II EL mgr Sekcja II |
Wykonawcy: Zieliński Michał Żołyński Wiesław
|
Ocena: |
||
Ćwiczenie nr 3 |
Temat: Pomiar mocy i energii elektrycznej prądu jednofazowego. |
Data wykonania: 06.05.97. |
Data oddania: 20.05.97. |
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i zasadą działania liczników indukcyjnych, oraz pomiar mocy za pomocą watomierza i przetwornika halotronowego,wyznaczanie klasy przetwornika halotronowego.Poza tym celem ćwiczenia jest pomiar energi prądu jednofazowego za pomocą watomierza i stopera, za pomocą licznika jednofazowego oraz określenie przydatności badanego licznika do pomiaru energi elektrycznej.
Układ pomiarowy do przeprowadzonego ćwiczenia.
Obwód napięciowy jest zasilany z sieci trójfazowej poprzez przesuwnik fazowy. Umożliwia to regulację przesunięcia między prądem i napięciem w zakresie 0o do 360o.
1. Pomiar mocy dla licznika indukcyjnego.
|
Pomiary |
Obliczenia |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.3 |
0.91 |
80 |
91 |
66 |
6.25 |
3.75 |
3.13 |
|
0.75 |
2.07 |
200 |
207 |
165 |
2.44 |
1.46 |
0.61 |
|
1.5 |
3.51 |
344 |
351 |
330 |
2.44 |
0.732 |
0.61 |
|
2.25 |
6.47 |
648 |
647 |
495 |
1.64 |
0.492 |
1.43 |
|
3 |
7.96 |
792 |
796 |
660 |
0.312 |
0.375 |
3.13 |
|
3.75 |
9.32 |
936 |
932 |
825 |
1.25 |
0.3 |
3.13 |
|
4.5 |
10.83 |
1096 |
1083 |
990 |
0.424 |
0.254 |
4.87 |
|
0.75 |
1.02 |
88 |
102 |
82.5 |
7.5 |
3 |
3.13 |
|
1.5 |
1.51 |
136 |
151 |
165 |
5 |
1.5 |
3.13 |
|
2.25 |
2.54 |
240 |
254 |
247.5 |
2.02 |
0.968 |
0.202 |
|
3 |
3.48 |
328 |
348 |
330 |
2.44 |
0.732 |
0.61 |
|
3.75 |
5.13 |
504 |
513 |
412.5 |
0.26 |
0.625 |
7.42 |
|
4.5 |
6.23 |
592 |
623 |
495 |
2.9 |
0.536 |
10.5 |
|
0.75 |
1.14 |
104 |
114 |
82.5 |
7.5 |
3 |
3.13 |
|
1.5 |
2.04 |
192 |
204 |
165 |
2.5 |
1.5 |
3.13 |
|
2.25 |
3.32 |
328 |
332 |
247.5 |
2.5 |
1 |
3.13 |
|
3 |
4.11 |
416 |
411 |
330 |
0.625 |
0.75 |
3.13 |
|
3.75 |
4.78 |
472 |
478 |
412.5 |
1.53 |
0.612 |
5.23 |
|
4.5 |
5.44 |
552 |
544 |
495 |
1.12 |
0.536 |
6.68 |
P - moc czytana z miernika,
Pobl - moc wyliczona ze wzoru:
dwat - błąd bezwzględny pomiaru mocy według wzoru:
dwat = ( DP / Pwat ) 100%, przy DP = 2,4 ze wzoru:
DP = ((kl. mier.) * (zakr. mier.)) / 100,
2. Pomiar energii dla licznika indukcyjnego.
|
Pomiary |
Obliczenia |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.3 |
200 |
100 |
12 |
0.0056 |
4764 |
0.75 |
|
1.5 |
344 |
100 |
54 |
0.0098 |
4876 |
1.58 |
|
3 |
776 |
100 |
117 |
0.022 |
4912 |
2.33 |
|
4.5 |
1064 |
100 |
156 |
0.030 |
4927 |
2.65 |
|
1.5 |
168 |
100 |
24 |
0.0048 |
5201 |
8.35 |
|
3 |
384 |
100 |
61 |
0.011 |
5147 |
7.23 |
|
4.5 |
536 |
100 |
71 |
0.015 |
5070 |
5.63 |
|
1.5 |
176 |
100 |
25 |
0.005 |
4720 |
1.66 |
|
3 |
400 |
100 |
53 |
0.011 |
4852 |
1.08 |
|
4.5 |
552 |
100 |
74 |
0.016 |
4923 |
1.832 |
Charakterystyki błedów licznika indukcyjnego.
4. Wzory i wnioski:
Dane znamionowe badanego licznika:
Un - 220 V
In - 3 A
Pn - 660 W
Kn - 4800 obr/kWh - stała licznika.
Stała licznika jest to liczba obrotów tarczy licznika, której odpowiada pobór mocy 1 kWh. Wyraża się ją wzorem: gdzie:
3,6*106- stała konieczna do otrzymania wyniku w kWh,
N - liczba obrotów tarczy,
P - moc odbiornika,
t - czas pomiaru mocy odbiornika.
Prąd rozruchu licznika przy Un i :
Licznik rusza przy prądzie I = 30 mA. Moc rozruchu wynosi Pr = 6,6 W. Stanowi to 1 % wartości mocy znamionowej.
Rozruch licznika napięciem ponadznamionowym:
Przy prądzie I = 0 (teoretycznie) wymaga się aby licznik pozostawał w spoczynku wraz ze wzrostem napięcia. Licznik nie ruszył nawet po zwiększeniu napięcia do 1,35 wartości Un.
Wyznaczony przez nas błąd licznika przekraczał wartości dopuszczalne (wg norm 4.5% ), wyliczony przez nas uchyb miał wartość ok. 12% . Świadczy to dużych zakłamaniach a co za tym idzie nieprzydatności licznika do pomiaru energii elektrycznej.Na podstawie dokonanych pomiarów za pomocą watomierza i przetwornika hallotronowego oraz po obliczeniu błedów stwierdzić ,że badany przetwornik jest liniowy i symetryczny.
Błąd odczytu mocy dla obu przypadków (}oscyluje przy wartościach zbliżonych do siebie pomimo wzrostu mocy. Dla pozostałych dwóch przypadków błąd rośnie wraz ze wzrostem mocy.
Wymagania stawiane licznikom, a dotyczące Kn mówią, że przy U = Un, oraz uchyb od wartości podanej na tabliczce znamionowej nie może być większy niż 3%. Jest to bardzo ważne gdyż odchyłka od tej wartości powoduje błąd w naliczaniu zużycia energii. Norma ta została zachowana.
Inna norma określa, tzw. moc rozruchu, czyli wartość Pr. W badanym przypadku moc ta wyniosła 1 % Pn co spełniło oczekiwania normy.
Ostatnim testem jakiemu został poddany licznik było sprawdzenie czy zwiększenie napięcia do wartości 10% Un nie powoduje rozruchu licznika. Nic takiego nie miał miejsca - norma została zachowana.
6
3