LABORATORIUM METROLOGII

Imię Karpiński Marcin i Nazwisko				Wydział Grupa Edi 5.1
Data wyk. Ćwiczenia 14.10.99	Temat ćwiczenia Pomiar mocy prądu jednofazowego.
Zaliczenie		Ocena	Data	Podpis

1. Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.

woltomierz elektromagnetyczny kl. 0.5 PL-P3-254-E6

zakres 300V R_V = 13.33 kΩ I_V=22.5mA

amperomierz elektromagnetyczny kl. 0.5 PL-P3-113-E6

zakres 5A R_A = 55 mΩ

X_A = 2π*50Hz*27μH = 8.5 mΩ

watomierz ferrodynamiczny kl. 0.5 PL -P3 - 245 -E6

zakres cewki prądowej 5A

zakres cewki napięciowej 200V

R_WN = 150 mΩ/V *200V = 30kΩ

reaktancja X_WP = 2π*50Hz*63μH = 19.8 mΩ

rezystancja dla zakresu 5A R_WP = 48 mΩ

2. Pomiar techniczny

2.1 Wyznaczanie mocy przy bezpośrednim włączeniu mierników.

Schemat układu pomiarowego:

Tabela pomiarowa:

Odbiornik	U	IA	PW=P0'	S0'	Q0'	P0	S0	Q0	δp	cosϕ0
	V	A	W	VA	VAr	W	VA	VAr	%	-
R	220	1.30	285.0	286	23.89	284,82	285.78	264.15	0.631	0.996
RL	220	2.75	330.0	605	507.07	329.22	604.39	506.86	0.237	0.545
RC	220	1.80	285.0	396	274.93	284.66	395.12	274.02	0.119	0.719
RLC	220	1.75	327.5	385	203.21	326.68	383,84	201,54	0.251	0.849

S₀' = I_A U_V

Q₀' =

cosϕ₀' = P_W / S₀'

P₀ = P₀' - I_A²( R_A+ R_WP)

Q₀ =

S₀ =

δ_P'= ((P_o'- P₀)/P₀) 100 %

2.2 Wyznaczanie mocy przy bezpośrednim włączeniu mierników

Schemat układu pomiarowego:

Tabela pomiarowa:

Odbiornik	U	IA	PW=P0'	S0'	Q0'	P0	S0	Q0	δp	cosϕ0
	V	A	W	VA	VAr	W	VA	VAr	%	-
R	220	1.75	280	385	264.24	274	380.65	264,15	1.9	0.72
RL	220	2.75	320	605	513.44	314,76	602.24	511.3	1.7	0.52
RC	220	1.95	280	429	325.02	274.76	425.59	323,95	1.9	0.65
RLC	220	1.75	325	385	206.39	319.76	380.59	206.39	1.6	0.84

S₀' = I_AU_V

Q₀' =

cosϕ₀' = P_W / S₀'

P₀ = P₀' - U_V²(1/R_V + 1/ R_WN)

S₀ =

δ_P'= ((P_o'- P₀)/P₀) 100 %

Q₀ =

3. Wyznaczanie mocy przy półpośrednim włączeniu mierników.

Schemat układu pomiarowego:

Tabela pomiarowa:

Odbiornik	UV	IA	I0	Pw	P0'	PA	Pwp	Ppi	P0	δ″P
	V	A	A	W	W	W	W	W	W	%
R	230	2.4	4.8	550	1100	0.31	0.28	2.304	1097.11	0.263

I₀ = I_Aϑ_izn = 2.4A *2 = 4.8 A

P₀' = P_w ϑ_izn = 550W *2 = 1100 W

P_A = R_AI_A² = 0,055Ω *(2.4A)² = 0.31 W

P_wp = R_wpI_A² = 0,048Ω *(2.4A)² = 0.28 W

P_pi = P_pizn*

P₀ = P_w ϑ_izn - (P_A + P_wp + P_pi) = 550W *2 - (0.31W + 0,28W + 2.304W) = 1097.11 W

δ″P =

4. Wyznaczanie mocy przy pośrednim włączeniu mierników.

Schemat układu pomiarowego:

Tabela pomiarowa:

Odbiornik	UV	U0	IA	I0	Pw	P0'	S0'	Q0'	cosϕ0'	P0	δ″P
	V	V	A	A	W	W	VA	VAr	-	W	%
R	92	230	2.45	4.9	217.5	1087.5	1127	295.76	0.965	1845.29	0.585

U₀ = U_Vϑ_uzn = 92V *2.5 = 230 V

I₀ = I_Aϑ_izn = 2.45A *2 = 4.9 A

P₀' = P_w ϑ_uznϑ_izn = 217.5W *2.5 *2 = 1087.5 W

S₀' = U_VI_Aϑ_uznϑ_izn = 92V *2.45A *2.5 *2 = 1127 VA

Q₀' =

cosϕ₀' =

P₀ = P_w ϑ_uznϑ_izn-U_V²
217.5*2.5-(92V)²

δ″P =

5. Wnioski:

W metodach pomiarowych, w których poprawnie mierzono napięcie błędy wynikają z przepływu prądu przez cewkę napięciową watomierza i ustrój woltomierza. Natomiast w metodach, w których poprawnie mierzono prąd błędy wynikają ze spadku napięcia na ustroju amperomierza oraz na cewce prądowej watomierza.

Zastosowanie przekładników przy półpośrednim włączeniu mierników umożliwiło nam pomiar wartości prądu przekraczającej zakres zastosowanych mierników. Zwiększył się jednak błąd pomiaru.

Przy pośrednim włączeniu mierników zastosowanie przekładnika napięciowego pozwoliło na pomiar mocy przy większej wartości napięcia zasilającego. Zaletą tego układu było zmniejszenie błędu pomiaru.

Zastosowane przekładniki wprowadzają błędy kątowe (ważne przy pomiarach mocy) oraz błędy przekładni. Te ostatnie są tym mniejsze im bardziej wielkości z nimi związane są bliższe wartościom znamionowym.

Pomiary i obliczenia pozwalają stwierdzić, że wpływ mierników na wartość wielkości mierzonej maleje ze wzrostem wartości tej wielkości. Np. przy pomiarze mocy czynnej odbiornika metodą pośrednią (duże wartości mocy) błędy wynikające z poboru mocy przez mierniki są tak małe, że wartość mocy otrzymana z obliczeń przybliżonych praktycznie nie różni się od wartości otrzymanej z obliczeń dokładnych.

O

V

W

A

At

~

O

V

At

~

W

A

At

O

W

A

V

~

K L

K l

At

~

O

K L

k l

W A

M N

m. n

V

---