului rotoric la un motorasincron trifazat cu rotorul bobinat


2.1. Se tie c motorul asincron trifazat are nfurarea statorului conectat n

stea sau n triunghi i cfuncionarea lui se bazeazpe interaciunea dintre curentul

rotoric i cmpul magnetic nvrtitor statoric. ntre turaia cmpului magnetic

nvrtitor statoric i turaia rotorului exist o diferen care raportat la turaia

cmpului nvrtitor statoric, numiti turaie de sincronism, reprezint alunecarea

notata cu a (sau cu s) i este datde relaia :

1 2

1

100n n

an

= , [%] (1)

Turaia cmpului magnetic nvrtitor este datde relaia:1n

p

fn 11

60= , [rot/min] (2)

reprezentnd frecvena curentului statoric, iar p numrul perechilor de poli

ai nfurrii statorice.

1f

Pentru trasarea caracteristicilor indicate la punctul 1. se va msura turaia

rotorului cu un tahometru, iar factorul de putere se deduce din relaia:

ffIU

P

3cos 1= (3)

n care:

- - puterea electric a motorului trifazat, care se va msura cu unwattmetru monofazat, montat pe una din faze;

1P


64/122


62

- - sunt tensiunea pe fazi intensitatea curentului pe fazmsurate deun voltmetru, respectiv de un ampermetru.

ff IU ,

Puterea mecanic de la arborele rotorului se va msura n funcie de

momentul cuplului motor indicat de frna electromagnetic i se va calcula cu

relaia:

2P

=MP2 (4)

- fiind viteza unghiulara rotorului, calculatcu expresia:

60

2 2n= , [ ] (5)1s

Randamentul motorului se calculeaz fcnd raportul dintre cele dou puteri:

mecanici electric, adic:

1001

2=

P

P , [%] (6)

2.2. Pentru msurarea alunecrii la motorul asincron trifazat cu rotorul bobinat,

se folosesc mai multe metode printre care:

- metoda ampermetrului;

- metoda discului stroboscopic;- metoda traductorului de turaie;

Metoda ampermetrului const n intercalarea n circuitul rotorului a unui

ampermetru de tip magnetoelectric, cu zero la mijloc (sau a unui ampermetru de tip

electromagnetic) care va oscila n funcie de schimbrile de sens ale curentului

rotoric care are o frecven miccare se calculeazn funcie de numrul m de

bti complete ale acului indicator numrate ntr-un interval t de timp

cronometrat, adic:

2f

t

mf =2 , [oscilaii/sec] (7)

sau

t

mf

22 = , [oscilaii/sec] (8)

n cazul cnd ampermetrul este de tip electromagnetic.


65/122


63

Alunecarea se va calcula cu relaia:

10010011

2

==

ft

m

f

fa , [%] (9)

(frecvena se va lua 50Hz, adicfrecvena n c.a. industrial)1fMetoda stroboscopicconstn fixarea, pe captul liber al arborelui mainii, a unui

disc de tablmprit ntr-un numr de sectoare egal cu dublul numrului de poli ai

motorului. Se vopsesc aceste sectoare n aa fel nct s alterneze un sector alb cu

unul negru. n figura 10.1 se aratun disc cu 2x2p=12 sectoare.

Discul este luminat cu o lamp cu neon alimentatde la aceeai sursde c.a., ca

i motorul.

Figura 10.1.

S considerm c motorul se nvrtete n sens orar. Intensitatea luminoas a

lmpii electrice variazcu dublul frecvenei n c.a.

La sincronism ( i a=0), n timpul unei jumti de perioad, care desparte

dou luminoziti maxime ale lmpii, sectorul se deplaseaz cu un pas polar.

Rezult n acest interval de timp un sector negru se substituie sectorului negru

urmtor n sensul de rotaie al mainii. Din cauza persistenei luminoase pe retin,

sectoarele par imobile, cai cum discul ar sta pe loc. Dac

rotorul are o tura

ie ceva

mai micdect turaia de sincronism, n timpul unei jumti de perioadun sector

negru nu mai are timp socupe poziia precedenta sectorului negru urmtor exact,

ci rmne n urma acestuia cu un unghi cu att mai mare cu ct diferena este

mai mare. Sectoarele dau impresia cse rotesc n sens contrar rotaiilor rotorului cu

o turaie cu att mai mare cu ct sarcina motorului este mai mare. Aceastrotaie,

adic , raportat la turaia a cmpului magnetic nvrtitor statoric

reprezinttocmai alunecarea, adic:

21 nn =

21 nn

21 nn 1n


66/122


64

1001001001001111

21

=

=

=

=ft

mp

p

ft

m

nt

m

n

nna , [%] (10)

unde:

- - turaia cmpului magnetic nvrtitor statoric s-a considerat n [rot/s]1n-m - numrul de rotaii ale unui sector de pe disc n timpul t secunde

(cronometrat).

