Задача № 39

Измерение расхода электроэнергии трехфазной установкой, потребляющей номинальную полную мощность S_H=3 кВА с коэффициентом мощности cosφ=0,8 выполнялось двухэлементным счетчиком активной энергии САЗ-И670 и трехэлементным счетчиком реактивной энергии СР4-И673.

Номинальное передаточное число Кна счетчика САЗ: 1 кВт ч= 1250 оборотов диска, а его класс точности γ_да=2%; номинальное передаточное число К_на счетчика СР4: 1 кВАР ч=450 оборотов диска, а его класс точности γ_др=2%. За время t=30 мин. диск счетчика САЗ сделал N_a=1130 оборотов, а диск счетчика СР4 сделал N_p-560 оборотов.

Начертите схему включения в трехфазную сеть двухэлементного счетчика активной энергии.

Определите:

- активную Р и реактивную Q мощности установки;

- активную W_a и реактивную W_p энергии, полученные установкой за t=30 минут;

- действительные постоянные счетчиков активной и реактивной энергии С_да и С_др;

- номинальные постоянные счетчиков активной и реактивной энергии С_на и С_нр;

- относительные погрешности счетчиков γ_wa и γ_wp.

Задача № 40

Потребитель с симметричной нагрузкой фаз, соединенной треугольником, подключен к трехфазной цепи переменного тока с линейным напряжением Y_л=6 кВ, линейный ток потребителя I_Л=70 А. Необходимо измерить активную Р и реактивную Q мощности потребителя, его коэффициент мощности cosφ. Для измерения мощности потребителя используются два одинаковых ваттметра. Стрелка одного из них отклонилась на α₁=80 делений, а второго на α ₂=60 делений шкалы. Начертите схему измерения. Используя таблицы, приведенные в методичес-ких указаниях к задачам, выберите ваттметры и измерительные трансформаторы. Определите:

- постоянную (цену деления) ваттметров С_р; - показания каждого из ваттметров Р’₁ и Р'₂; - активную мощность потребителя по показаниям ваттметров Р;

- реактивную мощность потребителя по показаниям ваттметров Q;

- коэффициент мощности потребителя cosφ.

Задача № 41

Начертите принципиальную схему устройства электронно-лучевой трубки осциллографа и объясните назначение электронного осциллографа, каждого из элементов его электроннолучевой трубки и принцип получения изображения на экране трубки.

Объясните, как с помощью осциллографа можно измерить частоту перемычного тока.

Задача № 42

Начертите принципиальную схему мегаомметра (последовательную схему омметра-логометра). Опишите его устройство, принцип действия и порядок измерения сопротивления изоляции электрооборудования.

Задача № 43

Начертите схему включения фазометра электродинамической системы в однофазную цепь переменного тока. Поясните все элементы указанного прибора и принцип его действия.

Задача № 44

Начертите схему включения частотомера электродинамической системы в однофазную цепь переменного тока. Поясните все элементы указанного прибора и принцип его действия.

Задача № 45

Начертите схему включения через измерительные трансформаторы тока и напряжения счетчика активной энергии типа САЗ и счетчика реактивной энергии СРЗ для измерения активной и реактивной энергии в трехпроводной трехфазной цепи пере­менного тока напряжением 10 кВ. Объясните назначение всех элементов счетчиков, приведенных на схеме, конструкции указанных счетчиков и их принцип действия.

Задача № 46

Опишите достоинства способов измерения неэлектрических величин электрическими методами, виды применяемых измерительных преобразователей (датчиков). Начертите принципиальную схему измерения неэлектрической величины с использованием индукционного датчика. Опишите принцип действия приведенной схемы.

Задача № 47

Начертите схему включения через измерительные трансформаторы тока трехэлементного счетчика активной энергии типа СА4-И675 и трехэлементного счетчика реактивной энергии типа

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению вопросов и задач контрольной работы №1

Задачи №№ 1-10

Эти задачи посвящены определению погрешностей при измерениях электрических величин. Прежде чем решать эти задачи, необходимо изучить соответствующий материал по [2, с. 8-13,34] или [1, с.12-18].

Следует помнить, что результат измерения всегда отличается от действительного значения измеряемой величины, т.е. в процессе измерения имеет место погрешность.

Важнейшей характеристикой измерительного прибора, определяющей его точность в любой точке шкалы, является класс точности, который указывается на приборе.

Каждый класс характеризуется наибольшей допустимой приведенной погрешностью, величина которой равна номеру класса и определяется гю следующей формуле:

∆ А наиб

γ _д = - —--------- 100%

Ан

здесь А_н - предельное значение измеряемой величины, т.е. номинальное значение шкалы прибора; ∆А_наиб - наибольшая абсолютная погрешность, т.е. наибольшая разность между показанием прибора А_и и действительным значением измеряемой величины А,

По классу точности прибора можно подсчитать наибольшую абсолютную погрешность, которую может иметь прибор в любой точке шкалы, а, следовательно, и наибольшую возможную абсолютную погрешность при измереность какой-либо величины этим прибором.

γ_д А н -

∆ А наиб = -------------

100

Пределы, в которых находится действительное значение измеряемой величины, следует вычислить по формуле:

А = Аи ± ∆А_наи6.

Точность измерения характеризуется также наибольшей возможной относительной погрешностью:

∆ А наиб Ан

γ нв = ±- ------------------100% или γнвд = ± γ _д ---------

Аи Аи

Пример 1.

Измерение мощности нагрузки в цепи постоянного тока вы­полнено косвенным методом при помощи амперметра и вольтметра. При этом были использованы: амперметр типа М342, имеющий предел измерения (номинальный ток) Iн=20 А и класс точности γ _д = 2,5%; вольтметр типа М717, с пределом измерения (номинальным напряжением) U_H=150 В и классом точности γ _д=1,5%.

Показание приборов: амперметра I=10 А, вольтметра U=75 В

Определить:

1. Наибольшую абсолютную погрешность приборов ∆I_Наиб и ∆U_Hаиб.

2. Наибольшую возможную относительную погрешность при измерении тока и напряжения у_{нв I} и у_нвU.

3. Наибольшую возможную относительную погрешность при измерении мощности γ _нвр.

Решение.

1. Наибольшая абсолютная погрешность амперметра ∆I_наиб и вольтметра ∆U_наиб:

γ _д I_Н 2,5-20 _д-1_{Н д}-1_Н

∆I_{наиб =} ± _{----------------------------} = ± _{--------------------- =} ± 0,5 А;

100 100

∆I_{наиб Н} 1,5 150

∆U_{наиб =} ± _{----------------------------} = ± _{--------------------- =} ± 2,25 А;

100 100

2. Наибольшая возможная относительная погрешность при измерении тока 1=10 А:

γ _д I_Н 0,5-10

γ _{нвI =} ± _{----------------------------} 100% = _{---------------------} 100 = ± 5 %;

I _U 10

или

I_Н

γ _{нвI =} γ _{д -------------} 100% = _--± _-2,5 _{-------------------------} = ± 5 %;

I _U 10

Наибольшая возможная относительная погрешность при измерении напряжения U=75 В:

∆_наиб 2,25

γ _{нвU = ------------------} 100% = _--± _{--------------------------} 100% = ± 3 %;

Uu 75

или

U_н 150

γ _{нвU =} γ _{д ------} = _--± 1,5 _{--------------------------} ± 3 %;

Uu 75

3. Наибольшая возможная относительная погрешность при измерении мощности косвенным методом:

γ_нвр-(γ_и 1 + γ _I 1) =-± (5 + 3)-= ±8%.