Měření střídavého výkonu Power of alternative current measurement Ing. David FURKA VOŠ a SPŠ Varnsdorf

Výkon střídavého proudu ZDÁNLIVÝ VÝKON zahrnuje činnou i jalovou složku – je dán impedancí je fázorovým (geometrickým) součtem činného a jalového výkonu ČINNÝ VÝKON je dán činnou složkou impedance (admitance) – R (G) JALOVÝ VÝKON je spojen s tvorbou pole (elektrické a magnetické) je dán jalovou složkou impedance (admitance) – X (B) VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

Střídavé výkony – vzájemné vazby činný výkon – dán obvodovými veličinami na rezistoru jalový výkon – dán obv. velič. na cívce nebo kondenzátoru - výkon induktivní a kapacitní má opačnou fázi - jalový výkon je posunut o ±90° vůči činnému - pravoúhlý trojúhelník  VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

Střídavé soustavy a jejich výkony 1F soustava - P, Q, S 3F soustava - 4-vodičová • symetricky zatížená – P, Q, S (bez PE) • nesymetr. zatížená – P, Q, S - 5ti-vodičová • symetricky zatížená – P, Q, S (s Pe) • nesymetr. zatížená – P, Q, S VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

Výchylkový analogový wattmetr chyba přístroje  TP Měřicí rozsah dán proudovým a napěťovým rozsahem MRP=MRU.MRI [W] Konstanta přístroje Naměřená hodnota Pnam= k.PD [W] PD…počet dílků VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

Měř. jednofázového činného výkonu elektrodynamický nebo ferodynamický Wmetr (přímá metoda) napěťová a proudová cívka – stejná fáze VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

Měř. jednofázového jalového výkonu Wattmetr měří činný výkon P=U.I.cosφ při zpoždění napětí o ½ π platí: U . I . cos (φ - ½ π) = U . I . sin φ = Q Zpožďovací člen Görgesův článek (vyvážený) u1(t)=U1msin(ωt) u2(t)=U1msin(ωt-90°) VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

Měř. jednofázového zdánlivého výkonu S=U.I CHYBA METODY vlivem spotřeby měřicích přístrojů snížení chyby metody obdobně jako např. u měření odporu ohmovou metodou: • vhodným zapojením – snížení chyby • početní korekce  odečtení proudu voltmetru  takto lze chybu úplně eliminovat VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F soustava – napěťové poměry Mezi fázovým vodičem a N fázové napětí UF Mezi dvěma fázovými vodiči sdružené napětí US VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F soustava – fázové poměry I. VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F soustava – fázové poměry II. vzájemné posunutí postupných fází o 120 ° posunutí fáz. a postupného sdruž. napětí o 150 ° uU(t)=Um.sin(ωt) uV(t)=Um.sin(ωt+120°) uW(t)=Um.sin(ωt-120°) VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F činný výkon 5-ti vod. soustavy (SZ) SYMETRICKÉ ZATÍŽENÍ STEJNÉ FÁZOVÉ PROUDY STEJNÉ FÁZOVÉ VÝKONY VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F činný výkon 4vodič. soustavy (SZ) I. Přepočet PUV na PU: Symetrická zátěž  stejné fázové výkony VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F činný výkon 4vodič. soustavy (SZ) II. Symetrické zatížení pomocí RV umělý uzel - nulový potenciál NC wattmetru na fáz. napětí wattmetr měří fáz. výkon Pcelk=3.PU VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F činný výkon 5-ti vod. soustavy (NZ) NESYMETRICKÁ ZÁTĚŽ fázové proudy a výkony nemusejí být stejné měří se ve všech fázích Pcelk=PU+PV+PW VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F činný výkon 4vodič. soustavy (NZ) I. Měřené výkony jsou sdružené přepočet Psdruž na Pfáz VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F činný výkon 4vodič. soustavy (NZ) II. NESYMETRICKÁ ZÁTĚŽ fázové proudy a výkony nemusejí být stejné měří se ve všech fázích Pcelk=PU+PV+PW VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F činný výkon 4vodič. soustavy (NZ) III. Aronovo zapojení Pcelk=PUW+PVW VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F jalový výkon 4vodič. soustavy (SZ) VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F jalový výkon 4vodič. soustavy (NZ) VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F zdánlivý výkon 5-ti vod. soustavy (SZ) Scelk=SU+SV+SW Scelk=3.SU Scelk=3.UU.IU VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F zdánlivý výkon 4vod. soustavy (SZ) Scelk=SU+SV+SW Scelk=3.SU Scelk=3.UU.IU VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F zdánlivý výkon 5-ti vod. soustavy (NZ) Scelk=SU+SV+SW Scelk=UUIU+UVIV+UWIW VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu

3F zdánlivý výkon 4vod. soustavy (NZ) Scelk=SU+SV+SW Scelk=UUIU+UVIV+UWIW VOŠ a SPŠ Varnsdorf Měření AC výkonu