Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Порядок выполнения работы. 1. Ознакомиться с приборами на стенде




1. Ознакомиться с приборами на стенде. Составить перечень приборов, оборудования и их основные технические данные записать в таблицу1.1.

Таблица 1.1 - Характеристика приборов

Название прибора Система прибора Тип Род и характер измеряемой величины Класс точности прибора Диапазон измерений Цена деления Заводской номер Год выпуска
                 

 

2.Собрать схему.

3.Подать напряжение на схему для поверки вольтметра или амперметра. При изменении напряжения регулятором необходимо следить за показаниями прибора.

4.Включив прибор, проверить, находится ли указатель на нулевой отметке шкалы. В случае необходимости с помощью корректора установить указатель на нулевую отметку.

5.Произвести последовательно запись показаний поверяемого и образцового приборов сначала при возрастании измеряемой величины от нуля до наибольшего значения на шкале, а затем по тем же точкам при убывании от

наибольшего значения на шкале до нуля. При этом необходимо, чтобы указатель подходил к числовой отметке только с одной стороны.

6.Вычислить абсолютные, относительные и приведенные погрешности и поправки, выбирая для этого большее значение для каждой пары абсолютных погрешностей, полученных для данной точки. Вычислить вариацию показаний.

7.Определить время установления показаний прибора.

8. Определить цену деления прибора, которая представляет собой отношение длины шкалы прибора (предела измерения) к числу делений шкалы. Результаты наблюдений и вычислений записать в таблице 1.2.

9. По данным опыта и расчетов построить кривые в зависимости от показаний поверяемого прибора.

10. Проверить, не превосходят ли полученные погрешности прибора пределов Допускаемых для него погрешностей и вариации показаний.

11. Определить класс точности поверяемого прибора

Таблица 1.2. - Расчетные и экспериментальные данные

 

Показатель поверяемого прибора Показания образцового прибора Погрешность Поправка Время установления Вариация показаний
При увеличении напряжения (тока) При уменьшении напряжения (тока) Среднее Абсолютная Относительная Приведенная
В(А) В(А) В(А) В(А) В(А) % % В(А) С %
                   

 

Последовательность выполнения работы по поверке ваттметра.

Цель работы: практически изучить методику поверки показаний технического ваттметра, сравнивая их с показаниями образцового ваттметра; определить погрешности цифровых отметок шкалы поверяемого прибора, соответствие его классу точности, обозначенному на шкале, и построить график абсолютной и приведенной погрешности от величины поверяемого прибора.

1. Схему для наблюдений задает преподаватель. Студентам надо ознакомиться с приборами и оборудованием, выбранным для работы. Выяснить, соответствуют ли они рекомендациям, изложенным в описании схем установок.

2. Собрать схему для поверки технического ваттметра (рисунки 1.2 и 1.3). При этом обратить внимание на то, чтобы генераторные зажимы токовой обмотки и обмотки напряжения каждого из ваттметров были соединены так, как показано на схеме (генераторные концы обмоток обозначены точками, а на приборах генераторные зажимы — звездочками).

3. Собрав схему, при разомкнутом выключателе SA1 проверить поло-
жение указательных стрелок приборов. Они должны быть на нулевой отметке шкалы. Если возникает необходимость, следует отрегулировать положение стрелок корректором.

Лампы в реостате Rл отключить. Ползунок реостата R1 установить в верхнее (по схеме) положение на самое малое напряжение.

Проверить собранную схему и положение приборов, а затем показать для проверки преподавателю. Получив его разрешение, подготовить установку к измерениям.

Рисунок 1.2. - Схема включения приборов для поверки технического ваттметра.

Цель: практически изучить методику поверки показаний технического ваттметра, сравнивая их с показаниями образцового ваттметра; определить погрешности цифровых отметок шкалы поверяемого прибора, соответствие его классу точности, обозначенному на шкале, и построить график абсолют­ной и приведенной погрешности от величины поверяемого прибора.

