Úloha. 7: Meranie výkonu v 1-fázovom obvode Zadanie: 1) Zmerajte inný výkon impedan nej zá a e v 1-fázovom striedavom obvode. ozbor úlohy: Meranie 1-fázového inného výkonu je meranie výkonu, ktorý vykonáva prácu. Na meranie výkonu, spotrebovaného na zá a i, je potrebné zapoji do obvodu medzi zdroj a zá a merací prístroj na meranie h adaného výkonu a V-meter a A- meter. Tieto prístroje sú v obvode kvôli nastavení správneho napä ového a prúdového rozsahu W-metra a sú asne na výpo et v etkých druhov výkonov. Pre výpo et výkonov elektrického prúdu platia vz ahy: výkon jednosmerného prúdu P-UI, inný výkon jednofázového striedavého prúdu P=UIcos, jalový výkon jednofázového striedavého prúdu Q=UIsin, zdanlivý výkon jednofázového striedavého prúdu S=UI. Na meranie výkonu v jednosmernom obvode pou ijeme jednosmerný W- meter, alebo posta uje len V-meter a A-meter. Z nameraných hodnôt napätia a prúdu mô eme výkon vypo íta. V striedavých obvodoch je potrebné pou i zapojenia meriaceho prístroja druhu výkonu a V-meter a A-meter. Hodnoty výkonov z nameraných výsledkov vypo ítame. Na meranie inného a jalového výkonu je mo né pou i mera výkonu a zdanlivý výkon vypo ítame z nameraných hodnôt V-metra a A-metra. Pre 1-fázovú sústavu je mo né zmera výkonové pomery pomocou W-metra, V-metra a A-metra. Táto metóda umo uje zmera a vypo íta základné pomery v obvode s touto zá a ou. Je potrebné zabezpe i podmienku súmernosti tejto zá a e, preto e pre nesúmernú zá a sú výsledky neakceptovate né. Zapojenie W-metra je mo né dvomi spôsobmi, so zapojením napä ového okruhu W-metra a V-metra pred a lebo za W-meter. Toto zapojenie len umo uje mnimalizova vplyv vlastnej spotreby napä ového okruhu W-metra a V-metra na výsledné hodnoty merania. Cie merania: Cie om zadanej úlohy je odskú a si meranie inného výkonu, výpo et zdanlivého výkonu a vyhodnotenie jalového výkonu pri meraní metódou jedného W- metra a pripojených A-metra a V-metra. Literatúra: 1) Kol.: Elektrotechnická m ení. BEN technická literatúra, Praha 2002. 2) Eichler, J.: Elektronická m ení. SNTL, Praha 1977. 1
Postup merania: Zapojenie V-metra za W-metrom V tomto prípade budeme mera výkony obecnej zá a e pri zapojení V-metra za W-metrom. Zapojte pracovisko pod a schémy. Pre potreby merania zapojte ako prvú zá a isto ohmického charakteru (Z,) so iarovkou. Najskôr zapojte prúdový okruh: zdroj zá a zdroj, potom zapojte napä ové okruhy a meracie prístroje. Pred zapnutím nastavte rozsah A-metra na maximum, rozsah V-metra na hodnotu minimálne 240V~ a u W-metra napä ový rozsah na hodnotu minimálne 240V a prúdový rozsah na maximum. Zapojenie si nechajte prekontrolova! Zapnite napájanie obvodu. Ak je potrebné zmeni rozsah meracieho prístroja, vypnite napájanie, zme te rozsah a opä zapnite napájanie obvodu. Namerané hodnoty meracích prístrojov zapí te do tabu ky. Spo ítajte si kon tantu prístroja. Vypo íta sa: podelíme nastavený rozsah veli iny po tom dielikov stupnice a toto vynásobíme po tom dielikov výchylky ru i ky prístroja. Nako ko sa jedná o W-meter, ktorého rozsah je tvorený dvomi veli inami, napätím a prúdom. Preto nastavený rozsah sa vypo íta ako sú in rozsahu napätia a rozsahu prúdu. Napr.: NastavenýozsahU NastavenýozsahI P = Výchylkau i ky Po etdielikovstupnice Obvod vypnite, zme te zá a a meranie opakujte pre 1f induktívnu zá a (Z L ) a potom pre 1f kapacitnú zá a (Z C ). Namerané hodnoty meracích prístrojov zapí te do tabu ky. 2
Charakter U I P S Q cos zá a e [V] [A] [VA] [VAr] [-] [ ] C Z nameraných hodnôt pre v etky zá a e (Z ), (Z L ) (Z C ) vypo ítajte P zdanlivý výkon S, S = UI, ú inník cos : cos ϕ =, fázový posun : S ϕ = arccosϕ, jalový výkon Q, Q = S sin ϕ Vypo ítané hodnoty zapí te do tabu ky. Vypo ítajte korekciu na vlastnú spotrebu napä ovej cievky W-metra: 2 2 U U PW =, korekciu na vlastnú spotrebu V-metra: PV =. Namerané hodnoty W V zapí te do tabu ky. Charakter Vlastná spotreba Vlastná spotreba zá a e W-metra V-metra C P W P V Zapojenie V-metra pred W-metrom V tomto prípade budeme mera výkony obecnej zá a e pri zapojení V-metra pred W-metrom. Zapojte pracovisko pod a schémy. Pre potreby merania zapojte ako prvú zá a isto ohmického charakteru (Z,) so iarovkou. 3
