Politechnika Lubelska
Katedra Podstaw Metrologii
Laboratorium Metrologii
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 14.
Temat: Pomiary odkształconych napięć i prądów.
Wykonano: 16.12.1996
Grupa :
Maciej Bara
Robert Siwiec
Mariusz Wolanin
Grupa ED 5.1 |
Rok akad. 1996/97 |
I Cel ćwiczenia.
Celem *wiczenia było zapoznanie się z metodami analizy odkształconych prądów i napięć, oraz sposobów pomiaru parametrów tych przebiegów.
II. Wykonanie ćwiczenia.
1. Wyznaczanie charakterystyki transformatroa powietrznego.
Schemat pomiarowy:
Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.
Watomierz elektrodynamiczny; używane zakresy: 1A, 150V; klasa = 0.5; PL-P3-633-E6
Woltomierz uniwersakny prostownikowy; używane zakresy: 6V, 1,5V ; klasa = 1.5; EM-43-3/179/14
Amperomierz elektordynamiczny; używane zakresy: 1A; klasa = 0.5; PL-P3-340-E6
Amperomierz uniwersalny prostownikowy; używane zakresy: 1A; klasa = 2.5; PL-P3-479-E6
TP - Wzorzec indukcyjności wzajemnej M=0.01 H; Imax = 1A;L1=0.021H, L2=0.02H, R1=R2=3.6Ω; PL-P3-312
Oscyloskop KR7010 PL-p3-541-E6
Rezystor suwakowy R=46Ω; Imax=2.4A; PL-P3-020-E6
G1 - Generator mocy PO-27; zakres 100V; 0.1A; PL-P3-529-E6
RW - Rezystor wzorcowy TYP RN-1; PL-P3-265-E6
Autotransformator ; zakres 0-125V; PL-P3 351-E6
Tabela pomiarowa
Lp |
I'A1 |
IA2 |
IŚR |
Im |
UŚR |
RZ |
EŚR |
KK |
|
A |
A |
A |
A |
V |
Ω |
V |
- |
1 |
0,216 |
0,2 |
0,20 |
0,28 |
0,625 |
|
0,625 |
1,005 |
2 |
0,3 |
0,3 |
0,29 |
0,42 |
0,925 |
|
0,925 |
1,018 |
3 |
0,4 |
0,39 |
0,38 |
0,57 |
1,2 |
|
1,2 |
1,047 |
4 |
0,5 |
0,49 |
0,49 |
0,71 |
1,55 |
|
1,55 |
1,013 |
5 |
0,6 |
0,654 |
0,57 |
0,85 |
1,8 |
|
1,8 |
1,047 |
6 |
0,7 |
0,7 |
0,67 |
0,99 |
2,1 |
82 |
2,1 |
1,047 |
7 |
0,8 |
0,82 |
0,80 |
1,13 |
2,5 |
|
2,5 |
1,005 |
8 |
0,9 |
0,91 |
0,89 |
1,27 |
2,8 |
|
2,8 |
1,009 |
9 |
1 |
0.99 |
0.99 |
1,41 |
3,1 |
|
3,1 |
1,013 |
Przykładowe obliczenia:
KK = ISK/IŚR = 0,7/0,67 = 1,047
EŚR = UŚR (1+RW/RZ) = 2.1*(1+3.6/1000) = 2.1
Rys. 1 Charakterystyka transformatora powietrznego Im = f ( EŚR ).
2. Wyznaczanie błędu od kształtu krzywej napięcia zasilającego dla amperomierza wartości średniej.
Schemat pomiarowy:
Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.
Jak wyżej , oraz:
Generator przebiegów odkształconych ( bez oznaczeń )
Automatyczny miernik odkształceń nieliniowych typ PMZ-11; PL-P3-447-E6
Woltomierz elektrodynamiczny; używane zakresy: 7.5V; klasa = 0.5; PL-P3-233/6
Tabela pomiarowa
Rodzaj prądu |
kh |
IA2 |
IA1 |
IŚR |
UŚR |
Im |
KK |
KS |
δK |
|
% |
A |
A |
A |
V |
A |
- |
- |
% |
I |
1,3 |
0,89 |
0,84 |
|
|
1,26 |
|
|
|
II |
2,5 |
0,86 |
0,82 |
|
|
1,22 |
|
|
|
III |
4,5 |
0,84 |
0,805 |
|
|
1,19 |
|
|
|
IV |
6 |
0,82 |
0,79 |
|
|
1,16 |
|
|
|
V |
12 |
0,74 |
0,66 |
|
|
1,05 |
|
|
|
VI |
16 |
0,63 |
0,54 |
|
|
0,89 |
|
|
|
VII |
19 |
0,51 |
0,4 |
|
|
0,72 |
|
|
|
Przykładowe obliczenia:
W tym ćwiczeniu nie można policzyć pozosatłych wielkości. Spowodowane jest to faktem, iż nie spisaliśmy wartości napięcia Uśr . Poniżej przedtawiamy wzory, z których należałoby skorzystać przy wyliczaniu jeszcze nie wyliczonych wartości wielkości. Policzyliśmy tylko wartość Im .
KK = ISK/IŚR
3. Analiza harmoniczna prądu odkształconego.
Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu:
Jak wyżej
Tabela pomiarowa
Lp |
f |
P |
UK |
IA1 |
IK |
IA2 |
IOBL |
|
Hz |
W |
V |
A |
A |
A |
A |
1 |
50 |
58 |
100 |
0.8 |
0,58 |
0.9 |
|
2 |
150 |
34 |
100 |
0.8 |
0,34 |
0.9 |
|
3 |
250 |
2 |
100 |
0.8 |
0,02 |
0.9 |
0,67 |
Przykładowe obliczenia:
IK = P/UK =2/100 =0.02 A
Pomiary zostały wykonane dla VII odczepu generatora przebiegów odkształconych.
III. Wnioski.
Wyznaczona w pierwszym punkcie charakterystyka transformatora powietrznego Im = f ( EŚR ) jest linią prostą. Wynika to z faktu iż transformator badany był transformatorem z rdzeniem powietrznym, zaś przenikalność magnetyczna powietrza jest stała. Obliczony współczynnik kształtu KK ma wartość zbliżoną do wartości wyliczonej teoretycznie czyli do wartości 1,11. Rozbieżność ta może wynikać z błędów mierników użytych do pomiaru napięcia i prądu jak również z niedokłanego odczytu.
W drugim punkcie nie dokonaliśmy kompletnych pomiarów co spowodowało,że nie można wyznaczyć zadanych w ćwiczeniu wartości wielkości. Policzyliśmy tylko co się dało tzn. prąd maksymalny. Niestety nie daje nam to żadnych istotnych informacji. Jedynie obserwacja oscyloskopu pozwoliła na zaobserwanie, że wraz ze wzrostem harmonicznych rośnie odkształcenie sygnału od sinusoidy. W tym punkcie mieliśmy wyznaczyć dla amperomierza wartości średniej (prostownikowego) błąd od kształtu krzywej zasilając układ z generatora przebiegów odkształconych. O wzroście zawartości harmonicznych w badanym sygnale miał nas informować wspólczynnik kh . Wraz ze wzrostem zawartości harmonicznych powinien rosnąć również błąd badanego amperomierza.
A1
A2
R
RW
V1
W
G1
Osc.
AT
~
TP
Im [A]
EŚR
[V]
AT
~
V1
do układu pomiarowego
U2
G2
I
Upm
Wyszukiwarka