14''''~2.DOC

                              Politechnika Lubelska

                           Katedra Podstaw Metrologii

              Laboratorium Metrologii

                      Sprawozdanie z ćwiczenia nr 14.

        Temat: Wyznaczanie błędów dodatkowych mierników elektromagnetycznych.

Wykonano: 25.11.1996

Grupa :

              Maciej Bara

              Robert Siwiec

              Mariusz Wolanin

I  Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodami pomiaru mocy biernej przy pomocy watomierzy

żyte w zadaniu:

II  Wykonanie ćwiczenia.

  1. Pomiar mocy biernej przy pomocy jednego watomierza metodą bezpośrednią.

Schemat pomiarowy:

1

2

3

W1

A1

A2

ODB.

A3

V1

Przyrządy użyte w zadaniu:

W1 -watomierz ferrodynamiczny, klasa=0,5 ,zakresy 5A,400V; PL P3-247-E6

V 1 -woltomierz elektromagnetyczny, klasa=1, zakres 600V,PL-P3-49-E6

A1 -amperomierz elektromagnetyczny, klasa=0,5, zakres 5A, PL-P3-116-E6

A2 -amperomierz elektromagnetyczny, klasa=0,5, zakres 5A, PL-P3-114-E6

A3 -amperomierz elektromagnetyczny, klasa=0,5, zakres 5A, PL-P3-121-E6

ODB. -jako odbiornika użyto przesównika fazy

Tabela pomiarowa:

Błąd! Nieprawidłowe łącze.

Przykładowe obliczenia:

Q0 = ­Pw = ­1270W = 2199,7 Var

S0 = ­U23­I1 = ­390V­3,5A = 2364,2VA

cosj =

2. Pomiar mocy biernej przy pomocy jednego watomierza metodą pośrednią.

Schemat pomiarowy:

Przyrządy użyte w zadaniu:

W -watomierz ferrodynamiczny jw., zakresy: 100V,2,5A

V -woltomierz elektromagnetyczny, klasa=1, zakres 150V,PL-P3-51-E6

A -amperomierz elektromagnetyczny, klasa=0,5, zakres 2,5A, PL-P3-116-E6

OD. -odbiornik jak wyżej

Pu -przekładnik napięciowy, napięcie wejściowe: 400V/250V, napięcie wyjściowe: 100V,klasa=1, PL-P3-82-E6

Pi -przekładnik prądowy, 10A,25A,50A/5A, PL-P3-43-E6

Tabela pomiarowa:

Przykładowe obliczenia:

Q0 = ­Jizn­Juzn­Pw = ­2­4­170W = 2355,6 Var

S0 = ­Jizn­Juzn­U23­I1 = ­2­4­100V­1,71A = 2369,5 VA

cosj =

3. Pomiar mocy biernej przy pomocy dwóch watomierzy metodą pośrednią.

Schemat pomiarowy:

1

2

3

ODB.

V2

W1

A1

W2

A2

Tabela pomiarowa:

Przyrządy użyte w zadaniu:

W1 -watomierz ferromagnetyczny jw., zakresy 100V, 2.5A, PL-P3-116-E6

W2 -watomierz ferrodynamiczny jw., zakresy: 100V,2.5A

V -woltomierz elektromagnetyczny, klasa=1, zakres 150V,PL-P3-49-E6

A1 -amperomierz elektromagnetyczny, klasa=0,5, zakres 2.5A, PL-P3-116-E6

A2 -amperomierz elektromagnetyczny, klasa=0,5, zakres 2.5A, PL-P3-121-E6

Pu1 -przekładnik napięciowy, napięcie wejściowe: 400V/250V, napięcie wyjściowe: 100V,klasa=1, PL-P3-82-E6

Pi1 -przekladnik prądowy, 10A,25A,50A/5A, PL-P3-43-E6

Pu2 -przekładnik napięciowy, napięcie wejściowe: 400V/250V, napięcie wyjściowe: 100V,klasa=1, PL-P3-81-E6

Pi2 -przekładnik prądowy, 10A,25A,50A/5A, PL-P3-43-E6

Rd -watomierz typu jak wyżej

OD. -odbiornik jak wyżej

Przykładowe obliczenia:

Q0 = ­Jizn­Juzn­(Pw1 +Pw2) = ­2­4­(171.3W+167.5W) = 4695 Var

S0 = ­Jizn­Juzn­U23­I1 = ­2­4­99V­1,75A = 2400 VA

5. Wnioski.

Wyniki pomiarów dla poszczególnych układów:

Układ pomiarów bezpośredni jednym watomierzem:

moc bierna Q = 2299.7 VAr

moc pozorna S = 2262.9 VA

współczynnik mocy cosj = 0.2

Układ pomiarów pośredni jednym watomierzem:

moc bierna Q = 2182.4 VAr

moc pozorna S = 2286.3 VA

współczynnik mocy cosj = 0.298 

Układ pomiarów dwoma watomierzami:

moc bierna Q = 2175.5 VAr

moc pozorna S = 2376.4 VA 

współczynnik mocy cosj = 0.402

Otrzymane  wyniki  w  trzech  różnych metodach pomiarowych ,  różnią  się nieco . Jest to szczególnie widoczne przy cosf , co  świadczy  o  różnym  stopniu  błędów wprowadzanych przez układy  pomiarowe.  Wynika  to  z  tego  ,  że  odbiornik  z  założenia  symetryczny  był  niesymetryczny , tak więc dwa pierwsze układy  pomiarowe   są   niewłaściwe.   Moc  bierna  poprawnie  została  wyznaczona  tylko  z  pomiarów w układzie z dwoma watomierzami.

Zastosowanie  przekładników  w układach pomiarowych spowodowało  zwiększenie  błędu  pomiaru.  Trudno  ocenić,  czy większy błąd  pomiaru  spowodowało potraktowanie odbiornika jako symetryczny,  czy  też  zastosowanie przekładników napięciowych i prądowych w  układzie z dwoma watomierzami. W naszej sytuacji najwłaściwszym  układem   byłby   układ   z   dwoma   watomierzami   włączonymi  bezpośrednio, i na podstawie wyników otrzymanych w tym układzie  moglibyśmy  dopiero  przeprowadzać porównanie z innymi układami  pomiarowymi.   Poza  tym  sam  sposób  zmiany  odbiorników  nie  gwarantuje,  że  odbiornik  I  w  p.2 miał to samo przesunięcie  fazowe  co  w  innych  punktach  itd.,gdyż  kąt  fazowy był dla  każdego  układu pomiarowego ustawiany oddzielnie, a więc metoda  nie gwarantowała dokładnej powtarzalności. W trzecim punkcie przy pomiarze mocy biernej metodą dwóch watomierzy jako opornik dodatkowy po stronie wtórnej przekładników napięciowych zastosowano cewkę napięciową trzeciego watomierza w celu uzyskania sztucznego punktu zerowego. Pominięcie włączenia opornika dodatkowego spowodowałoby błędne wskazania watomierzy, tzn. suma wskazań watomierzy nie przedstawiałaby mocy biernej odbiornika.