ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
ПОВЕРКА ВАТТМЕТРА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
3.1.Цель работы.
3.1.1. Изучить схему поверки ваттметра; 3.1.2. Определить класс точности поверяемого ваттметра; 3.1.3. Изучить методы поверки измерительных приборов.
3.2.Основные теоретические положения (см. лабораторную работу N1)
Измерительный механизм ваттметра электродинамической системы. Внутри неподвижной катушки вращается укрепленная на оси бескаркасная рамка из изолированной проволоки; ток в нее поступает по спиральным пружинкам, так же как в приборах магнитоэлектрической системы. Взаимодействие токов подвижной обмотки и неподвижной создает необходимый вращающий момент. Механизм такого рода снабжается воздушным или магнитоиндукционным успокоителем. Уравнение шкалы механизма электродинамической системы имеет вид: 1 dМ a = ----- I1 I2 -------. W da
Взаимная индуктивность М зависит от расположения подвижной катушки относительно неподвижной обмотки, и величина dМ/da является некоторой функцией угла a между плоскостями, в которых расположены катушки. Учитывая это, полученное выше уравнение шкалы можно написать в таком виде:
1 a = ------ I1 I2 f(a). W
Электродинамические приборы используют в качестве амперметров, вольтметров и ваттметров. Если катушки измерительного механизма электродинамической системы включить в цепь, как показано на рис. 3.1., то пользуясь обозначениями на рисунке, имеем:
U I2 = -----, Rв Rв = R +Rд. Тогда: 1 dМ dМ a = ------ U I1 ----- = К Р -----, W Rв da da
где К = const, Р - мощность. Чтобы шкала прибора была равномерной, необходимо иметь: dM ---- = const da Это достигается путем выбора размеров и формы катушек и их начального взаимного положения. При включении ваттметра в цепь переменного тока уравнение шкалы прибора: 1 dМ a = ------- U I cos(j - d) ------, W Zв da
где Zв - модуль полного сопротивления параллельной цепи ваттметра; d - угол сдвига между I2 и U, возникающий вследствие реактивности параллельной цепи и являющийся угловой погрешностью ваттметра.
Для того чтобы a было пропорционально мощности переменного тока, стремятся сделать угол d возможно малым. Хотя электродинамические ваттметры применимы как на постоянном токе, так и на переменном, градуируются же и поверяются они на, как правило, на постоянном токе. Цена деления ваттметра определяется по формуле:
Uн Iн Ср = -------, Ан
где Uн, Iн - установленные пределы измерения, соответственно, по напряжению и по току; Ан - полное число делений шкалы.
Для правильного включения ваттметра, один из зажимов параллельной и последовательной цепей отмечается значком (*). Эти зажимы включаются согласованно, как показано на рис. 3.1., со стороны источника питания и называют генераторными. Рис. 3.1.
Электродинамические ваттметры выпускаются классов 0,2 и 0,5 и применяются в качестве переносных лабораторных приборов, при этом их показания остаются одинаковыми как на постоянном, так и на переменном токе. В данной работе изучается косвенный метод поверки ваттметров электродинамической системы.
3.3. Проведение опыта.
3.3.1. Поверка ваттметра косвенным методом. 3.3.1.1. В данной работе поверка ваттметра осуществляется на основе вычислений, использующих результаты измерений тока и напряжения на активной нагрузке. 3.3.1.2. Соберите схему рис. 3.2.
Рис. 3.2.
3.3.1.3. Для расчета величины активной мощности используйте формулу: Р = U I,
сравнив с расчетом по формуле:
Р = I2 R
3.3.2. Поверка ваттметра при помощи измерителя угла рассогласования (сдвига по фазе между током и напряжением). 3.3.2.1. В данном разделе изучается косвенный метод поверки ваттметра при помощи фазометра. Для индуктивной нагрузки с известным активным сопротивлением определяется ток, напряжение и угол рассогласования и на базе полученных данных вычисляется значение активной мощности.
3.3. Обработка результатов опыта.
3.3.1. Измерьте величину напряжения и тока при активной нагрузке и занесите данные в Табл.3.1.
Таблица 3.1.
3.4.2. Сделайте расчет мощности по формулам:
Р = U I,
3.4.3. Сравните результаты косвенного расчета мощности с результатами измерения при помощи ваттметра. Вычислить абсолютную погрешность ΔР = Рп – Ро
3.4.4. Определите класс точности поверяемого ваттметра по формуле: DРmax gО.П. = ------ 100%, Рн где DРmax – наибольшая абсолютная погрешность; Рн – нормирующее значение (верхний предел измерения ваттметра).
3.4. Вопросы для самопроверки.
3.4.1. Приведите уравнение шкалы прибора электродинамической системы для измерения мощности в цепях постоянного и переменного напряжения. 3.4.2. Укажите область применения электродинамических приборов.
3.4.3. Нарисуйте схему включения ваттметра. 3.4.4. Определите цену деления ваттметра при:
Uн = 300В, Iн = 1А, Ан = 150; Uн = 450В, Iн = 5А, Ан = 150; Uн = 150В, Iн = 2А, Ан = 300. Литература Основная: Раннев Г.Г. Информационно-измерительная техника и электроника. М. Академия 2006г.- 511с. Фремке А.В. и др. Электрические измерения. – Л.: Энергия, 1980.- 412с.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N4
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|