Laboratorium Metrologii.
Temat ćwiczenia: Regulacja i sprawdzanie jednofazowego licznika energii elektrycznej.		Numer ćwiczenia:5	Data:
Grupa dziekańska:	Grupa ćwiczeniowa:			Skład grupy:	Ocena:

Cel ćwiczenia:

I. Układ do sprawdzania licznika energii:

Oznaczenia:

Lx - licznik badany

Lw - licznik wzorcowy

mA - miliamperomierz

A - amperomierz

V - woltomierz

W - watomierz

Pi - przekładnik prądowy wielozakresowy

R1 - rezystor suwakowy

R2 - rezystor suwakowy

At1 - autotransformator

At2 - autotransformator

Tr - transformator

PF - przesuwnik fazowy

II. Wykonanie ćwiczenia.

1. Sprawdzenie poprawności regulacji momentu pomocniczego.

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

Sprawdziliśmy regulacje badanego licznika przy otwartym obwodzie prądowym i napięci podwyższonym do 242V i stwierdziliśmy poprawność regulacji gdyż w wymienionych warunkach pracy tarcza licznika obraca się bardzo wolno a ruch miał charakter zanikający.

2. Wyznaczanie mocy rozruchu licznika.

Moc rozruchu wyznaczamy korzystając z miliamperomierza przy otwartym włączniku W2. Pomiar prądu rozruchu należy dokonać przy cosϕ=1 (kierując się maksymalnym wskazaniem watomierza) i Uzn=220V. Dla klasy 2 Prąd rozruchu nie powinien przekraczać 0,5% prądu bazowego.

Klasa licznika: 2.

Ir powinien wynosić maksymalnie 25mA dla licznika klasy 2. Więc moc rozruchu powinna maksymalnie wynosić 5,5W.

Uzn= 220V.

Ib= 5A; (Ir/Ib)*100%=0,64%

Ir=32 mA =0,032A.

Pr = Uzn*Ir= 7,04W.

3. Sprawdzenie poprawności regulacji kąta fazowego.

Regulacji kąta fazowego dokonuje się przesuwając zworę w pętli z drutu oporowego przyłączonej do zwojów zwartych na rdzeniu prądowym. Podczas regulacji prąd i napięcie powinny mieć wartości znamionowe (W2 zamknięte), a cosϕ = 0, co występuje przy zerowym wskazaniu watomierza. Wirnik licznika powinien wtedy mieć tendencję do ruchu, lecz nie wykonać pełnego obrotu.

U_ZN =220 V; I_ZN= 5 A; cosϕ = 0.

Tarcza licznika przy cosϕ=0 wykazuje powolny zanikający ruch co jest oznaką poprawnej regulacji kąta fazowego licznika.

4. Sprawdzamy regulacje momentu hamującego.

Regulacje momentu hamującego dokonuje się zmieniając położenie magnesu trwałego. Reguluje się moment hamujący badanego licznika tak, aby przy U=Uod, I=Ib i cosϕ=1 błąd licznika był możliwie bliski zeru. Dla ułatwienia regulacji można skorzystać z licznika wzorcowego który ma tą samą stałą. Wówczas regulując moment hamujący licznika badanego należy osiągnąć zgodność prędkości obrotowych obydwu liczników. Prawidłowość wyregulowania należy sprawdzić przez pomiar błędu.

U = 220 V I = 5 A cosϕ = 1 P =1100 W

Czn=750obr/kWh

t_p = 120 s - zakładany czas pomiaru

- obliczona wartość N_P dla założonego t_p

Tarcza wykonała 27,5 obrotu w czasie 119,17 sekundy.

5. Wyznaczanie uchybu podstawowego licznika.

Przy cosϕ=1.

Ib=5A: Uod=220V: Czn=750obr/kWh

I/Ib	IL	υi	IA	PL	PW	N	tx	tp	Δt	δA
%	A	A/A	A	W	W	obr	s	s	s	%
5	0,25	0,2	1,25	55	275	1	86	87,27	1,27	1,46
10	0,5	0,2	2,5	110	550	2	86,8	87,27	0,47	0,53
20	1	0,2	5	220	1100	3	66,3	65,45	-0,85	-1,3
40	2	0,4	5	440	1100	6	66,4	65,45	-0,95	-1,45
60	3	1	3	660	660	12	86,4	87,27	0,87	1
100	5	1	5	1100	1100	15	65	65,45	0,45	0,68

Przykładowe obliczenia:

6. Wnioski:

Podczas ćwiczenia zapoznaliśmy się z zasadami regulacji licznika prądu jednofazowego oraz metodami sprawdzania jej poprawności a także dopuszczalnymi błędami dla następujących klas.

Badany licznik klasy drugiej i jego regulacja mieści się w zakładanych przez normę dla klasy 2 granicach uchybów przy warunkach pomiaru czyli przy współczynniku mocy cosϕ=1. Jedynie moc rozruchowa 0,64% jest większa od zakładanej dla tej klasy dopuszczalnej mocy rozruch 0,5%. Spostrzegamy również ze regulacja kąta fazowego tą metodą zawsze będzie wprowadzać pewien błąd gdyż uzyskany współczynnik mocy cosϕ=0 dotyczy napięcia obwodu napięciowego i prądu otrzymywanego z przekładnika prądowego który wprowadza uchyb kątowy.

Na cewkę prądową licznika podany jest jednak prąd z obwodu prądowego układu pomiarowego zatem współczynnik mocy jest różny od zera.

---