Metoda traductorului de turaie - aceste traductoare convertesc turaia ntr-un

semnal electric calibrat. O primclasificare a traductoarelor de turaie trebuie fcut

dup destinaia acestora n sistemele de reglare a turaiei. Astfel, traductoarele de

turaie pot fi:- traductoare analogice de turaie, cnd acestea au semnalul de ieire unificat

(curent continuu sau tensiune continu) fiind utilizate n cadrul sistemelor de reglare

analogica turaiei

- traductoare numerice de turaie, cnd acestea genereaz la ieire semnale

numerice (ntr-un anumit cod) fiind utilizate n cadrul sistemelor de reglare

numerica turaiei

O alt clasificare a traductoarelor de turaie se poate face dup tipul (natura)

elementelor sensibile. Din acest punct de vedere, traductoarele de turaie sunt:

-traductoare cu elemente sensibile generatoare, la care semnalul de ieire esteo tensiune electric dependent de turaie, obinut pe baza legii induciei

electromagnetice. Din aceastcategorie, cele mai utilizate sunt tahogeneratoarele de

curent continuu sau de curent alternativ i elemente sensibile cu reluctanvariabil

-traductoare cu elemente sensibile parametrice, la care variaia tura

iei

modificun parametru de circuit electric (R, L, C ), care moduleazo tensiune sau

un curent generat de o surs auxiliar. Cele mai utilizate elemente sensibile n

construcia traductoarelor de turaie sunt cele fotoelectrice sau de tip senzori

integrai de proximitate.

3. Metode de lucru

3.1. Pentru trasarea caracteristicilor, se realizeaz schema de montaj din figura

10.2:


67/122


65

Figura 10.2.

Bornele A, B i C de la statorul motorului, precum i bornele L1, L2, L3 i N de la

reea sunt fixate pe o placdin material izolant i aezatpe masa de lucru.

Toate msurtorile se trec n tabelul 1, celelalte mrimi din tabel calculndu-secu relaiile (1 6).

3.2. Pentru msurarea alunecrii prin metoda ampermetrului i a discului

stroboscopic, se realizeazmontajul din figura 10.3.

Figura 10.3.

Pornirea motorului asincron trifazat cu rotorul bobinat se realizeaz intercalnd

un controlercu ajutorul cruia se introduce reostatul de pornire n circuitul rotorului

i poate schimba sensul de nvrtire schimbndu-se dou faze ntre ele. Rezultatele

msurtorilor se trec n tabelul 2, celelalte mrimi calculndu-se cu relaiile (7- 10).


4.1. Pentru trasarea caracteristicilor motorului asincron trifazat cu rotorul n

scurtcircuit, indicate la punctul 1.1, se completeaz tabelul 1, n care se trec att


68/122


66

mrimile msurate ct i cele calculate cu relaiile (2 - 6).

Tabelul 1

Nr.

crt

fU

[V]

fI

[A]

WP

[W]

1P

[W]

1n

[rot/min]

2n

[rot/min]

a

[%]

[ ]1

s

M

[Nm]

2P

[W]

cos

[%]

1.

2.

3.

4.

5.

Se traseazapoi, pe hrtie milimetric, la scar, caracteristicile:

)( 22 Pfn = ; )(cos 2Pf= ; )( 2Pf=

Aceste caracteristici se pot trasa pe acelai grafic, lund cos,2n i pe aceeai

coordonat, la scri diferite (abscisa fiind aceeai).

4.2. Pentru determinarea alunecrii, se completeaztabelul 2lund determinri

numai pentru poziiile 2, 3 i 4 ale manetei controlerului.Tabelul 2

Metoda ampermetrului Metoda stroboscopicPoziia

manetei m

[oscil]

t

[s]

a

[%]

m

[rotaii]

2p

[poli]

t

[s]

a

[%]

1

2

3

Observaie

ntruct alunecarea trebuie s rezulte aceeai, indiferent de metoda folosit

(pentru aceeai poziie a manetei controlerului), timpul cronometrat la acelai m

pentru metoda stroboscopic trebuie s fie de p ori mai mare dect cel de la

metoda ampermetrului (se admite o diferende cel mult 0,5 secunde).


69/122


67

Concluzii

Se vor face aprecieri asupra caracteristicilor mecanice ale motorului asincron

trifazat cu rotorul n scurtcircuit.


