POLITECHNIKA LUBELSKA W LUBLINIE	Laboratorium Metrologii
		Ćwiczenie Nr 9
^Wykonali :Jędruchniewicz G. Garbacki G. Kędzior R.		Grupa ED 5.3	Rok akadem. 1997/98
Temat ćwiczenia: Pomiar odkształconych napięć i prądów.		Data wykonania 12.01.1998	Ocena

I Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodami analizy odkształconych prądów i napięć, oraz sposobów pomiaru parametrów tych przebiegów.

II. Wykonanie ćwiczenia.

1. Wyznaczanie charakterystyki transformatora powietrznego.

Schemat pomiarowy:

Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.

1. Woltomierz magnetoelektryczny prostownikowy zakres:6 V, kl. 4, PL-P3-481/E6

1. Amperomierz elektrodynamiczny kl. 0,5, zakres 1A, PL-P3-340/E6

2. Watomierz elektrodynamiczny kl. 0,5 , zakres 75W, R= 0,15Ω L= 0,15mH, cos
   =0,1, PL-P3-117/E6

1. Amperomierz magnetoelektryczny kl. 2,5 zakres:1A, PL-P3-479/E6

1. Transformator powietrzny typ P-536 M = 0,01H I_max=1A, PL-P3-312/E6

2. Rezystor R_W kl. 0,01% opornik wzorcowy 1A typ RN-1 1Ω

7. Autotransformator PL-P3-351/E6

8. Rezystor suwakowy, 89Ω, 1,1A,

Tabela pomiarowa:

Lp	I'A1	IA2	IŚR	Im	U	UŚR	EŚR	KK
	A	A	A	A		V	V	-
1	0.19	0.2	0.18	0.28	0.68	0.62	0.62	1.11
2	0.28	0.3	0.28	0.42	1.00	0.92	0.92	1.07
3	0.35	0.4	0.36	0.57	1.33	1.2	1.2	1.11
4	0.45	0.5	0.45	0.71	1.66	1.5	1.5	1.11
5	0.55	0.6	0.54	0.85	2.00	1.8	1.8	1.11
6	0.65	0.7	0.63	0.99	2.33	2.1	2.1	1.11
7	0.78	0.8	0.72	1.13	2.77	2.5	2.5	1.11
8	0.89	0.9	0.8	1.27	3.10	2.8	2.8	1.11
9	1	1	0.9	1.41	3.44	3.1	3.1	1.11

Przykładowe obliczenia dla punktu 6:

K_K = I_SK/I_ŚR = 0,7/0,63 = 1,11

Charakterystyka transformatora powietrznego I_m = f ( E_ŚR ).

2. Wyznaczanie błędu od kształtu krzywej napięcia zasilającego dla amperomierza wartości średniej.

Schemat pomiarowy:

Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.

1. Woltomierz jak poprzednio

2. Amperomierz jak poprzednio

1. Woltomierz elektromagnetyczny ,kl 0,5, zakres 30V, PL-P3-334/E6

1. Amperomierz jak poprzednio

1. Oscyloskop

1. Miernik zniekształceń liniowych zakr. 100; 30; 10; 3; 1; 0,3 %, PL-P3-447/E6

1. Generator przebiegów odkształconych

1. Rezystor R_W jak poprzednio

Tabela pomiarowa:

Rodzaj prądu	kh	IA2 (skut.)	IA1 (średn.)	UŚR	Im. (oscyl.)	KK	KS	δK
	%	A	A	V	A	-	-	%
Sinus.	0.16		0.72	2.54		1.11	1,43	0
I	0.8		0.71	2.55		1.126			-1.4
II	2.5		0.71	2.55		1.126			-1.4
III	4.8	0.8	0.7	2.6	1.15	1.143		-2.9
IV	6.5		0.69	2.6		1.16		-4.3
V	12.4		0.68	2.7		1.176		-5.6
VI	17		0.68	2.75		1.176			-5.6
VII	23		0.66	2.76		1.21		-8.3

Przykładowe obliczenia:

K_K = I_SK/I_ŚR = 0,8/0,7 = 1,142

3. Analiza harmoniczna prądu odkształconego.

Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.

1.Woltomierz magnetoelektryczny prostownikowy zakres:6 V, kl. 4, PL-P3-481/E6

2.Amperomierz elektrodynamiczny kl. 0,5, zakres 1A, PL-P3-340/E6

3.Watomierz elektrodynamiczny kl. 0,5 , zakres 75W, cos
=0,1, PL-P3-117/E6

4.Amperomierz magnetoelektryczny kl. 2,5 zakres:1A, PL-P3-479/E6

5.Transformator powietrzny typ P-536 M = 0,01H I_max=1A, PL-P3-312/E6

6.Rezystor R_W kl. 0,01% opornik wzorcowy 1A typ RN-1 1Ω

7.Autotransformator PL-P3-351/E6

8. Rezystor suwakowy, 89Ω, 1,1A,

9.Generator przebiegów odkształconych

Tabela pomiarowa:

Lp.	f	P	UK	IK	IA2	IOBL
		Hz	W	V	A	A	A
1	55	34	40	0.85	0.8	0.86
2	150	6	40	0.15	0.8
3	250	0.7	40	0.018	0.8

Przykładowe obliczenia:

I_K = P/U_K = 6/40 =0,15 A

Pomiary zostały wykonane dla VII odczepu generatora przebiegów odkształconych.

III. Wnioski.

Wyznaczona w pierwszym punkcie charakterystyka transformatora powietrznego I_m = f ( E_ŚR ) jest linią prostą. Wynika to z faktu iż badany transformator był transformatorem z rdzeniem powietrznym, a przenikalność magnetyczna powietrza jest stała. Obliczony współczynnik kształtu K_K ma wartość zbliżoną do wartości wyliczonej teoretycznie czyli do wartości 1,11 W drugim punkcie wyznaczaliśmy dla amperomierza wartości średniej (prostownikowego) błąd od kształtu krzywej zasilając układ z generatora przebiegów odkształconych. Przy przełączaniu na kolejne odczepy generatora obserwujemy wzrost zawartości harmonicznych w badanym sygnale o czym informuje nas współczynnik k_h, oraz wraz ze wzrostem zawartości harmonicznych wzrastał błąd badanego amperomierza do wartości maksymalnej wynoszącej ponad 8 % dla odczepu VII. Obliczony współczynnik szczytu K_S nie pokrywa się z wartością wyliczoną teoretycznie i odbiega nieznacznie od wartości K_S = 1.41.Wspołczynnik kształtu można powiedzieć, że jest zgodny do teoretycznego(dla przebiegu sinusoidalnego), jednak wraz ze wzrostem zawartości harmonicznych współczynnik ten ulega nieznacznemu zwiększeniu. W punkcie 3 wartość skuteczna obliczona jest większa od wartości zmierzonej miernikiem co świadczy o zwiększeniu się błędu miernika przy pomiarze prądów odkształconych.

A₁

A₂

R

R_W

V₁

W

G₁

Osc.

AT

 ~

TP

I_m [A]

E_ŚR

[V]

AT

 ~

V₁

do układu pomiarowego

U₂

G₂

I

U_pm

---