Laborationsrapport. Kurs Elinstallation, begränsad behörighet ET1013. Lab nr 4 ver 1.5. Laborationens namn Trefas växelström. Kommentarer.

Transkript

1 Laborationsrapport Kurs Elinstallation, begränsad behörighet ET1013 Lab nr 4 ver 1.5 Laborationens namn Trefas växelström Namn Kommentarer Utförd den Godkänd den Sign 1

2 Uppgift 1: Mätning av trefasspänningen med oscilloskop Den trefasspänning som används i laboratoriet har av säkerhetsskäl en lägra spänning än den som är vanlig i fastigheter. Huvudspänningen i fastigheter är 400 V. Nu skall du studera trefasspänningen som vi har i laboratoriet med oscilloskop. Oscilloskopet skiljer sig från vanliga oscilloskop i och med att det har fyra helt separata ingångar där jordpunkterna för de olika ingångarna är åtskilda. Detta gör att man utan att riskera kortslutning kan mäta fyra spänningar samtidigt. a) Mätning av fasspänningarna Koppla oscilloskopet så att du samtidigt mäter de tre olika fasspänningarna. Använd den fasta trefasspänningen. Läs av topp till toppvärde, periodtid samt fasskillnaden mellan fasspänningarna. Fasspänningen är spänningen mellan respektive fas och neutralledare (R till 0, S till 0 och T till 0). Topp till toppvärde Avläst på oscilloskopet Periodtid [ms] Fasskillnad [grader] Effektivvärde Frekvens [Hz] b) Mätning av huvudspänningarna Koppla oscilloskopet så att du samtidigt mäter de tre olika huvudspänningarna. Läs av topp till toppvärde, periodtid samt fasskillnaden mellan huvudspänningarna. Använd den fasta trefasspänningen. Huvudspänningarna är spänningarna mellan faserna (R till S, S till T och T till S). Topp till toppvärde Avläst på oscilloskopet Periodtid [ms] Fasskillnad [grader] Effektivvärde Frekvens [Hz] 2

3 Uppgift 2: Mätning av trefaseffekt i symmetrisk resistiv belastning med strömtång Om man skall beräkna trefaseffekt i en symmetrisk resistiv belastning behöver man bara mäta linjeströmmen och huvudspänningen. Man vet att cosφ = 1 vid resistiv belastning. I denna övning skall du mäta effekten i en symmetrisk trefasbelastning där varje resistor har resistansen 100 ohm. Motståndet ställs in till 100 ohm med hjälp av en ohmmeter. Mätning av spänning och ström sker i denna övning med tångamperemetern. Noggrannheten i strömmätningen blir låg på grund av att strömstyrkan är låg i förhållande till tångamperemeterns mätområde. Vi bortser från det. a) Belastningen Y-kopplad Rita in i schemat hur du Y-kopplar belastningen. Koppla och mät. Använd det fasta trefasuttaget för spänningsmatning. 3x100 ohm R S T huvudpänning linjeström [A] Beräknad effekt utifrån uppmätt huvudspänning och linjeström [W] Beräknad effekt teoretiskt utifrån huvudspänning 230 V och resistans 100 ohm [W] Gör dina beräkningar här: 3

4 a) Belastningen D-kopplad Rita in i schemat hur du D-kopplar belastningen. Koppla och mät. Använd det fasta trefasuttaget för spänningsmatning. R 3x100 ohm S T huvudpänning linjeström [A] Beräknad effekt utifrån uppmätt huvudspänning och linjeström [W] Beräknad effekt teoretiskt utifrån huvudspänning 230 V och resistans 100 ohm [W] Gör dina beräkningar här: Vid omkoppling från Y-koppling till D-koppling skall linjeström och aktiv effekt bli tre gånger så stora. Stämmer detta? Svar: 4

5 Uppgift 3: Effektmätning på parallellkopplade symmetriska trefasbelastningar L1 L2 V A WATT W V COM Trefasbelastning L3 N Ställ in resistansen på golvmotståndet till 100 ohm som tidigare. Reaktorn skall vara inställd i läge 5. Huvudspänningen skall vara 100 V. Parallellkoppla golvmotståndet och reaktorn. Båda skall vara Y-kopplade. Wattmetern mäter effekten enbart på en fas. Eftersom alla tre faserna är lika fås aktiva trefaseffekten P genom att multiplicera wattmeterns visning med tre. Belastning Y-kopplad Golvmotstånd parallellt med reaktorn I [A] P [W] Q [VAr] S [VA] cos ϕ Gör dina beräkningar här: 5

6 Här skall både reaktor och golvmotstånd vara D-kopplade. Annars allt lika. Belastning D-kopplad Golvmotstånd parallellt med reaktorn I [A] P [W] Q [VAr] S [VA] cos ϕ Gör dina beräkningar här: Vid omkoppling från Y-koppling till D-koppling skall linjeström, aktiv effekt, skenbar effekt och reaktiv effekt bli tre gånger så stora. Effektfaktorn skall inte förändras. Stämmer detta? Svar: 6

7 Uppgift 4: Trefastransformatorn I denna uppgift skall du mäta på en trefastransformator med beteckningen T222. På transformatorns ovansida finns märkdata. Transformatorer är märkta med skenbar effekt. Detta blir då den maximala aktiva effekten som inträffar då effektfaktorn är 1. Dessutom är transformatorn märkt med märkspänningarna. (U 1 /U 2 ). I detta fall är sekundärspänningen uppdelad i två spänningar. Vi använder hela spänningen. Förhållandet mellan dessa spänningar är transformatorns lindningsomsättning (N 1 /N 2 ). Fyll i tabellen utifrån märkdata på transformatorns ovansida. Märkeffekt [VA] Märkspänningar Lindningsomsättning beräknad Börja med att seriekoppla sekundärlindningarna enligt figuren (a 5 a 4, b 5 b 4, c 5 c 4 ). Då har man tre primärlindningar och tre sekundärlindningar. A 1 A 3 a 8 a 5 a 4 a 1 B 1 B 3 b8 b5 b4 b1 C 1 C 3 c 8 c5 c4 c1 a) D-kopplad primärlindning och D-kopplad sekundärlindning Rita in i figuren nedan hur du D-kopplar primärsidan och D-kopplar sekundärsidan. Koppla sedan efter figuren och mät huvudspänningarna. R, L1 S, L2 U 1 A1 A3 B 1 B 3 a 8 b8 a 5 b5 a4 b4 a1 b1 U 2 T, L3 C 1 C 3 c 8 c5 c4 c1 Primärspänning U 1 Sekundärspänning U 2 7

8 a) D-kopplad primärlindning och Y-kopplad sekundärlindning Denna typ av koppling används i nätstationen (sista transformatorn innan fastigheten). Där vill man skapa en nollpunkt för att ansluta PEN-ledaren. Det kan man få vid Y-kopplad sekundärsida. Rita in i figuren nedan hur du D-kopplar primärsidan och Y-kopplar sekundärsidan. Koppla sedan efter figuren och mät huvudspänningarna. R, L1 S, L2 U 1 A1 A3 B 1 B 3 a 8 b8 a 5 b5 a4 b4 a1 b1 U 2 T, L3 C 1 C 3 c 8 c5 c4 c1 Primärspänning U 1 Sekundärspänning U 2 8