70/122


71/122

Lucrarea 11 - Motorul de curent continuu

69

Motorul de curent continuu


Se vor trasa urmtoarele caracteristici:

- variaia turaiei motorului, n funcie de curentul de excitaie, motorul

funcionnd n gol (momentul cuplului rezistent la arborele rotorului fiind zero)

- variaia turaiei motorului n funcie de puterea 2P (puterea mecanic la

arborele rotorului)

- variaia randamentului motorului n funcie de puterea mecanic de la

arborele rotorului


Se tie cmotorul de c.c. are turaia rotorului datde relaia:

60

N

rIU

p

an r , [rot/min] (1)

n care:

-U - reprezinttensiunea aplicatla bornele motorului-r - rezistena nfurrii rotorului- rI - intensitatea curentului prin nfurarea rotorului-- fluxul magnetic dat de intensitatea curentului eI ce strbate nfurarea

de excitaie (statoric)

Din relaia de mai sus se observcturaia rotorului este n funcie de curentul

rotoric i de fluxul magnetic i deci caracteristicile )( eIfn , )( 2Pfn i

)( 2Pf vor avea forma din figura 11.1 i figura 11.2.

Turaia motorului se msoar cu un tahometru (sau tahogenerator, la bornele

cruia se monteaz un voltmetru, indicaia voltmetrului fiind proporional cu

turaia de exemplu la tahogeneratorul montat la rotor pentru o rota ie de 4000

rot/min, voltmetrul indic230 V).

Randamentul motorului se va calcula din raportul 12 /PP , 1P fiind puterea

electricprimitde motor de la o reea de c.c., fiind produsul U*I, adicprodusul

dintre tensiunea reelei de c.c., msurat cu voltmetrul i intensitatea curentului


72/122


70

electric, msurat de un ampermetru, iar 2P - puterea mecanic de la arborele

rotorului (furnizatunui generator de c.c. cu ajutorul cruia se ncrcmotorul de

c.c. i deci GGIUP 2 ).


3. Modul de lucru

Se va realiza montajul din figura 11.3.

Figura 11.3.

-P,P periile generatorului de c.c., periile motorului de c.c.-Ex excitaia- pR - reostatul de pornire care are bornele R, M i L cu urmtoarea

semnificaie

-R rotor-M magnet, adicnfurarea de excitaie


73/122


71

-L linie, adicreeaua de c.c.Motorul se pornete nchiznd ntreruptorul Q1, Q2i Q3rmnnd deschise. Se

fac citiri la voltmetrul legat la bornele tahogeneratorului i la ampermetrul care

indic intensitatea curentului de excitaie pentru diverse valori ale reostatului de

excitaie, exR , care trebuie sfie pus iniial la valoarea minim( 0exR ). Se vor lua cel

puin patru determinri pentru a se trasa curba din figura 11.1.

Se nchid apoi ntreruptoarele Q2 i Q3pentru a ncrca generatorul G cuplat

axial cu motorul de c.c. (generatorul G este cu excitaie separat). Se fac citiri la

motor, pentru tensiunea aplicatde la reea i pentru intensitatea curentului absorbit

de la surs la generatorul de c.c. pentru tensiunea de la borne i pentru curentul

debitat i la tahogenerator pentru determinarea turaiei. Se vor lua cel puin patru

determinri, reglndu-se reostatul de sarcin SR , prima fiind cea pentru Q2i Q3n

poziia deschis ( 0,0 GG IU ).

Rezultatul determinrilor se trece n tabelul 1 i tabelul 2 i apoi se calculeaz

celelalte mrimi trecute n tabelul 2 pentru a se trasa cele trei caracteristici, pe hrtie

milimetric, la scar.


Pentru caracteristica )( eIfn

se completeaztabelul 1.Tabelul 1

n

[rot/min]

eI

[A]

Observaie: Se considerputerea mecanic 2P la arborele motorului egalcu

puterea generatorului de c.c. adic randamentul generatorului egal cu 100% (se

neglijeazpierderile de energie n generatorul de c.c.)


74/122


72

Pentru caracteristicile )( 2Pfn si )( 2Pf se completeaztabelul 2.

Tabelul 2

LA MOTOR LA GENERATORNr.

crt U

[V]

I

[A]

eI

[A]

n

rot/min

1P

[W]

`GU

[V]

GI

[A]

2P

[W]

[%]

1.

2.

3.

4.

Concluzii

Se vor face aprecieri asupra fiecrei caracteristici n parte.


75/122

Lucrarea 12 - Pornirea automatstea-triunghi a motorului asincron trifazat cu rotorul n scurtcircuit

73

Pornirea automatstea-triunghi a motorului asincron trifazat

cu rotorul n scurtcircuit


Se va realiza schema de pornire automata unui motor asincron trifazat cu

rotorul n scurtcircuit.


