POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
LABORATORIUM METROLOGII ELEKTRYCZNEJ
Numer ćwiczenia: 6	Temat ćwiczenia: Badanie watomierzy.	Zespół: Wojciech Dąbrowski Daniel Dobrowolski Grzegorz Lizner
Data wykonania: 21.11.1996	Data oddania do sprawdzenia: 28.11.1996	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 cosj = 1.

Podz.	I	U	PW			PB	p	p
dz	A	V	a	CW	W	W	W	dz
10	0.15	212	10.3	4	41.2	40	1.2	0.3
20	0.4	212	20.25	4	81	80	1	0.25
30	0.58	212	30.25	4	121	120	1	0.25
40	0.78	212	41	4	164	160	4	1
50	0.96	212	51	4	204	200	4	1
60	1.16	212	61.25	4	245	240	5	1.25
70	1.34	212	71.5	4	286	280	6	1.5
80	1.53	212	81.75	4	327	320	7	1.75
90	1.71	212	91	4	364	360	4	1
100	1.91	212	100.25	4	401	400	1	0.25
90	1.71	212	91.5	4	366	360	6	1.5
80	1.53	212	81.5	4	326	320	6	1.5
70	1.34	212	71.5	4	286	280	6	1.5
60	1.15	212	61	4	244	240	4	1
50	0.95	212	50.75	4	203	200	3	0.75
40	0.77	212	40.5	4	162	160	2	0.5
30	0.58	212	30.5	4	122	120	2	0.5
20	0.4	212	20.25	4	81	80	1	0.25
10	0.15	212	10	4	40	40	0	0

4.2. Przesunięcie fazowe cosj = 0.5.

Podz.	I	U	PW			PB	p	p
dz	A	V	a	CW	W	W	W	dz
10	0.35	212	10.25	4	41	40	1	0.25
20	0.8	212	20.25	4	81	80	1	0.25
30	1.15	212	30.75	4	123	120	3	0.75
40	1.55	212	41.5	4	166	160	6	1.5
50	1.9	212	50.25	4	201	200	1	0.25
60	2.31	212	60.75	4	243	240	3	0.75
70	2.69	212	71	4	284	280	4	1
80	3.18	212	41	8	328	320	8	2
90	-	-	-	-	-	-	-	-
100	-	-	-	-	-	-	-	-
90	-	-	-	-	-	-	-	-
80	-	-	-	-	-	-	-	-
70	2.72	212	72	4	288	280	8	2
60	2.29	212	60.5	4	242	240	2	0.5
50	1.92	212	51.5	4	206	200	6	1.5
40	1.55	212	41.5	4	166	160	6	1.5
30	1.15	212	30.5	4	122	120	2	0.5
20	0.78	212	20	4	80	80	0	0
10	0.35	212	10	4	40	40	0	0

5. Wykresy.

5.1. Wykres charakterystyki p(a) dla rosnącego a.

5.2. Wykres charakterystyki p(a) dla rosnącego a.

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:

Ř 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 cosj = 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 / a_max * 100%

gdzie: p_max - maksymalna poprawka w działkach,

a_max - maksymalne wychylenie wskazówki watomierza.

W naszym przypadku największa poprawka wynosiła 2, w związku z tym klasa badanego watomierza wynosi 2.

Ř Sprawdzono wpływ zmian prądu i cosj (cosj = 0.5) na dokładność pomiaru watomierza. Wyniki wraz z obliczonymi poprawkami umieszczono w tabeli.

6. Wnioski.

Ćwiczenie polegało na wyznaczeniu klasy watomierza. Klasa wyznaczona wynosi 2. 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.

Na podstawie otrzymanych wykresów p(a) można zauważyć, że ze wzrostem wychylenia a poprawki otrzymane rosną. Największą poprawkę przy cosj =1 równą 6 W otrzymaliśmy dla wychylenia a = 70, natomiast dla cosj = 0.5 poprawka wynosiła 8 W przy wychyleniu a = 80.

O

T

S

R

P_f

R₁

V

A_t

W

A

W

R₂

---