Politechnika Lubelska		Laboratorium Metrologii
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 5
Nazwisko: Lasota Kukiełka Bogusz	Imię: Wojciech Rafał Albert		Semestr VI	Grupa ED 6.1	Rok akad. 1999/2000
Temat ćwiczenia: Sprawdzanie i regulacja licznika 1-fazowego energii czynnej.				Data wykonania: 08-03-2000	Ocena

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było poznanie własności i sposobów regulacji licznika 1-fazowego energii czynnej oraz wyznaczenie uchybu podstawowego.

II. Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.

V- woltomierz elektromagnetyczny kl=0,5 zakres 300V PL-P3-257EC

mA - miliamperomierz elektromagnetyczny PL-P3-E6-563

A - amperomierz elektromagnetyczny zakres 5A, kl=0,5 PL-P3-253-E6/

W- watomierz elektrodynamiczny kl=0,5 zakres U=400V , J=5A PL-P3-582E6

R₁- rezystor suwakowy R=3Ω I=10,2A PL-K-019-/E6

R₂- rezystor suwakowy R=1540Ω ,I=0,3A PL-K-023-E6

Atr₁- autotransformator PL-P3-515-E6

Atr₂- autotransformator PL-P3-686-E6

Pf- przesuwnik fazowy P=23kVA ,I=380 380V/220V , f=50Hz

L - licznik jednofazowy energii czynnej MOD A52, 220V 5(20)A f=50Hz ,900obr/kWh

III. Wykonanie ćwiczenia.

1. Regulacja momentu pomocniczego.

Regulację przeprowadziliśmy zmieniając położenie dwóch blaszek umieszczonych obok szczeliny elektromagnesu napięciowego tuż nad aluminiową tarczą licznika. Efektem zmiany położenia blaszek była widoczna różnica prędkości obracającej się tarczy. Regulację wykonaliśmy przy podwyższonym napięciu zasilającym o 10% w stosunku do napięcia znamionowego przy otwartym obwodzie prądowym. Regulację zakończyliśmy wówczas gdy tarcza licznika wykazywała tendencję do ruchu, ale nie obracała się ruchem trwałym.

Rys1. Schemat układu pomiarowego.

2. Wyznaczanie mocy rozruchu licznika.

Moc rozruchu licznika wyznaczyliśmy włączając w obwód prądowy miliamperomierz (mA) uniwersalny, a w szereg z opornikiem R₁ dodatkowy suwakowy opornik R₂ o dużej rezystancji.

Kierując się maksymalnym wskazaniem watomierza przy stałej wartości prądu i napięcia

ustawiliśmy cosϕ = 1. Układ połączeń pozostaje bez zmian ( Rys.1).

U_ZN =220 V

I = 90 mA

Moc rozruchu licznika (cosϕ = 1):

P_r = U_ZN⋅I = 220V⋅0,09A = 19,8 W

3. Regulacja kąta fazowego.

Kąt fazowy między strumieniem prądowym a napięciowym regulowaliśmy przesuwając zworę w pętli z drutu oporowego przyłączonej do zwojów zwartych na rdzeniu prądowym. Licznik został wyregulowany przy znamionowej wartości prądu , napięcia i cosϕ = 0 ( zerowe wskazanie watomierza). Po regulacji wirnik licznika miał tendencję do ruchu, ale nie obracał się ruchem trwałym.

4. Regulacja momentu hamującego.

Regulacji momentu hamującego dokonaliśmy zmieniając położenie magnesu trwałego względem tarczy licznika do momentu kiedy przy U_ZN, I_ZN oraz cosϕ = 1 uchyb licznika był jak najmniejszy.

U_ZN = 220 V I_ZN = 5 A cosϕ = 1 P = 1080 W

Regulację oparliśmy na wyznaczeniu stałej licznika metodą pomiaru czasu założonej liczby obrotów i porównaniu jej ze stałą rzeczywistą licznika odczytaną z tabliczki.

Obliczanie stałej licznika:

C_zn=900 obr/kWh -stała znamionowa licznika

C_x =900,9 obr/kWh -obliczona stała licznika

5. Wyznaczanie uchybu podstawowego licznika.

I	I/IZN	N	tp	tx	δA	P
A	%	obr	s	s	%	W
0,5	5	2	66,6	66,0	-0,9	120
1,0	20	3	54,5	53,0	-2,7	220
2,5	50	8	53,3	53,0	-0,6	600
5,0	100	15	53,5	54,0	0,8	1120
10,0	200	30	55,5	55,0	0,9	2160

Obliczenia:

Rys2. Charakterystyka δ_A = f(I/I_ZN).

IV. Wnioski.

Regulację momentu pomocniczego przeprowadziliśmy przy podwyższonym napięciu zasilającym o 10% w stosunku do napięcia znamionowego. Efektem zmiany położenia blaszek regulacyjnych była widoczna różnica prędkości obracającej się tarczy. Regulację zakończyliśmy w momencie gdy tarcza licznika wykazywała tendencję do ruchu, lecz nie obracała się ruchem trwałym. Regulacji kąta fazowego dokonywaliśmy przesuwając zworę w pętli z drutu oporowego przyłączonej do zwojów zwartych na rdzeniu prądowym powodując w ten sposób zmianę strumienia. Podczas regulacji prąd i napięcie miały wartości znamionowe, a cosϕ = 0. Podobnie jak w poprzednim punkcie regulację zakończyliśmy gdy wirnik licznika wykazywał tendencję do ruchu, ale nie obracał się ruchem trwałym. Z pomiarów przeprowadzonych w pkt. 5 widzimy że uchyby podstawowe licznika wahały się od -2,7% do 0,9%. Dla małych obciążeń uchyb podstawowy jak wynika z obliczeń był ujemny i w miarę zwiększania obciążenia rósł do wartości 0,9%. Zależność δ_A = f(I/I_ZN) przedstawiona jest na rysunku nr2. Uzyskane z obliczeń wartości uchybów podstawowych mogą wynikać z niedokładnego wyregulownia licznika i złego ustawienia momentu hamującego. Kształt charakterystyki δ_A = f(I/I_ZN) może wynikać z w/w niedokładności regulacji badanego licznika. Przy obliczaniu mocy rozruchu licznika posługiwaliśmy się układem pomiarowym z rysunku nr1 z pewną modyfikacją która nie została przedstawiona na schemacie w powyższym sprawozdaniu. Polegała ona na tym ,że do opornika suwakowego R₁ został dołączony szeregowo opornik suwakowy R₂ o dużej rezystancji a w obwodzie prądowym amperomierz A zastąpiony został miliamperomierzem mA. Po przeprowadzeniu pomiaru mocy rozruchowej licznika stwierdziliśmy ,że jest ona dość duża (19,8W).

Regulację momentu hamującego przeprowadziliśmy w oparciu o wyznaczenie stałej licznika metodą pomiaru czasu założonej liczby obrotów i porównaniu jej ze stałą rzeczywistą licznika odczytaną z tabliczki. Ostatni punkt sprawozdania tj. wyznaczanie uchybu licznika dla cosϕ=0,5 nie został wykonany ze względu na brak czasu.

2

4

R

S

T

R

O

W₁

W₂

Pf

Atr₁

R₁

V

A

W

L

δ_A [%]

I/I_ZN

Atr₂

---