Pornirea stea-triunghi a unui motor asincron trifazat cu rotorul n scurtcircuit se

poate face manual i automat. Pornirea manualse face intercalndu-se n circuitul

statorului un comutator trifazat care la pornire srealizeze conexiunea n stea a celor

trei nfurri ale statorului, iar dup ce turaia rotorului ajunge la o turaie

apropiat de turaia nominal, comutatorul se trece pe poziia triunghi. Deci,

condiia ca motorul sfie pornit n acest mod este ca funcionarea lui nominalsfie

cu conexiunea n triunghi. Pornirea automat, realizeaztoate aceste operaii n mod

automat, adicnti se realizeazconexiunea n stea i apoi, cu ajutorul unui releu de

timp, se face trecerea de la conexiunea n stea la conexiunea n triunghi.

3. Modul de lucru

Se va realiza schema din figura 12.1. Pe un panou frontal, sunt montate aparatele

de joastensiune care urmeaza fi intercalate n schem, legturile de la aceasta (de

la bobinele contactoarelor, de la butoanele de pornire i oprire, de la contactele ND

sau NI etc.) fiind aduse la nite buce fixate pe o plac orizontal. Legturile se

realizeazcu uurindacse utilizeazconductoare prevzute cu banane.

Funcionarea schemei este urmtoarea: se nchide ntreruptorul i apoi se

apsa butonul de pornire . n felul acesta se nchide circuitul bobinei contactorului

care comandnchiderea contactelor de auto-reinere i a contactelor de for

. Se nchid contactele , punndu-se sub tensiune bobina releului de timp d i

de asemenea se nchid contactele care pun sub tensiune bobina contactorului

. Contactorul comanda nchiderea contactelor care realizeazconexiunea

n stea a nfurrii statorului i deci motorul va porni.

1S

2S

1K

11K

12K

13K

14K

2K

2K

21K


76/122


74

Figura 12.1.

Prin nchiderea contactelor se pune sub tensiune lampa care se aprinde

indicnd funcionarea motorului cu conexiunea n stea. Contactele NI, (de

interblocare electric) se deschid evitndu-se nchiderea circuitului bobinei

contactorului (n ipoteza cnd contactul 2d s-ar nchide).

23K

1h

24K

3K

Dup un anumit interval de timp, reglat la releul d, aceasta comand

deschiderea contactelor NI cu temporizare la deschidere 1d i nchiderea contactelor

ND cu temporizare la nchidere 2d. n felul acesta, contactorul este scos de sub

tensiune i contactele revin la poziia ND, iar contactele revin la poziia NI

i deci se pune sub tensiune bobina contactorului care comand nchiderea

contactelor , realizndu-se conexiunea n triunghi, motorul funcionnd ncontinuare cu conexiunea n triunghi. Contactorul comand i deschiderea

contactelor de interblocare electric i nchiderea contactelor care pun sub

tensiune lampa . Aceasta va indica funcionarea motorului cu conexiunea n

triunghi.

2K

21K

24K

3K

33K

3K

31K

32K

2h

Pentru oprirea motorului, se apspe butonul de oprire .3

S

Pentru a nu complica schema, nu s-a mai introdus releul termic pentru proteciala suprasarcin(motorul nu va fi n situaia de a funciona n sarcin).


77/122


75

Observaie: Bobinele contactelor 321 ,, KKK i a releului de timp, d,

funcioneaz la tensiunea pe faz. Practic

Laborator Kirchhoff Elemente de Ingineriee Lectrica Indrumar de Laborator

Documents

Transcript of Laborator Kirchhoff Elemente de Ingineriee Lectrica Indrumar de Laborator

[BTM ] Indrumar de Laborator

Indrumar laborator EA1

Senzori si traductoare - Indrumar de laborator

POO - C++ - indrumar laborator

Indrumar de Laborator Matlab

Indrumar de Laborator Fizica

Indrumar Laborator MMNE

Baze de Date Indrumar de Laborator

Indrumar de Laborator PCLP2 Java

Indrumar Laborator Programarea calculatoarelor

Timur Chis-Indrumar de Laborator

Aliaje Neferoase-Indrumar Laborator+Elabo

Indrumar Laborator Pentru Php Si HTML

Indrumar de Laborator Pentru Sudare

Indrumar de Laborator Java

Indrumar Laborator Microunde- Anuil III

Indrumar Laborator SSC

Indrumar laborator POO

Indrumar Laborator ALCP

Mecanica Fluidelor Indrumar Laborator