1 Схему для наблюдений задает преподаватель. Студентам надо ознакомиться с приборами и оборудованием, выбранным для работы. Выяснить, соответствуют ли они рекомендациям, изложенным в описании схем установок.

Перечень приборов, оборудования и их основные технические данные записать в таблице 1.3.

4. Выключателем SA1 подключить исследуемую схему к электросетй. Передвигая ползунок реостата R1, установить по контрольному вольтметру V номинальное напряжение ваттметра. Его значение написано возле зажима, к которому присоединен в схеме прибора добавочный резистор Rл, соединенный с концом обмотки напряжения ваттметра.

 

Потом постепенно увеличивать силу тока в последовательной цепи так, чтобы стрелка ваттметра устанавливалась поочередно на цифровых делениях шкалы. Грубое регулирование тока достигается включением ламп в ламповый реостат Кл, а плавное - при помощи реостата R2.

где АР - абсолютная погрешность, Вт;

Рп - показания поверяемого ваттметра, Вт;

Ро - вычисленное среднее значение показаний,образцового ваттметра,

ВТ.

Приведенную относительную погрешность вычисляют по формуле;

Рисунок 1.3. - Схема включения приборов для поверки технического ваттметра методом раздельных цепей и векторная диаграмма напряжения и токов в измерительной цепи.

 

Во время опыта поддерживать напряжение параллельной цепи постоян­ным и, в случае необходимости, регулировать его потенциометром R1.

Показания приборов записать в таблицу 1.4. В графу «ход вверх» записывают показания образцового ваттметра (в делениях шкалы и ваттах), соответствующие цифровым отметкам шкалы поверяемого ваттметра. При снятии показаний прибора учесть цену деления его шкалы. 4.Опыт повторить, изменяя силу тока в обратном направлении от но­минала до нуля, устанавливая стрелку поверяемого ваттметра на тех же деле­ниях шкалы. Показания образцового ваттметра записать в графу «ход вниз» таблицы 1.4. Закончив измерения, выключателем SA1 отключить цепь от электросети.

Таблица 1.4. - Результаты поверки технического ваттметра

 

Показания приборов Погрешности Среднее значение поправки вариации показаний поверяемого ваттметра
Вольтметра Амперметра Ваттметра
Поверяемого Образцового Абсолютная Относительная
Ход вверх Ход вниз Среднее
В А Вт дел Вт дел Вт Вт Вт % Вт %
                       

6; Вычислить среднее значение показаний образцового ваттметра и записать в соответствующую графу таблицы. Определить абсолютную погрешность поверяемого ваттметра по формуле:

, (1.7)

где Р - абсолютная погрешность, Вт;

PП - верхний предел измерений поверяемого ваттметра, Вт.

Р0 - вычисленное среднее значение показаний образцового ваттметра, Вт.

Приведенную относительную погрешность вычисляют по формуле:

(1.8)

где ∆Р – абсолютная погрешность, Вт;

РN – верхний предел измерений поверяемого ваттметра, Вт.

Поправку определяют как абсолютную погрешность с обратным
знаком, т. е. = - ∆Р.

Вычисленные величины записать в соответствующие графы
таблицы 1.4.

7. По наибольшему значению величины приведенной относительной
погрешности определить класс точности поверяемого ваттметра, учитывая,
что класс прибора оценивают допустимой погрешностью т.е. наибольшей (допускаемой ГОСТом или инструкциями) приведенной относительной погрешностью:

(1.9)

 

8. Определить вариации показания поверяемого ваттметра. Для.этого вычислить разности показаний образцового ваттметра при увеличении P01 (ход вверх) и уменьшении Ро2 (ход вниз) силы тока в последовательной цепи, соответствующие поверяемым отметкам шкалы испытуемого прибора, и определить по формуле:

(1.10)

где РN - верхний предел измерений ваттметра.

 

9. По данным таблицы 1.4 построить график поправок SP '— /р*ц) а
зависимости от показаний поверяемого ваттметра. Примерный вид графика
показан на рисунке 1.4.

