Politechnika Lubelska |
Laboratorium z Metrologii |
||||
w Lublinie |
Ćwiczenie Nr 5 |
||||
Nazwisko: Drański Nowak Niezgoda |
Imię: Dominik Jerzy Rafał |
Semestr
VI |
Grupa
ED. 6.4 |
Rok akad. 1996/97 |
|
Temat ćwiczenia: Sprawdzanie i regulacja licznika 1 - fazowego energii czynnej.
|
Data wykonania 08.04.1997 |
Ocena
|
|||
1.Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia było zapoznanie się ze sposobem postępowania podczas sprawdzania i regulacji licznika 1 - fazowego energii czynnej, dokonanie regulacji i wyznaczenie uchybów podstawowych.
2.Układ połączeń.
Oznaczenia:
L - badany licznik:PRL T3195, Nr 12614642
W - watomierz:FD kl0.5 zak2000W nr 02147
V - woltomierz:EM kl0.5 zak400V nr 307393
A - amperomierz:EM kl0.5 zak5A nr 306046
A - amperomierz:MEpr kl0.5 zak0.15A nr104782
PF - przesuwnik fazowy:PL-P3-750/E6
At - autotransformator
r1 - opornik suwakowy:Rzn=1.9W Izn=7.5A
W1 - wyłącznik
W2 - wyłącznik
3.Dane znamionowe badanego licznika.
Uzn = 220V
Izn = 5A
Imax = 20A
czn = 900obr/kWh
4.Wyregulowanie momentu pomocniczego (U = 1.1Uzn ; I = 0).
Celem tego punktu było takie wyregulowanie momentu pomocniczego przy ww. warunkach by tarcza licznika wykazywała tendencje do ruchu lecz nie wykonywała ruchu trwałego.
5.Wyznaczenie mocy rozruchu licznika (cos f = 1).
Ur = Uzn = 220V Ir = 2.5mA
Pr = Ur*Ir*cosf = 220*0.0025*1 = 0.55W
6.Wyregulowanie kąta fazowego między strumieniem prądowym i napięciowym (U=Uzn I=Izn f=90°).
W tym punkcie należało wyregulować (przy ww. warunkach) wartość kąta fazowego między strumieniami napięciowym i prądowym by moment napędowy był proporcjonalny do mierzonej mocy. Objawem takiego stanu jest tendencja do ruchu tarczy licznika lecz nie występowanie ruchu trwałego.
7.Wyregulowanie momentu hamującego (U = Uzn ; I = Izn ; f = 0).
Założona liczba obrotów tarczy wynosiła 21.
tp = 3.6*106*N/(Czn*P) = 3.6*106*21/(900*1100) = 76.36s
Regulację zakończono gdy czas 21 obrotów wynosił 76.2s
8.Wyznaczenie uchybów podstawowych licznika cos f = 1 ( I = 5-10-20-50-100-200-300%...Izn÷Imax).
--- |
I |
I/Izn |
N |
P |
tp |
tx |
dA |
Lp |
A |
% |
obr |
W |
s |
s |
% |
1 |
0,25 |
5 |
1 |
55 |
72,7 |
71,5 |
-1,7 |
2 |
0,5 |
10 |
2 |
110 |
72,7 |
72 |
-1 |
3 |
1 |
20 |
4 |
220 |
72,7 |
72,5 |
-0,3 |
4 |
2,5 |
50 |
8 |
550 |
58,2 |
58,3 |
0,2 |
5 |
5 |
100 |
10 |
1100 |
36,4 |
36,5 |
0,4 |
6 |
10 |
200 |
20 |
2200 |
36,4 |
37 |
1,8 |
Przykładowe obliczenia (lp 1):
tp = 3.6*106*N/(Czn*P) = 3.6*106*1/(900*55) ≈ 72,7s
dA = 100%*(Ax - Ap)/Ap = 100%*(tx - tp)/tp = 100%*(71,5-72,7)/72,7 ≈ 1,7%
Wykres zależności dA = f(I/Izn)
9.Wyznaczenie uchybu licznika przy Uzn, Izn, cosf = 0.5ind.
Założona liczba obrotów tarczy wynosiła 5.
tp = 3.6*106*N/(Czn*P) = 3.6*106*5/(900*220*5*0,5) = 36,4s
tx = 37s
dA = 100%*(Ax - Ap)/Ap = 100%*(tx - tp)/tp = 100%*(37-36,4)/36,4 ≈ 1,7%
10.Uwagi i wnioski.
W badanym liczniku regulacja momentu pomocniczego polegała na zmianie położenia blaszek umieszczonych w pobliżu szczeliny powietrznej rdzenia powodujących podział strumienia roboczego FU. Po regulacji tarcza wykazywała tendencję do ruchu lecz nie wykonała pełnego obrotu (zatrzymała się w położeniu w którym plamka znalazła się w okienku). Należy dodać, że otrzymana w ten sposób kompensacja momentu tarcia jest niedoskonała. W warunkach pracy może występować niewielki błąd wynikający z tego, że moment tarcia zależny jest od prędkości ruchu tarczy. Zależność ta jest taka, że przy niewielkich obciążeniach (mała prędkość) przeważa moment pomocniczy, a przy dużych obciążeniach (prędkościach) przeważa moment tarciowy . Przy dużych obciążeniach moment napędowy ma jednak też duże wartości więc mimo wzrostu wartości momentu tarciowego uchyb pomiaru jest nieznaczny.
Wyznaczona moc rozruchu jest niewielka. Stanowi ona zaledwie 0.05% mocy przy znamionowym prądzie, napięciu i cosf = 1. Pozwala ona jednak na trwały ruch tarczy licznika przy U = Uzn i cosf = 1.
Regulację kąta przesunięcia między strumieniami prądowym i napięciowym przeprowadzaliśmy za pomocą zmiany położenia zwory na uzwojeniu zwartym przy warunkach określonych w punkcie 6. Wyregulowanie kąta objawiało się tendencją do ruchu tarczy licznika lecz nie następował przy tym jej trwały ruch.
Ustawienie optymalnej wartości momentu hamującego odbywało się przez zmianę położenia magnesu trwałego względem środka tarczy licznika. Za prawidłowo wyregulowany moment hamujący przyjęliśmy taką jego wartość przy której zmierzony czas założonej liczby obrotów i czas poprawny różniły się o pomijalnie małą wartość.
Wyznaczone w ostatnich dwu punktach uchyby mają niewielkie wartości. Ich wartość bezwzględna nie przekracza 2%. Można zauważyć, że przy małych obciążeniach czas trwania założonej liczby obrotów był mniejszy niż czas poprawny (tarcza obraca się szybciej niż powinna), a przy znacznych obciążeniach - większy (tarcza obraca się wolniej niż powinna). Spowodowane jest to najprawdopodobniej zmianami wartości momentu tarcia w zależności od prędkości (patrz wyżej). Z wykresu zależności uchybu od prądu wynika, że błąd licznika wynosi zero gdy przy U = Uzn , cos f = 1 prąd równy jest 35% Izn.