Лабораторная работа № 6

Дата: 2025-05-01; Просмотры: 3
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

Измерение мощности и угла сдвига фаз

 

Продолжительность лабораторной работы – 4 часа, самостоятельной работы – 2 часа.

 

Цель работы

– изучить и усвоить методы измерения мощности и ее составляющих, а также угла сдвига фаз и коэффициента мощности;

– приобрести навыки в работе с ваттметрами, фазометрами, электронно-лучевыми осциллографами, амперметрами, вольтметрами.

 

Программа работы

1 Собрать схему для измерения мощности, приведенную на рисунке 6.1.

2 Подключить схему к источнику постоянного тока.

3 Измерить на постоянном токе мощность, потребляемую энергоприемником (катушкой индуктивности L и нагрузочным реостатом R, рассчитанными на ток не более 2 А), при двух положениях (1 и 2) ключа S.

4 Записать результаты измерений мощности на постоянном токе
в таблицу 6.1, в графу (=).

 

 

 

 

 

Рисунок 6.1

 

Таблица 6.1 – Результаты прямых измерений мощности

Род тока

 

Положение ключа 1

Положение ключа 2
U I P g S / Q U I Р g S Q
В А Вт % ВА вар. В А Вт % В×А вар.
=           −           −
~                        

 

5 Сравнить показания приборов при двух положениях ключа S, проанализировать и объяснить причину возможного несовпадения полученных результатов.

6 Определить относительную погрешность g измерения активной мощности и доказать по какой схеме (1 или 2) должен быть включен ваттметр, чтобы погрешность измерения была минимальной. Данный опыт необходимо выполнить при фиксированной нагрузке (по указанию преподавателя), например, 50 В, 1 А.

7 Подключить схему, приведенную на рисунке 6.1, к однофазному лабораторному автотрансформатору.

8 Подать в схему напряжение (не более 50 В) и измерить при разных схемах включения составляющие мощности, ток и напряжение в нагрузке. Записать результаты измерений в таблицу 6.1. Сравнить показания при двух положениях (1 и 2) ключа S. Проанализировать и объяснить причину
возможного несовпадения результатов измерения.

9 Собрать схему для измерения мощности, угла сдвига фаз и определения коэффициента мощности, приведенную на рисунке 6.2. В схеме:
Y – вход усилителя вертикального отклонения осциллографа; Х1 – вход горизонтального отклонения луча осциллографа.

10 Подключить схему к источнику переменного тока, произвести прямые измерения составляющих мощности, коэффициента мощности cos j и угла сдвига фаз j между током и напряжением в нагрузке LR. Результаты прямых измерений записать в таблицу 6.2.

 

 

 

 

Рисунок 6.2

 

Таблица 6.2 – Результаты прямых измерений cos j

U I S P Q j1 cos j1
В А ВА Вт вар. град.  
             
             

 

Выполнить косвенные измерения угла сдвига фаз с помощью осциллографа методом эллипса и линейной развертки. Результаты косвенных измерений записать в таблицу 6.3.

 

Таблица 6.3 – Результаты косвенных измерений cos j

Метод эллипса

Метод линейной развертки
ab cd j2 cos j2 g1 n N j3 cos j3 g2
мм мм град.   %     град.   %
                   
                   

11 Определить относительную погрешность при косвенном измерении угла сдвига фаз j по формуле

,

где j1 – угол сдвига фаз, измеренный фазометром;

j2 – угол сдвига фаз, определенный косвенно.

12 Рассчитать значение коэффициента мощности cos j. Сравнить значения коэффициентов мощности, определенных прямыми и косвенными измерениями, и объяснить причину возможных расхождений.