Politechnika Lubelska		Laboratorium Metrologii
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 5
Nazwisko: Cocek Balun	Imię: Wojciech Marcin		Semestr VI	Grupa ED 6.4	Rok akad. 1995/96
Temat ćwiczenia: Sprawdzanie i regulacja licznika 1-fazowego energii czynnej.				Data wykonania 13.03.96	Ocena

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest poznanie własności licznika 1-fazowego energii czynnej oraz wyznaczenie uchybu podstawowego.

II. Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.

1. Woltomierz elektromagnetyczny PL-P3-E6-339

2. Miliamperomierz elektromagnetyczny PL-P3-E6-563

3. Amperomierz elektromagnetyczny PL-P3-E6-114

4. Watomierz PL-P3-E6-287

5. Rezystor PL-K-017-E6

6. Rezystor PL-K-021-E6

7. Autotransformator PL-P3-513-E6

8. Autotransformator PL-P3-1348-E6

III. Wykonanie ćwiczenia.

1. Regulacja momentu pomocniczego.

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

Schemat układu pomiarowego:

2. Wyznaczanie mocy rozruchu licznika.

Moc rozruchu licznika wyznaczamy włączając w obwód prądowy miliamperomierz, a w szereg z opornikiem R₁ opornik dodatkowy o dużej rezystancji. Ustawiamy cosϕ = 1 kierując się maksymalnym wskazaniem watomierza przy stałej wartości prądu i napięcia.

Układ połączeń jak w pkt. 1.

U_ZN =220 V

I = 90 mA

P = U_ZN⋅I = 220⋅0,09 = 19,8 W przy cosϕ = 1

3. Regulacja kąta fazowego.

Regulacji kąta fazowego dokonujemy przesuwając zworę w pętli z drutu oporowego przyłączonej do zwojów zwartych na rdzeniu prądowym. Podczas regulacji prąd i napięcie powinny mieć wartości znamionowe, a cosϕ = 0, co występuje przy zerowym wskazaniu watomierza. Wirnik licznika powinien wtedy mieć tendencję do ruchu, ale nie obracać się ruchem trwałym.

4. Regulacja momentu hamującego.

Regulujemy moment hamujący zmieniając położenie magnesu trwałego, tak aby przy U_ZN, I_ZN oraz

cosϕ = 1 uchyb licznika był bliski zeru.

U_ZN = 220 V I_ZN = 5 A cosϕ = 1 P = 1100 W

t_p = 60 s - zakładany czas pomiaru

- obliczona wartość N_P dla założonego t_p.

N_o = 16.5 obr - liczba obr licznika odnotowana po regulacji momentu hamującego.

5. Wyznaczanie uchybu podstawowego licznika.

Tabela.

I	I/IZN	N	tp	tx	δA	P
A	%	obr	s	s	%	W
0.25	5	1	72.73	70	-3.75	55
0.5	10	2	72.73	71	-2.37	110
1	20	4	72.73	72	-1.00	220
2.5	50	8	58.18	59	1.41	550
5	100	15	54.55	56	2.67	1100

Obliczenia:

Charakterystyka δ_A = f(I/I_ZN).

6. Wyznaczanie uchybu licznika dla cosϕ = 0,5.

U_ZN =220 V

I_ZN = 5 A

cosϕ = 0.5

N = 9

P = 550 W

t_X = 67 s

IV. Wnioski.

Regulacja momentu pomocniczego została wykonana przy podwyższonym napięciu zasilającym o 10% w stosunku do napięcia znamionowego. 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 skończyliśmy gdy wirnik licznika wykazywał tendencję do ruchu, ale nie obracał się ruchem trwałym. Przy ustawianiu momentu hamującego wyznaczyliśmy analitycznie ilośc obrotów licznika dla jednej minuty N=16,5 obr korzystając z wzoru na poprawny czas, podstawiając wartości prądu i napięcia znamionowe.

Z pomiarów przeprowadzonych w pkt. 5 widzimy że błędy podstawowe licznika wahały się od -3,75% do 2.67%. Dla małych obciążeń błąd podstawowy jak wynika z obliczeń był ujemny i w miarę zwiększania obciążenia rósł do wartości 2.67%. Zależność δ_A = f(I/I_ZN) przedstawiona jest na charakterystyce. Przy wyznaczaniu uchybu licznika dla obciążenia indukcyjnego cosϕ = 0,5 wyznaczony błąd wynosił 2.37%. Uzyskane z obliczeń wartości błędów podstawowych mogą wynikać z niedokładnego wyregulowania licznika i złego ustawienia momentu hamującego.

R

S

T

R

O

W₁

W₂

Pf

At

R₁

V

A

W

L

δ_A [%]

I/I_ZN

[%]

---