MASURAREA PUTERI ACTIVE IN CIRCUITE DE CURENT ALTERNATIV TRIFAZAT CU TREI CONDUCTOARE PRIN METODA CELOR DOUA WATTMETRE

MĂSURAREA PUTERI ACTIVE

ÎN CIRCUITE DE CURENT ALTERNATIV TRIFAZAT

CU TREI CONDUCTOARE PRIN METODA

CELOR DOUĂ WATTMETRE

I. Principiul lucrarii

1.1. Circuit trifazat cu montaj în triunghi.

Notam cu I₁, I₂, I₃, valorile instantanee ale curentilor de linie; I₁₂, I₂₃, I₃₁ curentii în laturile triunghiului si U₁₂, U₂₃, U₃₁ valorile instantanee ale tensiunilor.

Puterea instantanee consumata de receptor se determina cu suma puterilor instantanee consumate pe fiecare faza:

Deoarece un wattmetru electrodinamic masoara în curent alternativ o marime de forma: U*I*cosφ; unde U este tensiunea aplicata bornei de tensiune. I este curentul ce parcurge bobina de curent, iar φ este unghiul de defazaj între U si I. Rezulta ca puterea activa se poate masura cu doua wattmetre montate ca în fig 1 indiferent de încarcarea fazelor.

Fig.1

In cazul încarcarii uniforme a sistemului trifazat se obtine diagrama vectoriala din fig.2.t iar puterea totala a circuitului va fi:

In cazul unei încarcari pur active indicatiile celor doua wattmetre sunt identice.

În cazul în care φ=60° indicatia wattmetrului cu bobina de curent pe faza 2 este nula, puterea întregului circuit fiind data de primul wattmetru. În practica, acest punct, (φ=60°) se numeste "punct de întâlnire".

Daca (φ>60°) wattmetrul doi va devia în sens contrar. Pentru a aduce deviatia în cadrul scarii aparatului, trebuie sa se inverseze bornele bobinei de curent, pentru ca între începuturile bobinei de tensiune si bobinei de curent sa nu apara tensiuni mai mari. În acest fel se schimba cu 180⁰ faza curentului în bobina de curent, iar indicatia wattmetrului se va nota cu minus.

Daca fazele unui sistem trifazat sunt încarcate uniform, se poate determina si puterea reactiva Q a sistemului facând diferenta indicatiilor celor dona wattmetre si înmultind cu 3.

1.2.Circuit trifazat cu montaj în stea fara fir de nul

Puterea instantanee a întregului circuit este:

P=p1+p2+p3= U₁I₁+U₂I₂ + U₃I₃

Puterea activa consumata în circuit se poate exprima sub forma, iar schema de montaj cu faza de referinta 3 si diagrama fazoriala corespunzatoare sunt prezentate în Fig. 3.

   

Fig.3

Daca în expresia puterii instantanee se înlocuiesc pe rând curentii ii si iZ se obtin alte doua scheme de montaj, în care fazele de referinta sunt faza 1 respectiv faza 2.

Deci metoda celor doua wattmetre se poate utiliza în circuite lari fir de nul. indiferent de felul conexiunii (stea sau triunghi) si indiferent de încarcarea fazelor.

Din indicatiile celor doua wattmetre se poate determina puterea reactiva Q a sistemului si factorul de putere cos<p.

Pentru PW1 =. 0 , tp - 60° capacitiv.

2. Schema de montaj si aparatele utilizate:

Fig.4.

unde: R - rezistente; :

L - inductanta trifazata variabila;

A - ampermetru 5A;

V - voltmetru 300V;

Cos φ - cosfimetru monofazat.

W₁W₂ - wattmetre electrodinamice sau ferodinamice;

K - întrerupator trifazat;

K₁ - heblu trifazat.

3. Chestiuni de studiat:

3.1. Se va efectua o masuratoare a puterii pentru o sarcina activa echilibrata, verificându-se:

3.2. Se vor efectua 3 masuratori în cazul unei sarcini echilibrate pentru anumite cazuri. Determinându-se sub punctele prevazute la punctul 3.1.

4. Modul de lucru:

a) Se realizeaza schema de lucru din Fig.4" alimentarea cu tensiune facându-se cu tensiune de linie de 380 V / 50 Hz întrerupatoarele K si K1, fiind deschise. Se închide K si se fac citirile aparatelor, observându-se ca P_w1=P_w2 (pentru un sistem simetric si echilibrat).

b) Se închide apoi K1 introducându-se în circuit si inductanta trifazata, facându-se citirile corespunzatoare celor trei cazuri. Datele obtinute se trec în tabelul de date: