Catedra de Electrotehnicd Laboratorul de Elechotehnici

STUDIUL UNUI CIRCUIT DE CURENTALTERNATTV MONOFAZAT

1 "

tlhi**6txl I arerfr ri iLucrarea urmare$te cunoasterea metodelor de m[surare a curentului, tensiunii, puterii gi energiei, in circuite de curentalternativ monofazate, qi determinarea parametrilor echivalenli la impedanla, rezistenld, reactan![, inductanfd 9i capacitateai receptorului.2. $*hema d* ***utai

t2t]

4. '3":abel* de clat* ex$3eri*ee*tsle cnEcukrfe

1200

Lista de oParateATR - autoffansformatorreglabil; I-lntrerupdtorbipolar;K-comutatorbipolar; R-cutie curezistenle de putere;C-bater iedecondensatoariB-bobin[.u- i . rdinher,reglabi ld;v-vol tmetruelectromagnetic l30-260.v-;w-wattrnetru electrodinamic cu scdri multiple ; CT - contor de induc{ie monoftrzat ; A - ampermetru electromagnetic 5 A'3.f,'h**ti*ni de stmdiaca) se vor mf,sura mdrimile U,I,P,W penffu receptoarele: l-rezistor R, 2 - bobind B, 3 - rezistor paralel cu bobiniRllB,

4 - condensator C, 5 - rezistor paralel cu condensator RllC, la o tensiune de alimentare de 120 V sau 220V (tensiuneanominal[ a contorului) reglatd exact pentru fiecare receptor in parte'

b) se vor calcula m[rimile S, P, Q, cosg, q,'W-,'W", Ey1, SiZ, R, X, L, C ale receptorului echivalent 9i se vol trageconcluziile ce se imPun;

c) se vor trasa la scara diagramele vectoriale pentru toate receptoarele, iar pentru receptoarele 3 qi 5 se vor calcula graficvalorile curenlilor rezultanli gi defazajele acestora fa!6 de tensiune;

d) se va verifica t.o."*u "onr"ruarii

puterilor active qi reactive pentru receptoarele 3 qi 5.

TBSERIqIII: Luqarea se va incheia cu un referat individual care va confine: numele studentului, grupa, anul, data efectudriilucrdrii, titlul lucrdrii, schema de rnontaj, tista ie aparate, chestiuni de studiat, tabele de valori mdsurate si calculate, formule siexemple de calcul, graJicele de varialie cerute, obsemalii Ei concluz-ii,

-.9ay pot fi Bersonale dar vor conline si rdspunsurile la

tntrebdrile de la paragraful 6 din prezintafoaie de platformi. Referatele fird obsema{ii gi concluzii vor fi notate cu nota maximd 6'

Forrrrrrle de calcrrl

S = UI tVAl - puterea aParentd ; Kqr - Ut'*It"*

IW/divl - constantawattmetrului, P =N-"*

Q = [VAr] -putereareactiv[; cosq=:-;-factoruldeputere; q=arccosi -defazajuldintreUqi!S

1ry- = n 360-0'103 [J] - energia mrsurata unde ks [rot/kWh] este constanta contorului; We = P't tJl - energia calculatd'" kcconsiderdnd wattmetrul ca aparat etalon, t fiind timpul cdl dureazd' n rotalii ale discului contorului'

, . , , =W100- eroarearelat ivdacontorului ' in raportcu wattmetrul . Z=Y,*=*t*=$farf - impedanla,o w - W " I I t l "

rezistenfa qi reactanla receptorului echivalent serie. L = #[H] - inductanla receptorului inductiv; C : O]U f rf

-

capacitateareceptorului capacitiv, unde f : 50 Hz este frecvenla tensiunii de alimentare.

Ni.i " "opi"

irt.gruli sau parfiati din aceasti foaie nu poate constitui partedin referatul de laborator,

"ure se va executa numai cu mdna studentului !

K wNw [Wl - Puterea activd ;

tS

Redactare,conf. dr. ing. Cleante MIHAI

Valori calculateValori mlsurate

-P2

Laboratorul de ElectrotehnicdCatedra de Electrotehnici5. Chest * xni te*ref !ce. lh"er ucr*rsa re:rnltn{*rlcx" a:zp*r|x*etxtxPentru fiecare receptor se desena schema echivalenti qi se

va trasa diagrama vectoriali a curenlilor la scara IA: 2 cmalegdnd ca origine de fazd'tensiunea de alimentare'

Rlceptor 1 este un receptor rezistiv tealizat din una saumai multe rezistenle de inc[lzitor electric din sdrmd denichelind bobinatd pe cilindrii din ceramicd' Se vor cupladoud rezistenfe in paralel. Rezistorul va fi alimentat la otensiune reglati U:120V (sau 220V - tensiunea nominalS acontorului). Acesta va fi parcurs de un curent Ia = 11 9i vaconsuma puterea activi Pn : Pr. Defazajfl dintre curent 9itensiune va fi rPn = 9t * 0 deoarece rezistoarele au un u$orcaracter inductiv.