10. При помощи потенциометра R1 уменьшить на 20 % напряжение,
подаваемое в параллельную цепь, и повторить опыт по указаниям пунктов 4,
5, 6, 7, 8 и 9. Результаты измерений записать в таблицу 1.4.

Зависимость ,соответствующую второму опыту, построить на том же графике, на котором построена кривая по результатам первого опыта.

 

11. Если по заданию прелодавателя надо исследовать ваттметр,

включенный по второй схеме (рисунок 1.3, а), то при сборке ее следует руководствоваться указа­ниями пункта 2.

 

Рисунок 1.4. - Примерный график поправок к техническому ваттметру: I - при номинальном напряжении ваттметра; 2 - при напряжении меньше номинального на 20 %.

 

При выключенном выключа­теле SA1 ползунок реостата R1 установить в верхнее (по схеме) положение. Ввести полностью сопротивления, реостатов R1 и R3, переключатель SA2 поставить в положение 1. Подготовить установку к измерениям по указаниям пункта 3 описания этой работы.

Исследования провести, выполняя указания пунктов 4, 5, 6, 7, 8 и 9. В отличие от указаний пункта 4 регулировать силу тока в последовательной цепи реостатами R1 и R3.

Закончив измерения, отключить питание выключателем SA1.

12. Переключатель SA2 установить в положение 2. Реостаты Rl, R2, R3 должны быть в начальных положениях. Выполнить все измерения по указаниям пункта 11.

Показания приборов записать в таблицу 1.4.

13. Результаты измерений и вычислений показать преподавателю и по его разрешению разобрать схему.

Содержание отчета о работе

1. Наименование и цель работы.

2. Таблица с перечнем приборов и оборудования, применявшимися в работе и их основными техническими характеристиками.

3.Поверочные схемы.

4.Основные расчетные формулы.

5.Результаты поверки и необходимые расчеты.

6. График зависимости абсолютной, относительной и приведенной погрешности от показаний поверяемого прибора.

7. Выводы по работе.

 

Контрольные вопросы

1. Какие операции предусматривает поверка?

2.По какой погрешности устанавливают класс точности прибора и почему?

3. Что называется абсолютной, относительной и приведенной погрешностями? Что такое поправка?

4. Как определяют время установления показаний прибора?

5. Назовите виды поверок, их назначение?

6. Какие обозначения наносят на шкалу прибора?

7. Какие виды измерений применяют?

8. Что такое цена деления шкалы и как она определяется?

9 Как определяют вариацию показаний, прибора?

10. Какие погрешности называются динамическими и статическими?

11. Охарактеризуйте приборы, применявшиеся в работе.

12. Начертите и поясните схему включения в цепь неподвижной и подвижной катушек ваттметра.

13. Как определяют верхний предел измерений образцового ваттметра?

14. Как определяют цену деления шкалы образцового ваттметра?

15. Как изменяются абсолютная и относительная погрешности технического ваттметра при снижении напряжения (ниже номинального)?

 

 

Литература.

1. Фремке А.В., Душин Е.М. Электрические измерения. - Л.: Энергия.
1980.-е. 16-20, 36-41.

2. Электрические измерения: Учебное пособие для вузов /В.Н. Малиновский, P.M. Демидова-Панфелова, Ю.Н. Евланов и др. Под ред. д.т.н. В.Н.
Малиновского. - М.: Энергоатомиздат, 1980.-с. 19-26.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 Поверка однофазного индукционного счетчика

 

Цель: ознакомиться с устройством однофазного счетчика, принципом его работы и методами поверки.

Поверка счетчиков электрической энергии определяется по одному из способов: 1) ваттметра и секундомера. При этом способе определяют дейст­вительное значение электроэнергии, вызвавшей заданное число оборотов вращения диска счетчика; 2) образцового счетчика. В данном случае показа­ния поверяемого счетчика сравнивают с показаниями образцового счетчика.

