Politechnika Lubelska	Laboratorium z Metrologii
w Lublinie	Ćwiczenie Nr 5
^Wykonali Jędruchniewicz Grzegorz Garbacki Grzegorz		Semestr VI	Grupa ED. 6.3	Rok akad. 1997/98
^Temat ćwiczenia: Sprawdzanie i regulacja licznika jednofazowego energii czynnej			Data wykonania 16. 03. 1997	Ocena

Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest poznanie własności licznika 1-fazowego energii czynnej oraz wyznaczenie uchybu podstawowego.

Układ połączeń (jest używany do wszystkich podpunktów ćwiczenia).

Przyrządy użyte w ćwiczeniu:

At₁ - autotransformator PL- P3- 686/E6

At₂ - autotransformator PL- P3- 515/E6

L - badany licznik, kl. 3, I_N = 5A, U_N = 220V, C_N = 900 obr/kWh

W - watomierz elektrodynamiczny, kl. 0,5; zakres I = 5A, zakres U = 400V, PL-P3-287/E6

A - amperomierz elektromagnetyczny, zakres I_max = 5A, kl. 0,5; PL-P3-120/E6

V - woltomierz elektromagnetyczny, zakres U_max = 300V, kl. 0,5; PL-P3-254/E6

P_f - przesuwnik fazowy, S = 5kVA, I = 15,2A; U = 380V; PL-P3- 158/E6

r₁ - opornik suwakowy, R = 2,1Ω, I_max = 8A, PL-P3-90/E6

R_s - opornik suwakowy, R = 1540Ω, I = 0,3A; U = 220V

1. Regulacja momentu pomocniczego.

Regulację wykonujemy przy podwyższonym napięciu zasilającym o 10% w stosunku do napięcia zasilającego i przy otwartym obwodzie prądowym. Regulację kończy się wówczas gdy tarcza licznika będzie wykazywała tendencję do ruchu, ale nie obracała się ruchem trwałym.

2. Wyznaczanie mocy rozruchu licznika.

Moc rozruchu licznika wyznaczamy włączając w obwód prądowy miliamperomierz, a w szereg z opornikiem R₁ opornik dodatkowy o dużej rezystancji. Ustawiamy cosϕ = 1 kierując się maksymalnym wskazaniem watomierza przy stałej wartości prądu i napięcia.

Układ połączeń jak w pkt. 1.

U_ZN =219 V I = 34 mA P = U_ZN⋅I = 220⋅0,034 = 7.44W przy cosϕ = 1

Moc rozruchu dla licznika klasy 3 nie może przekroczyć 0,75% mocy znamionowej, więc:

P_N = 1100W P_ZNR = (1100*0,75)/100 = 8,25W

3 Regulacja kąta fazowego.

Regulacji kąta fazowego dokonujemy przesuwając zworę w pętli z drutu oporowego przyłączonej do zwojów zwartych na rdzeniu prądowym. Podczas regulacji prąd i napięcie powinny mieć wartości znamionowe, a cosϕ = 0, co występuje przy zerowym wskazaniu watomierza. Wirnik licznika powinien wtedy mieć tendencję do ruchu, ale nie obracać się ruchem trwałym.

U_ZN =220 V I_ZN= 5 A cosϕ = 0

4 Regulacja momentu hamującego.

Regulujemy moment hamujący zmieniając położenie magnesu trwałego, tak aby przy U_ZN, I_ZN oraz

cosϕ = 1 uchyb licznika był bliski zeru.

U_ZN = 220 V I_ZN = 5 A cosϕ = 1 P = 1000 W

- wyliczony przez nas czas 10 obrotów

5. Wyznaczanie uchybu podstawowego licznika.

Tabela.

L.p.	I	I/IZN	N	tp	tx	δA	P	PN
-	A	%	obr	s	s	%	W	W
1	0,5	10	2	72,7	77	5,9	110	110
2	1	20	5	90	93	3,6	220	220
3	2,5	50	7	48,7	50,4	3,4	540	550
4	5	100	11	40,7	42	3,2	1080	1100

Obliczenia:

P_N = U ⋅ I = 220V ⋅ 5A = 1100W

6. Wyznaczanie uchybu licznika dla cosϕ = 0,5.

Tabela.

L.p.	I	I/IZN	N	tp	tx	δA	P	PN
-	A	%	obr	s	s	%	W	W
1	0,5	10	1	72,7	85	16,9	55	55
2	1	20	2	80	80	0	100	110
3	2,5	50	3	48	53	10,4	250	275
4	5	100	5	40,4	42,9	6,4	495	550

Wnioski:

W badanym liczniku regulacja momentu pomocniczego polegała na zmianie położenia blaszek umieszczonych w pobliżu szczeliny powietrznej rdzenia powodujących podział strumienia roboczego _U. Po regulacji tarcza wykazywała tendencję do ruchu lecz nie wykonała pełnego obrotu (zatrzymała się w położeniu w którym plamka znalazła się w okienku).

Wyznaczona moc rozruchu jest niewielka, jej wartość mieści się w granicach mocy rozruchowej określanej przez normę ( tzn. jest mniejsza niż 0,75% mocy przy znamionowym prądzie, napięciu i cos = 1). Pozwala ona jednak na trwały ruch tarczy licznika przy U = U_zn i cos = 1.

Regulację kąta przesunięcia między strumieniami prądowym i napięciowym przeprowadzaliśmy za pomocą zmiany położenia zwory na uzwojeniu zwartym przy określonych warunkach określonych w punkcie 3. Wyregulowanie kąta objawiało się tendencją do ruchu tarczy licznika lecz nie następował przy tym jej trwały ruch.

Wyregulowany przez nas moment hamujący miał taką wartość przy której zmierzony czas założonej liczby obrotów i czas poprawny różniły się o pomijalnie małą wartość (uchyb licznika wynosił 1,25%).

Wyznaczone w ostatnich dwu punktach uchyby mają wartości przekraczające wartość błędu licznika wynikającą z jego klasy, więc miernik ten według tych założeń nie mierzy wartości energii w sposób prawidłowy. Dodatnia wartość błędów wskazuje na to że tarcza obraca się wolniej niż powinna. Odnosząc się do uzyskanych przez nas wyników sądzimy, że znaczny wpływ na uchyb licznika miało sumowanie się błędów od poszczególnych regulacji oraz fakt, że były różnice między mocą znamionową a mocą odczytaną z watomierza.

---