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Misura della potenza attiva,reattiva , del fattore di potenza ,delle tensioni,concatenata e sulle singole impedenze

elettrotecnica


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ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE

Verificare la " A.Pacinotti " Piombino


Laboratorio di Elettrotecnica

data    30/03/05

esercitazione nº6





1)Argomento :


Misura della potenza attiva,reattiva , del fattore di potenza ,delle tensioni,concatenata e sulle singole impedenze ,di un sistema trifase simmetrico e squilibrato con carico ohmico-induttivo a stella ,con il metodo Righi


2)Scopo dell'esercitazione 414i81e :


Verificare la potenza il Aron e Righi ,eseguire il lavoro per via teorica e confrontare i valori con il metodo tecnico pratico, infine confrontare le singole potenze con il metodo teorico


3) Strumenti utilizzati


Amp 1 = Italtec CL 0.5 N° 284453 Amp 2 = Italtec CL 0.5 N° 284452


Amp 3 = Italtec CL 0.5 N ° 284539 Volt 1 = Samar N° 970134


Volt 2 = Samar N° 970133 Watt 1 = Italtec N °237940


Watt 2 =Italtec N°237938 Watt 3=Italtec N°237939






Schema Elettrico

Oval: E


A=Amperometro V=E=Voltometro W =Wattmetro


R 1 =1000       R 2=500 R 3=250


L 1 =4.057 H L 2=2.029H L 3 =1.448H

5)Richiami teorici


SISTEMI TRIFASE SIMMETRICI E SQUILIBRATI


Il sistema trifase squilibrato è caratterizzato da una terna di tensioni e da un carico costituito da impedenze diverse tra di loro.

Ci sono due tipi di collegamenti a stella per questo tipo di sistema :

Collegamento a stella con neutro: il filo di neutro è di norma collegato fra il centro stella di un generatore e il centro stella del carico .In questo collegamento la tensione tra questi due punti è zero e quindi le tensioni sulle fasi del carico coincidono con quelle del generatore ,

Le correnti delle fasi del carico si determinano con la relazione:


I =E I =E ; I =E

Z Z Z


Poiché le impedenze delle fasi non sono uguali ,le correnti hanno valori diversi e non costituiscono più una terna equilibrata;ciò determina una circolazione di corrente nel conduttore di neutro dato dalla somma vettoriale della tre correnti.


Collegamento a stella senza neutro: in questo caso si ha lo spostamento del centro stella del carico rispetto al centro stella del sistema di generazione ,in questa condizione il centro stella assume un potenziale valutabile con la relazione:


E E E

Z 1 Z Z

V

1 1 1

Z Z Z


Di conseguenza le tensioni di fase sul carico sono determinabili


V = E - V ; V = E - V ; V =E - V



INSERZIONE CON METODO RIGHI


Utilizzando l'inserzione Righi possiamo misurare la potenza reattiva e il fattore di potenza tramite l'uso di tre wattmetri, rinominati A,B,C. Nell'inserzione Righi i primi due wattmetri, A e B, sono inseriti come nel metodo Aron mentre il wattmetro C è collegato con la bobina amperometrica sulla linea non interessata dagli altri due, cioè possiamo definirlo in quadratura.

La formula per ricavare la potenza reattiva quindi è:


Q= A - B + 2C




mentre il fattore di potenza può essere calcolato mediante:









Mentre utilizzando i due wattmetri inseriti in Aron si può calcolare la potenza attiva:


P=A+B



6)Svolgimento


Per prima cosa dobbiamo montare il circuito seguendo lo schema sopra riportato, dopodiché, prima di effettuare le varie misurazioni, dobbiamo effettuare la scelta strumentale, affinché non ci siano guasti o errori , effettuando tutti i calcoli del caso sotto riportati. Effettuata la scelta strumentale non ci resta che dare tensione al circuito ed effettuare le varie misurazioni.




SCELTA STRUMENTALE


Per prima cosa determiniamo la massima corrente che attraversa il circuito:


E 288

I = ----- ----- ------- =0.55 A

Z 519.07




Quindi si prende la portata di 1 A per gli amperometri, sapendo che la tensione massima è 400 V possiamo scegliere 480 V per i voltmetri. Per i wattmetri basta utilizzare le portate precedentemente dette sia per la parte amperometrica che volumetrica.





7)Calcoli e tabelle :


CALCOLO TENSIONI


E =(220+0J) V

E =(-220cos60°-220sen60°J) V

E =(-220cos60°+220sen60°J) V


CALCOLO IMPEDENZE


L =4.057 H                        f=50 Hz

L =2.029 H

L =1.448 H


XL1=2πfL

XL2=2πfL

XL3=2πfL


│Z

│Z

│Z


CALCOLO AMMETTENZE

1 1

Y =----=----- ----- -----------=│Y │=0.00062 S

Z 1000+1274.54J


│Y │=0.00123 S

│Y │=0.00192 S


CALCOLO CORRENTI SULLE SINGOLE IMPEDENZE



E 220

I =----=----- ----- -----------=│I │=0.14 A

Z 1000+1274.54J


│I │=0.27 A

│I │=0.42 A


CALCOLO SPOSTAMENTO CENTRO STELLA



E Y + E Y + E Y

V =----- ----- ---------------=│ V V

Y + Y + Y


RACCOLTA DATI



Amperometro 1


P= 1 A Ndfs= 125 Div K= 0.008 A/Div Div= 23 Lett=0.184 A


Amperometro


P= 1 A Ndfs= 125 Div K= 0.008 A/Div Div=37 Lett=0.296 A


Amperometro


P= 1 A Ndfs= 125 Div K= 0.008 A/Div Div=41 Lett=0.328 A


Wattmetro


Pa=1 A Pv=450 V Ndfs=150 K=3W/Div Div=23 Lett=69 W


Wattmetro


Pa=1 A Pv=450 V Ndfs=150 K=3W/Div Div=18 Lett= 54 W


Wattmetro


Pa=1 A Pv=450 V Ndfs=150 K=3W/Div Div=37 Lett= 111 W


Voltmetro


P=480 V Ndfs= 120 Div K= 4 V/Div Div=100 Div lett=400 V


CALCOLO POTENZA ATTIVA, REATTIVA, APPARENTE E FATTORE DI POTENZA


P=A+B=69+54=123 W ( Aron )

A - B + 2C 69-54+2(111)

Q= ----- ----- --------- ----- -------= =136.83 W ( Righi)

√3


S=√ P*P+Q*Q=√123*123+136.83*136.83=183.98 W











8)Conclusioni :


La prova è da considerarsi valida tranne qualche imperfezione di calcolo o di misurazione dovuta all'errore di lettura o agli autoconsumi.


Firma dell'allievo   







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