Рисунок 2.1. - Однофазный индукционный счетчик: 1 - трехстержневой магнитопровод с обмоткой цепи напряжения U; 2 - алюминиевый диск, жестко укрепленный на оси подвижной части; 3 - противополюс из магнитомягкого материала; 4 - короткозамкнутые витки; 5 - П-образный магнитопровод с двумя последовательно соединенными токовыми обмотками; 6 - обмотка, замкнутая на проволочный резистор 7 с регулируемым с помо­щью перемычки 8 сопротивлением; 9 - счетный механизм; 10 - пластинка с флажком, выполненная из магнитомягкого материала; 11 - стальной крючок; 12 - постоянный магнит для создания тормозного момента; 13 - стальной поводок для создания и регу­лировки компенсационного момента.

Поверка счетчиков классов точности 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; и 3,0 должна производиться при нормальных условиях:

- отклонение счетчика от вертикального положения не превышает 1°;

- напряжение питания не отличается от номинального более, чем на ±1 %;

- температура окружающего воздуха не отличается от 20 °С более, чем на ±3 %.

В данной работе производится частичная поверка счетчика активной энергии, предусматривающая применение ваттметра и секундомера.

Краткие сведении об индукционных счетчиках

 

Потребляемая нагрузкой электрическая энергия определяется по формуле:

,

где Р - активная мощность нагрузки, Вт.

Устройство индукционного счетчика типа СО схематично показано на рисунке 2.1.

В создании вращающего момента участвуют только потоки Фu и ФI (рисунок.2.2), которые замыкаются через магнитопроводы и пересекают диск счетчика:

 

 

Рисунок 2.2. – векторная диаграмма однофазного счетика.

, (2.1)

 

где ψ - угол между векторами потоков ФU и ФI.

При работе на линейном участке кривой намагничивания магни-топроводов

имеем:

где U - напряжение, питающее обмотку рисунок 2.2. - Векторная диаграмма
напряжения; однофазного счетчика

IU и I - соответственно токи в обмотках напряжения и тока;

Zu- модуль полного сопротивления обмотки цепи напряжения.

Учитывая, что ZU rU, можно принять ZU ХU = 2 , следовательно, поток

 

Подставив значения потоков ФI и ФU в (2.1), получим

 

(2.2)

 

где k = сk=1 * k3.

Вращающий момент (2.2) будет пропорционален активной мощности при выполнении равенству sin у — cos , когда углы и (рисунок 2.2) являются дополнительными, т.е. + =90°. Для выполнения такого условия необходимо иметь угол β> 90°, так как β = + 1.Обеспечение равенства + = 90° при угле β > 90° достигается за счет изменения угла потерь αI с помощью короткозамкнутых витков 7 (грубая регулировка) и обмотки 8, замкнутой на проволочный резистор 9. При этом выражение (2.2) примет вид:

(2.3)

Обеспечить равномерную угловую скорость диска можно за счет тор­мозного момента Мт, создаваемого постоянным магнитом 6:

МТ1ФМ*IМ.

Подставив в это уравнение значение Iм = С2ФМ , получим

Мт = С3 (2.4)

где С3 =С] *С2 * .

Приравнивая (2.3) к (2.4), имеем:

или

(2.5)

Интегрируя (2.5) по времени от t1, до t2, получим kW = С3 2 , откуда;

где W - активная энергия, учтенная счетчиком за время от t1 до t2

n - число оборотов диска за это время;

С - постоянная счетчика.

Следует различать номинальную и действительную постоянную счетчика. На шкале счетчика наносятся данные: единица энергии W и передаточное число A, например: 1 кВт/ч - 1200 оборотов диска.

Номинальная постоянная счетчика - это энергия, учитываемая счетчиком за один оборот диска:

Действительной постоянной счетчика называется количество энергии, реально израсходованное в цени за один оборот диска:

Относительную погрешность счетчика определяют по формуле

(2.6)

где WCЧ - значение энергии, учтенной счетчиком;

W - значение энергии, реально израсходованной в цепи (определяют по образцовому ваттметру и секундомеру).

Кроме погрешности ГОСТом нормируется порог чувствительности

счетчика:

(2.7)

где lmin Pmin - наименьшее значение тока и мощности, при котором начинается непрерывное вращение диска;

IЮ UЮ - номинальный ток и напряжение.

