Politechnika Lubelska		Laboratorium Metrologii
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 9
Nazwisko: Szymanek Szczepaniak	Imię: Mariusz Leszek		Semestr V	Grupa ED 5.3	Rok akad. 1998/99
Temat ćwiczenia: Pomiar odkształconych napięć i prądów.				Data wykonania 30.11.1998	Ocena

I Cel ćwiczenia.

Celem *wiczenia było zapoznanie się z metodami analizy odkształconych prądów i napięć, oraz sposobów pomiaru parametrów tych przebiegów.

ll. Spis przyrządów użytych w trakcie wykonywania ćwiczenia

-miliamperomierz magnetoelektryczny zakres 1500mA nr PL-P3-481-E6

-amperomierz elektrodynamiczny zakres 1A kl.0,5 nr PL-P3-340-E6

-woltomierz magnetoelekrtyczny zakres 3V/6V kl.0,5 nr PL-P3-483-E6

-woltomierz elektrodynamiczny nr PL-P3-633-E6

-rezystor suwakowy Rmax=89Ω Imax=1,1A nr PL-K-039-E6

-transformator powietrzny M=0,01H nr PL-P3-311-E6

-rezystor wzorcowy R=1Ω nr PL-P3-43-3/235

-oscyloskop nr PL-P3-540-E6

-generator przebiegów odkształconych

-generator częstotliwości nr PL-P3-510-E6

lIl. Wykonanie ćwiczenia.

1. Wyznaczanie charakterystyki transformatora powietrznego.

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa

Lp	I'A1	IA2	IŚR	Im	UŚR	RZ	EŚR	KK
	A	A	A	A	V	kΩ	V	-
1	0,05	0,047	0,045045	0,06627	0,135135		0,135135	1,0434
2	0,1	0,101	0,09009	0,14241	0,27027		0,27027	1,1211
3	0,15	0,152	0,135135	0,21432	0,414414	3	0,414414	1,1248
4	0.216	0.2	0,194595	0,282	0,563063		0,563063	1,027778
5	0,25	0,253	0,225225	0,35673	0,702703		0,702703	1,12332
6	0.3	0.3	0,27027	0,423	0,828829			0,828829	1,11
7	0,35	0,34	0,315315	0,4794	0,981982		0,981982	1,078286
8	0.4	0.4	0,36036	0,564	1,099099		1,099099	1,11
9	0,45	0,445	0,405405	0,62745	1,243243		1,243243	1,097667
10	0.5	0.5	0,45045	0,705	1,369369		1,369369	1,11
11	0.6	0.6	0,540541	0,846	1,621622		1,621622	1,11
12	0,7	0,705	0,630631	0,994	1,891892		1,891892	1,117929
13	0.8	0.8	0,720721	1,128	2,252252		2,252252	1,11
14	0.9	0.9	0,810811	1,269	2,522523		2,522523	1,11
15	1	1	0,900901	1,41	2,792793		2,792793	1,11

Przykładowe obliczenia:

Iśr=IA1/1,11=0,7/1,11=0,63A

Uśr=Uv/1,11=2,1/1,11=1,89V

K_K = I_SK/I_ŚR =0,705/0,63=1,118

Rys. 1 Charakterystyka transformatora powietrznego I_m = f ( E_ŚR ).

2. Wyznaczanie błędu od kształtu krzywej napięcia zasilającego dla amperomierza wartości średniej.

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa

Rodzaj prądu	kh	IA2	IA1	IŚR	UŚR	Im	KK	KS	δK
	%	A	A	A	V	A	-	-	%
sinus.	0.05		0.85	0.81	2.54		0.99	1.41	-1.11
I	0.8		0.85	0.81	2.55		0.99	1.41	-1.49
II	2.5		0.83	0.81	2.55		0.99	1.41	-1.49
III	4.8	0.8	0.83	0.83	2.6	1.13	0.97	1.41	-3.38
IV	6.5		0.83	0.83	2.6		0.97	1.41	-3.38
V	12.4		0.81	0.86	2.7		0.93	1.42	-6.96
VI	17		0.80	0.88	2.75		0.91	1.42	-8.65
VII	23		0.80	0.88	2.76		0.91	1.41	-8.99

Przykładowe obliczenia:

K_K = I_SK/I_ŚR = 0,8/0,83 = 0,97

3. Analiza harmoniczna prądu odkształconego.

Tabela pomiarowa

Lp	f	P	UK	IK	IA2	IOBL
	Hz	W	V	A	A	A
1	50	34	40	0,85	0.8
2	150	7	40	0,175	0.8	0.88
3	250	0.7	40	0,0175	0.8

Przykładowe obliczenia:

I_K = P/U_K = 7/40 =0,175 A

Pomiary zostały wykonane dla VII odczepu generatora przebiegów odkształconych.

III. Wnioski.

Wyznaczona w pierwszym punkcie charakterystyka transformatora powietrznego I_m = f ( E_ŚR ) jest linią prostą. Wynika to z faktu iż transformator badany był transformatorem z rdzeniem powietrznym, zaś przenikalność magnetyczna powietrza jest stała. Obliczony współczynnik kształtu K_K ma wartość zbliżoną do wartości wyliczonej teoretycznie czyli do wartości 1,11. Rozbieżność ta może wynikać z błędów mierników użytych do pomiaru napięcia i prądu jak również z niedokładnego odczytu.

W drugim punkcie wyznaczaliśmy dla amperomierza wartości średniej (prostownikowego) błąd od kształtu krzywej zasilając układ z generatora przebiegów odkształconych. Przy przełączaniu na kolejne odczepy generatora obserwujemy wzrost się zawartości harmonicznych w badanym sygnale o czym informuje nas współczynnik k_h, oraz wraz ze wzrostem zawartości harmonicznych wzrastał błąd badanego amperomierza do wartości maksymalnej wynoszącej -8.99 % dla odczepu VII. Obliczony współczynnik szczytu K_S pokrywa się z wartością wyliczoną teoretycznie i wynosi K_S = 1.41.

A₁

A₂

R

R_W

V₁

W

G₁

Osc.

AT

 ~

TP

AT

 ~

V₁

do układu pomiarowego

U₂

G₂

I

U_pm

---