Результаты расчетов
Значение С |
URK В |
UL В |
Ua В |
UP В |
R Ом |
ХС Ом |
Х Ом |
Z Ом |
cos j |
sinj |
S BA |
P Bт |
Q Baр |
С=С1 |
5,37 |
9,7 |
24,4 |
-29,3 |
554,5 |
886 |
-666 |
886 |
0,625 |
0,75 |
1,72 |
1,85 |
1,29 |
С=С1+С2 |
8,3 |
14,9 |
35,3 |
-23,6 |
519 |
556 |
-336,2 |
573 |
0,906 |
0,59 |
2,65 |
2,4 |
1,56 |
С=С1+С2+С3 |
7,8 |
14,07 |
34,8 |
-24,9 |
543,8 |
609,3 |
-389,5 |
609,4 |
0,892 |
0,64 |
25 |
2,23 |
1,6 |
Расчетная схема замещений
К лабораторной работе №3
Построения произведены по опыту №1 (С=С1)
Векторная диаграмма
Треугольник мощностей
Треугольник сопротивлений
Построения произведены по опыту №2 (С=С1+С2)
Векторная диаграмма
Треугольник сопротивлений
Треугольник мощностей
Построения произведены по опыту №2 (С=С1+С2)
Векторная диаграмма
Треугольник мощностей
Треугольник мощностей
Выводы:
В
этой работе были рассмотрены основные
соотношения для цепи, содержащей
последовательно соединенные активные
и реактивные элементы, и построение
векторных диаграмм напряжений и тока,
а так же треугольников мощностей и
сопротивлений.
U = Ua + UL + UC
где
- активное напряжение;
-
индуктивное напряжение;
-
емкостное напряжение.
Произведя
соответствующие измерения и расчеты
были определены
,
и
и,
соответственно их значениям в случаях
С=С1;
С=С1+С2
и С=С1+С2+С3
был построен вектор U.
Полное сопротивление находится как отношение полного напряжения и модуля тока:
Активное сопротивление:
Реактивное сопротивление:
.
Используя эти величины в определенном масштабе строятся треугольники сопротивлений мощностей.
Лабораторная работа №4 Коэффициент мощности в цепях переменного тока
Цель работы:
Ознакомиться с понятиями и технико-экономическим значением повышения коэффициента мощности.
Изучить практические способы определения и улучшения коэффициента мощности электрических цепей.
Электрическая схема лабораторной установки
Расчетные формулы
Номинальная или полная электрическая мощность определяется:
S = U × I (1)
Величина активной мощности:
Р = U × I × cosj (2)
Степень полезного использования потребителя электрической мощности генератора определяется величиной косинуса угла сдвига фаз между током I и напряжением U.
(3)
который называется коэффициентом мощности потребителя или коэффициентом мощности цепи переменного тока.
Реактивная мощность:
Q = U × I × cosj =S cos j (4)
Между мощностями S, P и Q существует зависимость:
S2 = P2 + Q2 (5)
Генератор выгодно эксплуатировать так, чтобы вырабатываемая электроэнергия полностью использовалась у потребителя на совершение полезной работы. Это происходит при cosj = 1.
Если потребитель рассчитан на неизменное напряжение U и мощность Р, то потребляемый им ток, который является током всей цепи и генератора, будет тем больше, чем меньше коэффициент мощности:
(6)
Повышение коэффициента мощности:
Естественным путем
Искусственным путем.
Графическая иллюстрация искусственных методов повышения cosj может быть треугольниками мощностей:
а) для исходной цепи с активно-индуктивным сопротивлением:
б) при параллельном подключении к цепи активного сопротивления:
в) при параллельном подключении к цепи активного сопротивления:
ХL = 2pfL (Ом) – индуктивное сопротивление обмотки возбуждения.
Активная мощность цепи:
Р = (I1 × 10-3)2 × R (Вт)
Р = (I1 × 10-3)2 × R +(I2 × 10-3)2 Rдоб.
Реактивная индуктивная мощность цепи:
QL = (I1 × 10-3)2 × XL (ВAp).
Реактивная емкостная мощность конденсатора:
QС = (I1 × 10-3)2 × XС (ВAp).
Суммарная реактивная мощность
Q = QL - QC (ВAp).
Полная электрическая мощность потребителя:
(ВА).
Коэффициент мощности цепи переменного тока:
cosj = P/S
Общий ток цепи:
.