Измерение коэффициента мощности

Цель работы: Освоить метод измерения коэффициента мощности и фазового сдвига между напряжением и током в нагрузке фазометром.

Необходимо знать:

- устройство и принцип действия фазометра;

- схемы включения фазометров в цепь;

- методы измерения фазового сдвига и коэффициента мощности.

Необходимо уметь:

- включать фазометры в измерительную цепь;

- производить измерение угла сдвига фаз и коэффициента мощности.

Пояснение к работе.

В данной работе для измерения фазового сдвига между напряжением и током в нагрузке и коэффициента мощности используется электродинамический логометр. Подвижная часть механизма электродинамического фазометра, представляющая две жёстко скреплённые между собой под углом 60º рамки, крепится на осях и опорах. Последовательно с одной катушкой включена катушка индуктивности L с большим реактивным сопротивлением X_L, следовательно ток в этой катушке отстаёт от напряжения на угол 90 градусов, а последовательно с другой катушкой включен резистор с большим сопротивлением R_Д, следовательно ток в катушке совпадает по фазе с напряжением. В установившимся режиме подвижная часть займёт положение, при котором M₁=M₂, где M₁ и M₂ – вращающие моменты, направленные навстречу друг другу. Если обеспечить равенство токов в катушках, то угол поворота подвижной части будет равен фазовому сдвигу между напряжением и током в нагрузке. Прибор имеет линейную шкалу. Шкала прибора может быть проградуирована также в значениях коэффициента мощности, то есть в значениях cos .

Задание.

Предварительная подготовка:

1) изучить методические рекомендации по выполнению работы;

2) ознакомиться с приборами и оборудованием, имеющимся на стенде, записать характеристики приборов;

3) подготовить ответы на контрольные вопросы;

Порядок выполнения работы.

1. Подобрать приборы и оборудование для выполнения работы:

- ЛАТР

- Фазометр ___________________________

- Ваттметр ___________________________

- Амперметр __________________________

- Вольтметр __________________________

- Конденсатор

- Реостат

2. Собрать схему и показать её для проверки преподавателю. Схема представлена на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1. Электрическая схема измерения коэффициента мощности.

3. Подать на схему напряжение 60В (контролировать по показанию вольтметра), затем, изменяя ёмкость конденсатора отключением тумблеров, провести прямое измерение фазометром фазового сдвига между напряжением и током в нагрузке и коэффициента мощности (cos ). Показания приборов при разных характерах нагрузки записать в таблицу 8.1.

Таблица 8.1- Опытные и расчётные данные

Измерено	Вычислено
U	I	PW		cos	cos
В	А	Вт	Град.	-	-	Град.

4. Вычислить коэффициент мощности (cos ) и угол сдвига фаз косвенным методом, используя прямые измерения тока амперметром, напряжения вольтметром и мощности ваттметром по формуле:

cos = (8.1)

5. Объяснить полученные результаты.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы.

1. Устройство и принцип действия фазометра?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Какими методами можно измерить угол сдвига фаз между током и напряжением и коэффициент мощности?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Литература

1. Шишмарев, В.Ю. Измерительная техника [Текст]: учеб. для студ. сред. проф. образования / В.Ю. Шишмарев. – 2-е изд., стер. – М.: Академия, 2010. – 288 с., ил., табл.

2. Шишмарев, В.Ю. Средства измерений[Текст]: учеб. для студ. сред. проф. образования / В.Ю. Шишмарев. – 3-е изд., стер. – М.: Академия, 2009. – 320 с., ил., табл.

3. Панфилов, В.А. Электрические измерения [Текст]: учеб. для. сред. проф. образования / В.А. Панфилов. – М.: Академия, 2004. – 288 с., ил., табл.

4. Панфилов, Д.И. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях [Текст]: Практикум на Electronics Worcbench / Д.И. Панфилов, В.С. Иванов, И.Н. Чепурин; В 2-х том. под ред.Д.И. Панфилова – Т.1: Электротехника. – М.: ДОДЭКА, 1999. – 304 с.: ил.