Laboratorium z metrologii elektrycznej i elektronicznej
II ELEKTR	Temat : Pomiar mocy i energii elektrycznej prądu jednofazowego.	Data: 28.04.1998
Gr.	Arkadiusz Krzywda, Kroczak Janusz	Ocena:

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i zasadą działania liczników indukcyjnych, pomiar mocy za pomocą watomierza i przetwornika hallotronowego, wyznaczanie klasy przetwornika hallotronowego oraz pomiar energii prądu jednofazowego za pomocą watomierza i stopera, za pomocą licznika jednofazowego a także określenie przydatności badanego licznika do pomiaru energii elektrycznej.

2. Układ pomiarowy

3. Tabele pomiarowe

3.1 Pomiary dla licznika indukcyjnego.
a) cos ϕ= 1, kierunek prawidłowy I_n = 3A, prąd rozruchu I_R=0,5mA, C_n = 4800

U [V]	I [A]	P [W]	n [obr]	t [s]	A [kWh]		δ [%]
220	0,3	68	10	104,43	0,00197	5069,5	5,615
220	1,5	368	46	100,82	0,01031	4463,4	-7,01
220	3	696	94	100,99	0,01952	4814,4	0,30
220	4,5	1032	141	100,04	0,02868	4916,6	2,43

b) cos ϕ= 0.5 pojemnościowy, kierunek prawidłowy

U [V]	I [A]	P [W]	n [obr]	t [s]	A [kWh]		δ [%]
220	1,5	240	32	103,71	0,00691	4628,3	-3,577
220	3	456	62	102,45	0,01298	4777,7	-0,465
220	4,5	608	83	101,26	0,0171	4853,3	1,1109

c) cos ϕ= 0.5 indukcyjny, kierunek prawidłowy

U [V]	I [A]	P [W]	n [obr]	t [s]	A [kWh]		δ [%]
220	1,5	216	30	100,80	0,00605	4960,3	3,3399
220	3	400	56	10136	1,12622	4972,4	3,5916
220	4,5	664	92	100,29	0,0185	4973,5	3,6152

d) cos ϕ= 1, kierunek obrotów nieprawidłowy

U [V]	I [A]	P [W]	n [obr]	t [s]	A [kWh]		δ [%]
220	0,3	68	9	103,80	0,00196	4590,3	-4,369
220	1,5	344	46	100,83	0,00963	4774,3	-0,535
220	3	688	94	101,03	0,01931	4868,5	1,4262
220	4,5	1024	142	100,64	0,02863	4960,4	3,3425

3.2 Wzory i obliczenia

Energia zmierzona watomierzem i stoperem:

Obliczam stałą licznika:

Obliczam błąd licznika:

3.3 Wykresy

4. Tabele pomiarowe

4.1 Pomiary dla przetwornika hallotronowego .

a) cos ϕ= 1, kierunek prawidłowy

I	P	Uhall	Phall	δh
A	W	V	W	%
0,3	68	0,529	52,9	-22,206
0,75	172	1,527	152,7	-11,221
1,5	342	3,188	318,8	-6,7836
2,25	520	4,917	491,7	-5,4423
3	696	6,574	657,4	-5,546
3,75	860	8,164	816,4	-5,0698
4,5	1032	9,833	983,3	-4,719

b) cos ϕ= 0,5 kierunek prawidłowy charakter indukcyjny

I	P	Uhall	Phall	δh
A	W	V	W	%
0,75	108	0,942	94,2	-12,778
1,5	220	2,035	203,5	-7,5
2,25	338	3,175	317,5	-6,0651
3	440	4,428	442,8	0,6364
3,75	552	5,355	535,5	-2,9891
4,5	664	6,455	645,5	-2,7861

c) cos ϕ= 0,5 kierunek prawidłowy charakter pojemnościowy

I	P	Uhall	Phall	δh
A	W	V	W	%
0,75	112	0,945	94,5	-15,625
1,5	224	2,049	204,9	-8,5268
2,25	344	3,226	322,6	-6,2209
3	448	4,265	426,5	-4,7991
3,75	544	5,190	519	-4,5956
4,5	672	4,410	441	-34,375

d) cos ϕ= 1, kierunek przeciwny

I	P	Uhall	Phall	δh
A	W	V	W	%
0,75	170	-1,737	173,7	2,1765
1,5	344	-3,460	346	0,5814
2,25	520	-5,208	520,8	0,1538
3	696	-6,918	691,8	-0,6034
3,75	856	-8,486	848,6	-0,8645
4,5	1040	-10,254	1025,4	-1,4038

4.2 Wzory i obliczenia:

Obliczam moc hallotronu:

Obliczam klasę przetwornika hallotronowego:


Obliczam błąd przetwornika hallotronowego:

4.3. Charakterystyka przetwornika hallotronowego .

a) cos ϕ= 1, kierunek prawidłowy
b) cos ϕ= 0,5 kierunek prawidłowy charakter indukcyjny

c) cos ϕ= 0,5 kierunek prawidłowy charakter pojemnościowy
d) cos ϕ= 1, kierunek przeciwny

5. Uwagi i wnioski :

Badając licznik energii elektrycznej stwierdziliśmy, że prąd rozruchu licznika wynosi 25mA, a przy zwiększaniu napięcia, bez obciążenia, tarcza licznika nie poruszyła się. Zwiększając pobór mocy błąd licznika przyjmował coraz większe wartości. Wyznaczony uchyb licznika nie przekraczał wartości dopuszczalnej. Normy przewidują uchyb do 4.5%, a wyliczony przez nas maksymalny uchyb ma wartość około 4.37% co przedstawiliśmy na wykresach błędu licznika. Świadczy to o przydatności tego licznika do pomiaru energii elektrycznej. Wartość uchybu licznika jest ściśle związana ze stałą licznika określającą liczbę obrotów tarczy przypadających na jednostkę energii elektrycznej i jest miarą różnicy pomiędzy znamionową a rzeczywistą stałą licznika. Jeżeli te stałe różnią się o więcej, niż przewidziane jest w normach, traci na tym albo użytkownik energii elektrycznej (C<Cn) albo jej dystrybutor (C>Cn).

Po dokonaniu pomiaru mocy za pomocą watomierza i przetwornika hallotronowego oraz po dokonaniu koniecznych obliczeń możemy stwierdzić, że błąd popełniany przez przetwornik pozwala go zaliczyć do przetworników klasy 1.5, co jest zgodne z danymi technicznymi przetwornika. Kształt charakterystyk przetwarzania U_h=f(P) świadczy o tym, że badany przetwornik jest liniowy i symetryczny.

---