Najskôr zapojte prúdový okruh: zdroj zá a zdroj, potom zapojte napä ové okruhy a meracie prístroje. Pred zapnutím nastavte rozsah A-metra na maximum, rozsah V-metra na hodnotu minimálne 240V~ a u W-metra napä ový rozsah na hodnotu minimálne 240V a prúdový rozsah na maximum. Zapojenie si nechajte prekontrolova! Zapnite napájanie obvodu. Ak je potrebné zmeni rozsah meracieho prístroja, vypnite napájanie, zme te rozsah a opä zapnite napájanie obvodu. Namerané hodnoty meracích prístrojov zapí te do tabu ky. Obvod vypnite, zme te zá a a meranie opakujte pre 1f induktívnu zá a (Z L ) a potom pre 1f kapacitnú zá a (Z C ). Namerané hodnoty meracích prístrojov zapí te do tabu ky. Charakter U I P S Q cos zá a e [V] [A] [VA] [VAr] [-] [ ] C Z nameraných hodnôt pre v etky zá a e (Z ), (Z L ) (Z C ) vypo ítajte zdanlivý výkon S, ú inník cos, fázový posun, jalový výkon Q. Vypo ítané hodnoty zapí te do tabu ky. Vypo ítajte korekciu na vlastnú spotrebu napä ovej cievky W-metra a na vlastnú spotrebu V-metra. Namerané hodnoty zapí te do tabu ky. 4
Charakter Vlastná spotreba Vlastná spotreba zá a e W-metra V-metra C P W P V V záveru porovnajte namerané a vypo ítané hodnoty pre jednotlivé typy zá a e. Zdôvodnite a vyhodno te vplyv vlastnej spotreby W-metra a V-metra na namerané hodnoty. Protokol Protokol spracujte so v etkými as ami. Protokol musí obsahova : Titulný list: Je mo né pou i pripravený formát, ktorý aktualizujte. Okrem mena, skupiny, dátumu aktualizujte íslo a názov úlohy! Zadanie. ozbor úlohy. Postup merania, schémy zapojenia. Pou ité prístroje: vhodná je tabu ka. Prístroj musí ma napísané v etky technické údaje: Názov prístroja, typ, výrobné íslo (nie eviden né ísla!), u analógových prístrojov v etky zna ky, ur ujúce vlastnosti prístroja (uvedené na stupnici prístroja). Podmienky merania. Vzorový výpo et. Tabu ky nameraných a vypo ítaných hodnôt. Tabu ky sa musia vojs do rozmeru po a stránky, nesmú presahova tieto hranice a tie nesmú by seknuté po stranách ani na konci. Grafy musia ma v etky popisné nále itosti: Názov grafu, stupnicu nezávislej premennej aj s popisom a rozmerom jednotiek (spravidla horizontálne), stupnicu závislých premenných aj s popisom a rozmerom jednotiek (spravidla vertikálne), legendu. Vyhotovenie musí by jednozna né. V prípade potreby znázornenia rie enia témy protokolu mô u by vlo ené rôzne typy obrázkov, vytvorené v rôznych grafických editoroch. Do protokolu mô u by prilo ené fotografické snímky, ktoré dop ajú obsah protokolu. Záver. Je to posledná as protokolu, treba ju umiestni na koniec protokolu! V závere vyhodnoti to, o sa po aduje v zadaní. Nepísa iné poznámky od veci. Záver napísa ru me, pali kovým technickým písmom. K protokolu je potrebné prilo i parafovaný merací list s poznámkami z vlastného merania. Ka dý! Pre merací list nie sú stanovené formálne po iadavky. Je potrebné, aby obsahoval v etky údaje, potrebné na spracovanie protokolu. 5
Protokol je va a vizitka! V protokole sa ne krtá!! V prípade takýchto omylov treba prerobi stránku. ukou písaný text sa pí e pali kovým, technickým písmom. Text musí by zarovnaný v rozsahu plochy stránky a musí re pektova okraje z dôvodu prípadného zviazania protokolu. Zvýraz ovanie formou tu ného písma, kurzívy, podtrhnutého textu apod. len v minimálnej miere. Protokol vrátanie meracieho listu spoji kancelárskou sponkou, prípadne zo íva kou. V prípade umastenia protokolu, alebo jeho poliatia ímko vek je potrebné protokol prerobi! Protokol pokr ený z ruksaku alebo s pokrkvanými okrajmi, je potrebné prerobi! Protokol je potrebné odovzda v stanovenom termíne. V prípade chýb mô e by protokol vrátený na dopracovanie. Protokol je odovzdaný, a ke je prijatý a oznámkovaný. Neskoré odovzdanie sa prejaví na hodnotení protokolu. 6