Receptor 2 este un receptor inductiv realizat dintr-obobini cu miez din fier reglabil care permite modifi.careainductanfeibeci gi a reactanfei. Acesta va absorbi un curerttIs = Iz defazat in urm[ cu qB = arccos Pr/Ss fafd detetrsiune, unde Ps = Pz este puterea activa consumati derezistenfa bobinei iar Sn = Sz este puterea aparentdconsumati de bobin['Receptor 3 este un receptor inductiv tealizat dinrecepioarele 1 gi 2 in paralel. Deoarece alimentarea se facela aceeaSi valoare a tensiunii ca in cazurile 1 qi 2 trebuie caIn= Ir $i Ir: Iz. Rezultd cdvaloareacurentului calculat6 grafrc casumbvectoriah$c

=IB+ h* Lcare este

valoarea m6suratd iar valoarea defazajului calculatd grafic rprc ^ r (p3 valoare mdsurata. Valorile 136 $i rp36 sedetermind prin m6surare directd pe diagrama vectoriald ingrijit ftcutd, fie se calculeazL cu relaliile:

I , . = , / ( I * c o s 9 * i 9 l c = a r c t g ( I * s i n 9 * + I u s i n q " } ( I p . o ' 9 j + I " c o s 9 " ) 'Deasemenea puterca calculat[ ate val0area P3g = Pq * P3 nv P3 cate este valoarea masuratl'

Receptor 4 este un condensator real (cu pierderi) care va fi parcurs de un curent Ic = Ia la aceeaqi tensiunereglatd exact gi va consuma o putere activi foarte micd (l + 2 diviziuni) Pc = Pl datoriti pierderilor Joule qipiJrderilor dieiectrice prin polarizare periodici. Schema echivalenti a lui va conline in paralel cu condensatorulideal o conductantd i, J P"N'. Rezulta cd defazajul curenfului va fi gc : 94 : arccos Pcl Sc < n/2 fald detensiune.

Receptor 5 este un receptor capacitiv realizat din receptoarele I qi 4 in parulel. Deoarece alimentarca se facelaaceeagi tens iunecain iazur i te tq i4 t rebuiecalq=11$i Ic=I+.Rezul tdcdva|oneacurentu lu ica lcu lat igrafic cis.umr vectoriala !5g: h + !g rv [care este valoare mdsurati. Valoarea defazajului calculati grafic asc^r qs care este valoare mlsurati. valorile Isc si rpsc se determind prin misurare directd pe diagrama vectorial[ingrrjit desenatd fie se calculeazd cn relafiile:

I s c = , 9 s c = a r c t g ( I * s i n < p * + I . s i n < p . } ( I * " o ' . p * + I g c o s q 6 ) .Deasemenea puterea calculata are valoarea Psc : Pn * P6 ev Ps care este valoarea m6surat6'W 6. fntc'tb#ril.Decelamlsurf,torilepentrureceptorrezistiv(rec.1) tentltds*P, Z*R,iarcosq *1?Explicalifenomenul'2. Cum se explic[p + o rn cazul receptorului 2 9i a receptorului 4 ?cine consumd aceast[putere activ[?3. La mf,surarea mdrimilor electrice lntr-un circuit de curent alternativ monofazat energia activd se mdsoara cu :a)wattmetrul, b)contorul gi cronometru, c)contorul, d) wattmetrul 9i ampermetru, e)ampermetru, voltmetru gi cronometru4. La mdsurarea marimiloi electrice lntr-un circuit de curent altemativ monofazat wattmetrul mdsoarf, :

a ) Q : U I c o s t p [ V A r ] , b ) P : U I c o s q [ W ] , c ) P : U I s i n r p . [ W ] ' d ) Q : U I t g r p [ V A r ] ' e ) P : U I l V A l5. La mbsurarea mdrimil,or electrice intr-un circuit ae iurent altemativrnonofazat intre energia allva w' puterea activa P

p i t impu l tex is td re la l ia : a )W:P/ t ; b )n ic io re la f ie ; c )W:Pf ; t l )w=Jeot ; e ) r=Jw0t6. La masurarea mdrimilor electrice intr-un circuit de curent alternativ monofazat voltmetrul indicd 120 V, ampermetrulindic[ lA, iar wattmetrul cu 120 diviziuni este pus pe 120V $i. :A' Dacd pentru un receptor inductiv se citegte lawattrnetru12diviz iuni ,atuncifactoruldeputerealacesiuiaeste:a)1,5; b) 0,5; c) 0,1; d) l ; e)0

Ni"i o -pi" irt".g*I5 sau parliali din aceasti foaie nu poate constitui partedin referatul de laborato.,

"u." se va executa numai cu m6na studentului !

ie

u@

Redactare,conf. dr. ing. Cleante MIHAI