LABORATORIUM METROLOGII
Gładyszewski Sławomir Grądzki Marcin Jończyk Jakub		Ćw. nr. 11	ED 5.4
Data wyk. ćw. 12.10.1998	Temat : Pomiar mocy prądu jednofazowego

1. Pomiar mocy przy bezpośrednim włączeniu mierników i zadanej wartości prądu.

Schemat pomiarowy

Tabela pomiarowa

R_A=200mΩ R_AW=170mΩ X_A = 0.033Ω X_AW = 0.0785Ω

odb.	Ia	Uv	Sx	Px	Qx	cosϕx	So	Po	Qo	cosϕo	δP	δQ	δS	δcosϕ
	A	V	VA	W	var	-	VA	W	var	-	%	%	%	%
R	0,25	220	55	50	22,8	0,91	54,98	49,98	22,9	0,9	0,04	-0,437	0,04	1,11
RC	1,5	220	330	60	324,6	0,182	329,6	59,17	324,25	0,179	1,4	0,11	0,12	1,68
RL	2,43	220	534,6	105	523,8	0,2	533,53	102,81	523,53	0,19	2,13	0,051	0,2	5,26

Obliczenia

S_x = U_V * I_A - moc pozorna S_x = 220 * 0,25 = 55VA

P_O = P_x - ( R_AW + R_A )*I_A² - moc czynna odbiornika

P_O = 55 - (0.2 + 0.17)*0,25² =54,98W

δ_S =[( S_x - S_o )] / S_o ]*100%=0.04%

2. Pomiar mocy przy bezpośrednim włączeniu mierników przy zadanym napięciu.

Schemat pomiarowy

Tabela pomiarowa

U_V= U_O=220V R_VW=13,33 kΩ R_w=30 kΩ

odb.	Ia	Sx	Px	Qx	cosϕx	Po	So	Qo	cosϕo	δP	δS	δcosϕ
	A	VA	W	var	-	W	VA	var	-	%	%	%
R	0,25	55	50	22,8	0,91	49,76	54,78	22,95	0,908	0,48	0,4	0,22
RC	2,41	530,2	100	520,84	0,187	94,76	529,24	520,69	0,179	5,53	0,18	4,47
RL	1,5	330	60	324,48	0,182	54,76	329,09	324,52	0,166	9,57	0,27	9,64

Obliczenia

P₀ = P_x-U_o²(1/R_v+1/R_w) = 49,76 W

3. Pomiar mocy przy półpośrednim włączeniu mierników i zadanej wartości prądu.

Schemat pomiarowy

Tabela pomiarowa

ϑ_izn= 2 I_1zn =10A

odb.	IA	Io	UV	Px	Po	So	Qo
		A	A	V	W	W	VA	var
R	6	12	215	640	1280	2580	2240

Obliczenia

P_o=P_x*ϑ_izn=980*2=1960 W

S_o=U_VI_Vϑ_izn=2580 VA

4. Pomiar mocy przy pośrednim włączeniu mierników i zadanej wartości prądu.

Schemat pomiarowy

Tabela pomiarowa

ϑ_izn=2 ϑ_uzn=2.5

odb.	IA	Io	UV	Px	Po	So	Qo
		A	A	V	W	W	VA	var
R	6	12	85	250	1250	2550	2222,8

Obliczenia

U_O = U_V * ϑ_uzn

I_O = I_A * ϑ_izn

S_O = U_O * I_O

P_O = P_x * ϑ_izn *ϑ _uzn

Q_O = ( S_O² - P_O² )^0.5

5. Wnioski

Gładyszewski Sławomir

Analizując otrzymane wyniki w dwóch pierwszych punktach pomiarowych możemy stwierdzić na podstawie otrzymanych błędów, że metoda poprawnie mierzonego prądu była korzystniejsza do zastosowania gdyż obarczona była mniejszymi błędami. Przy pomiarach pośrednich przy zadanym prądzie oprócz błędu wynikającego z metody należy uwzględnić jeszcze pobór mocy przez przekładnik prądowy, jak też należy pamiętać o błędach jakie wprowadzamy stosując przekładnik tj. błąd przekładni związany z magnesowaniem rdzenia, jak też błąd kątowy ważny przy pomiarach mocy. Pomiar pośredni stosuje się w układach dużych napięć i prądów. Warto dodać, że ten pomiar jest korzystny przy pomiarze dużych mocy tj. znacznie większych od mocy pobieranej przez przekładnik napięciowy. Zresztą samo użycie dwóch przekładników jest wynikiem tego, że odbiornik pobiera dużą moc. Przy pomiarach dużych mocy przy użyciu przekładników ich klasa musi być możliwie najlepsza gdyż dla lepszych klas przekładników błąd kątowy jest mniejszy.

Grądzki Marcin

Przy bezpośrednim włączeniu mierników wyniki obliczeń wykazują, iż uchyb pomiaru mocy spowodowany nieuwzględnieniem poboru mocy przez mierniki jest znacznie większy przy poprawnie mierzonym napięciu niż przy poprawnie mierzonym prądzie. Wynika stąd wniosek, że badany odbiornik posiadał dużą impedancję. Dlatego też poprawnie zastosowanym układem jest układ z punktu 1. Wartości mocy przybliżone i dokładne niewiele różnią się od siebie. Można zatem przyjąć, że wskazanie watomierza jest dokładne przy dużych mocach. Przy pośrednim włączeniu mierników zastosowanie przekładnika prądowego umożliwiło nam pomiar wartości prądu przekraczającej zakres zastosowanych mierników. Przy pośrednim włączeniu mierników zastosowanie przekładnika napięciowego pozwoliło na pomiar mocy przy większej wartości napięcia zasilającego. Jest to jednocześnie przykład na możliwość pomiaru mocy praktycznie w każdych warunkach.

Jończyk Jakub

Na podstawie obliczeń w punkcie 1 i 2 wynika ,że uchyb pomiaru mocy jest większy przy poprawnie mierzonym napięciu niż przy poprawnie mierzonym prądzie. Poprawnym układem jest więc układ z punktu 1. Wartości mocy przybliżone i dokładne niewiele różnią się od siebie. W punkcie 3 i 4 ćwiczenia przy pośrednim włączeniu mierników możliwy był pomiar wartości prądu przekraczającej zakres zastosowanych mierników. Przy pośrednim włączeniu mierników zastosowanie przekładnika napięciowego pozwoliło na pomiar mocy przy większej wartości napięcia zasilającego. Należy zwrócić także uwagę na fakt, że stosowanie mierników o jak najmniejszych dopuszczalnych zakresach powoduje zmniejszenie błędów pomiarowych.

A

V

W

0

Tr

A

W

V

Tr

Odb

A

W

V

0

Tr

P_ri

L

K

l

k

A

W

V

0

Tr

L

K

l

k

M

m

N

n

---