По ГОСТ 6570-96 порог чувствительности не должен превышать 0,4 % для счетчиков класса точности 0,5 и 0,5 % для классов 1,0; 1,5; 2,0.

Другим важным показателем, оценивающим качество счетчика и его настройки, является отсутствие самохода, т.е. вращения диска при наличии напряжения в параллельной обмотке и отсутствии его в токовой обмотке.

 

 

Оборудование и измерительные приборы лабораторной установки а) номинальная постоянная счетчика;

Рисунок 2.3. – Схема поверки однофазного счетчика

4. Схема включения приборов для поверки счетчика показана на рисунке 2,3. По этой схеме выполняют частичную поверку однофазного счетчика методом, предусматривающим применение ваттметра и секундомера, т.е. можно проверить счетчик на отсутствие самохода, определить порог чувствительности счетчика и погрешность при различных нагрузках при значении cos = 1

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с приборами, установленными на стенде и внести в отчет, их паспортные данные.

2. Проверить счетчик на отсутствие самохода. Для этого разомкнуть ключ. SA2 и при I = 0 проверить, если диск счетчика не совершает более одного оборота, то самоход отсутствует.

.3. Определить порог чувствительности счетчика. Для этого при номи­нальном напряжении плавно увеличивать ток нагрузки от нуля до тех пор, пока диск счетчика не начнет вращаться (ключ SA2 включен). Внести в отчет значение Рmin, определенное по ваттметру. Вычислить значение S по формуле (2.7).

3. Найти по формуле (2.6) относительную погрешность счетчика при U — UH и I = Iн. Для определения WCЧ необходимо с помощью секундомера измерить время, в течение которого диск счетчика совершает n целых оборотов. Выбирают такое число n, при котором время t не менее 50-60 с. За измеренное значение t берут среднее арифметическое из трех измерений. Значения С и Сд определяют по формулам:

а) номинальная составляющая счетчика:

здесь N0 - передаточное число счетчика, указанное на его щитке;

б) действительная постоянная счетчика

Провести несколько измерений мощности и энергии при 5-J-7 различных значениях тока по заданию преподавателя. Результаты занести в таблицу

2.1.

Таблица 2.1. – результаты наблюдений и вычислений

I Pw n t Cn Cд
А Вт об с Вт*с/об Вт*с/об %
             

 

Содержание отчета о работе

1.Наименование и цель работы.

2.Поверочные схемы.

3.Протоколы наблюдений и необходимые расчеты.

4.Заключение о поверяемом счетчике.

5.График зависимости = f(I).

6.Вывод.

Контрольные вопросы

1.Какие моменты действуют на диск счетчика?

2.Как определяется номинальная и действительная постоянные счетчика?

3.Что такое самоход счетчика?

4.Как определяется погрешность счетчика?

5.Какие приборы необходимы для поверки счетчика?

6.От чего зависит погрешность счетчика?

7.Как определить порог чувствительности счетчика?

8.Чему пропорционален вращающий момент счетчика?

9.Объясните принцип действия и устройство счетчика.

10. За счет чего происходит изменение угла потерь счетчика?

 

Литература

1.Фремке А.В., Душин Е.М. Электрические измерения -Л.; Энергия. 1980.- с. 75-78,121-127.

2.Электрические измерения: Учеб.пособ. для вузов/В.И. Малиновский, Р.М-Демидова-Панферова, Ю.КЕвланов и др.; Под ред. д.т.н. В.Н.Малиновского. - М.: Энергоатомиздат. 1985, с. 18.

 

 

Оглавление

. 1. Общие рекомендации по выполнению работ 3

2.Обработка результатов показаний прибора 3 2.1.Рекомендации по измерению электрических величин 5

3.Требования к содержанию, оформлению и защите отчета 6 Лабораторная работа №1 7 Лабораторная работа №2 18 Оглавление 24




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-04-30; Просмотров: 660; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.