POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
LABORATORIUM METROLOGII ELEKTRYCZNEJ
Numer ćwiczenia: 2	Temat ćwiczenia: Badanie watomierzy.	Zespół:
Data wykonania: 1998	Data oddania do sprawdzenia:	Ocena:

1. Cel wykonywania ćwiczenia .

Celem ćwiczenia jest poznanie zasad i techniki sprawdzania watomierzy metodą porównawczą.

2. Spis przyrządów.

Badany watomierz LW - 1 (ferromagnetyczny), klasa 0.5

Watomierz wzorcowy PD -1, klasa 0.2

Amperomierz LM - 1, klasa 0.5

Woltomierz TLME - 2, klasa 0.5

Oporniki suwakowe

3. Schematy pomiarowe.

4. Tabelaryczne zestawienie pomiarów wraz z obliczeniami.

4.1. Przesunięcie fazowe cos = 1.

L.P.	I	U	PW			PB	p
		A	V		CW	W	W	W
1	0.15	212	10.3	4	41.2	41,1	0,1
2	0.40	212	20.25	4	81	80,90	0,1
3	0.58	212	30.25	4	121	120,9	0,1
4	0.77	212	40.5	4	162	161,8	0,2
5	0.78	212	41	4	164	163,6	0,4
6	0.95	212	50.75	4	203	202,7	0,3
7	0.96	212	51	4	204	203,6	0,4
8	1.15	212	61	4	244	243,6	0,4
9	1.16	212	61.25	4	245	244,5	0,5
10	1.34	212	71.5	4	286	285,3	0,7
11	1.53	212	81.75	4	327	326,6	0,4
12	1.71	212	91	4	364	363,7	0,3
13	1.91	212	100.25	4	401	400,9	0,1

4.2. Przesunięcie fazowe cos = 0.5.

L.P.	I	U	PW			PB	p
		A	V		CW	W	W	W
1	0.35	212	10.25	4	41	40,9	0,1
2	0.78	212	20	4	80	79,8	0,2
3	0.80	212	20.25	4	81	80,9	0,1
4	1.15	212	30.75	4	123	122,7	0,3
5	1.55	212	41.5	4	166	165,6	0,4
6	1.90	212	50.25	4	201	200,9	0,1
7	1.92	212	51.5	4	206	205,7	0,3
8	2.29	212	60.5	4	242	241,8	0,2
9	2.31	212	60.75	4	243	242,7	0,3
10	2.69	212	71	4	284	283,6	0,4
11	2.72	212	72	4	288	287,5	0,5
12	3.18	212	82	4	328	327,4	0,6

5. Wykresy.

5.1. Wykres charakterystyki p() dla cosφ=1:

5.2. Wykres charakterystyki p() dla cosφ=0,5:

5. Przebieg ćwiczenia i sposób prowadzenia obliczeń.

W celu zapewnienia płynnej i niezależnej regulacji prądu, napięcia i współczynnika mocy w obwodzie badanego watomierza, rozdzielono obwody napięciowe i prądowe watomierzy oraz zasilono obwody napięciowe z przesuwnika fazowego.

W tak zbudowanym obwodzie wyznaczono:

 Klasę watomierza poprzez połączenie dwóch watomierzy równolegle. Ustawiono napięcie w obwodzie napięciowym na wartość 212 V, a następnie regulując prąd w obwodzie nastawiano wskazówkę watomierza na kolejne ocyfrowane podziałki. Moc odczytywano zarówno z watomierza badanego jak i z wzorcowego. Badanie wykonano przy cos = 1. Wyniki wraz z poprawkami (p), wyrażonymi w watach oraz w działkach zamieszczono w tabeli.

Poprawka wyrażona w watach wyraża się następującym wzorem:

p = P_B - P_W

gdzie: P_B - moc wskazana przez watomierz badany,

P_W - moc wskazana przez watomierz wzorcowy.

Poprawkę wyrażoną w działkach wyznaczono na podstawie wzoru:

p = (P_B - P_W) / C_W

gdzie: C_W - stała watomierza badanego.

Ze wszystkich poprawek wyrażonych w działkach wybrano największą i korzystając z wzoru obliczono klasę badanego watomierza:

kl = p_max / _max * 100% = 0,7

gdzie: p_max - maksymalna poprawka w działkach,

_max - maksymalne wychylenie wskazówki watomierza.

W naszym przypadku największa poprawka wynosiła 0,7 (przy cosφ = 1), w związku z tym klasa badanego watomierza wynosi 0,7.

 Sprawdzono wpływ zmian prądu i cos = 0.5 na dokładność pomiaru watomierza. Wyniki wraz z obliczonymi poprawkami umieszczono w tabeli. W tym przypadku największa poprawka wyniosła 0,6.

6. Wnioski.

Ćwiczenie polegało na wyznaczeniu klasy watomierza. Klasa wyznaczona wynosi 0,7. Klasa ta różni się od klasy podanej na obudowie watomierza (0.5), utrata klasy przez miernik spowodowana jest długoletnim okresem użytkowania (jeżeli uznamy za poprawne wskazania watomierza wzorcowego, który według tego co zostało napisanie na jego podziałce, był klasy 0.2). Należy dodać, że badany watomierz był wielokrotnie podczas pomiarów przeciążany. Na różnicę między tymi klasami niewątpliwie miała wpływ też niedokładność wskazań obu watomierzy, która była spowodowana błędem nieczułości. Jego źródłem jest przede wszystkim indukcyjność cewki napięciowej, rzędu kilku milihenrów. Już przy częstotliwościach sieciowych wywołuje ona odczuwalne opóźnienie prądu w cewce względem napięcia na zaciskach obwodu napięciowego.

Największą poprawkę przy cos =1 równą 0,7W otrzymaliśmy dla wychylenia  = 71,5, natomiast dla cos = 0.5 poprawka wynosiła 0,6W przy wychyleniu  = 82.

O

T

S

R

P_f

R₁

V

A_t

W

A

W

R₂

---