МЕТРОЛОГІЧНА ПЕРЕВІРКА ОДНОФАЗНИХ ІНДУКЦІЙНИХ ЛІЧИЛЬНИКІВ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ

ІНСТРУКЦІЯ

До лабораторної роботи №14

з курсу «Основи метрології та електричних вимірювань»

для студентів електротехнічних та електроенергетичних спеціальностей

Львів 2011

Мета роботи – вивчити принцип дії та набути навичок метрологічної перевірки однофазного індукційного лічильника електричної енергії і опанувати методику опрацювання резуль­татів експерименту.

1. План роботи

Підготовка до вимірювального експерименту

Опрацювати теоретичний матеріал:

- вивчити особливості та методику вимірювання електричної енергії[1, с.385-397]

- ознайомитись зі стандартною методикою перевірки однофазного лічиль­ника електричної енергії.

Розв'язати задачу.

Враховуючи основні метрологічні характеристики лічильника, що підлягає перевір­ці(класу точності, номінальних значень струму і напруги, передатного числа):

- вибрати амперметр і вольтметр для контролю сили струму і напруги в колах лічильника;

- вибрати зразкові прилади(ватметр, вимірювальний трансформатор стру­му, секундомір), що необхідні для перевірки лічильника;

- обчислити кількість підраховуваних обертів диска лічильника, нормаль­ний час і відліки за шкалою ватметра для всіх режимів перевірки лічиль­ника;

Результати обчислень записати в табл. 14.4

1. Основні теоретичні відомості

2.1. Принцип дії однофазного індукційного лічильника активної енергії.

Лічильники електричної енергії змінного струму – це інтегрувальні прилади, по­бу­до­ва­ні на базі індукційного вимірювального вимірювального механізму[1, стор 385-392]. В цьо­му меха­ніз­мі обертальний момент виникає в результаті взаємодії змінних магнетних потоків з вихо­ро­вими струмами, наведеними ними в алюмінієвому диску. Магнетні потоки утворю­ються дво­ма електромагнітами, на навивку одного з них подається напруга, а через навивку другого про­тікає струм споживача електроенергії. Внаслідок цього магнетні потоки є про­пор­цій­ни­ми, відповідно , до напруги U та струму I споживача, а обертальний момент – до його потуж­ності Р

,

де  - кут зсуву фаз між U та I; k_об - коефіцієнт пропорційності.

Принцип дії лічильника вимагає, щоб швидкість обертання дис­ка була про­порційна до по­тужності споживача. Для досягнення цьо­го в лічильнику застосовують постійний магнет , по­тік якого _м пе­ретинає диск. Під час обертання диска в ньому по­то­ком _м на­во­дить­ся струм, взаємодія якого з цим же потоком утворює гальмів­ний мо­мент М_г ,пропорційний до швид­кості обертання диска

,

де k_м, k_г – коефіцієнти пропорційності,  - кут повороту диска.

Швидкість обертання диска стає пропорційною до потужності споживача за умо­ви рівності обертального і гальмівного моментів

, тобто .

Звідси, за час t = t₂ – t₁ маємо

,

де  - кут, на який повернувся диск за інтервал часу t = t₂ - t₁; - енергія, спожита спо­жи­ва­чем за інтервал часу t = t₂ - t₁, а відповідна кількість обертів диска лічильника

,

де номінальна стала лічильника, яка виражає співвідношення між врахова­ною лі­чиль­ником енергією і відповідним числом обертів (Втгод/об); но­мінальне передат­не число, що дорівнює числу обер­тів диска на

1 кВтгод (об/кВт год). Номінальна стала лічильника і номінальне передатне чис­ло звязані спів­від­но­шенням

, Втгод/об.

Таким чином, порахувавши число обертів лічильника n за пев­ний час , можна визна­чи­ти енергію W, яку спожив споживач про­тя­гом цього часу, за формулою

, Вт год. (14.1)