6 Зертханалық жұмыстарды орындау үшін әдістемелік нұсқау

№1 тақырып

Исследование методов измерения расхода электрической энергии на промышленных предприятиях

(2 сағат).

Жұмыс мақсаты: Электр есептеуіштің жұмыс істеу принципі мен конструкциясын үйрену.

Қысқаша теориялық мәліметтер

1. Индукциялық есептеуіштің жұмыс істеу принципі мен құрылғысы.Өндірістік жиілік айнымалы ток желісіндегі пайдаланған немесе өнделген энергияны өлшеу үшін әдетте индукциялық есептеуішті қолданады.Есептеуіш өз ішінде ваттметрді өлшеу жүйесі және көрсетірілмегендерге емес интегралдық приборға жатады. Сондықтан да қозғалмалы бөлік айналу бұрышы шектелмеген, және ол айналу жиілігімен қуат мәніне пропорционалды айналады. Осы жағдайда Қуаттың уақытқа тәуелділігімен анықталатын қозғалмалы бөліктің айналу санының электрэнергиясын өлшейді.

Үшфазалық есептеуіштің актив энергиясының жұмыс істеу принципін қарастырайық. Бізге белгілі: Үшфазалық үшөткізгіштік тізбектегі активтік қуатты екі ваттметр, 16 суретте келтірілген схема бойынша арқылы өлшеуге болады. Барлық жүйенің қуатын екі ваттметр көрсеткішінің алгебралық қосынды бойынша анықтайды:

, Вт,

мұндағы U₁, U₂, U₃ – фазалы кернеулер, В;

I₁, I₂, I₃ - фазалы тоқтар, А;

₁, ₂, ₃ - фазалы тоқтар мен кернеулердің жылжу

бұрышы.

Фазала жүктемелерінің қалыпты және симметриялы жағдайында:

, Вт,

мұндағы U_л - тораптың сызықты кернеуі, В;

I_л - тораптың сызықты тоғы, А;

 - U_л және I_л аралығындағы жылжу бұрышы

Осы тізбектегі актив энергиясын өлшеу үшін бідей сүлбе бойынша қосылған екі бір фазалы есептегіш қолдануға болады. Электр энергиясы шығынын, есептегішпен өлшенген, алгебралық сумма ретінде анықтауға болады. Егер, бер жалпы осі бар (1а сурет), бір фазалы екі есептегішті, дискіге айналу элементтері әсер ететіндей, біріктірсе, онда үш фазалы есептегіш аламыз. Үш фазалы төртөткізгіш тізбегінде электр энергия шығыны үш элементті есептегішпен өлшенеді, элементтер фазалы кернеу мен тоқтарға қосылады. Осы есептегіштердің айналу элементтері үш (СА4-ТУ есептегіші) немесе екі (СА4-И672М есептегіші) дискіге әсер етеді.

Үш фазалы тізбектің реактив қуаты жүктемелердің толық симметрия кезінде келесі формула бойынша анықталады:

, Вар.

а) б)

1 Сурет - Қуатты өлшеудегі принциалды сүлбе:

а) үш фазалы екі элементті есептегіш сүлбесі;

б) екі ваттметрлер сүлбесі

Егер үш фазалы активті электр энергиясы есептегішінде жалғау сүлбесін өзгертіп, әр элементке келтірілген тоқ және кернеу арасында қосымша 90 қозғалысы болса (2а сурет), онда біз оны реактив энергиясының есептегіші етіп санаймыз sin = cos (90  ).

90-градусты қозғалысты алу принципі 2б суретінде көрсетілген.

Осы суреттерден, бірінші элементте I_A тоғы U_AB (активті энергия есептегіші сияқты) кернеуімен емес, U_BC кернеуімен іргелесетіндігін көруге болады. Таза активті жүктелуінде I_A тоғы U_A кернеуімен сәйкес келеді және U_BC қатынасты 90 қазғалған. Егер I_A және U_A арасында  бұрышына қозғалыс болатын болса, онда I_A тоғы U_ВС кернеуіне қатынасты (90) бұрышына қозғалады. Ұқсастығына қарай 90-градусты қозғалыс басқа да айналатын элементтерде де алынған.

Реактив энергиясын өлшеу үшін, сонымен қатар, таралған тізбекті орамаларымен 90-градусты қозғалысы бар екі элементті есептегіш тағайындалған, оның сүлбесі 3а суретінде көрсетілген. Осындай есетегіштің ерекшелігі, әр фазаның тоқтары өтетін, әр айналатын элементте екі тізбекті ораманың барлығы болып табылады. Орауыштың бағыты кері бағытталған. Сондықтан айналу мезеті өтетін тоқтардың геометриялық айырымына (егер екі орамдағы орама сандарын бірдей деп қабылдасақ) пропорционал. Келесі жағдайға назар аударған қажет: есептегіш екі элементтігіне қарамастан оған барлық үш фаза тоқтарын келтіреді немесе екі фаза тоғы және нөл сымын келтіреді. Сонымен, үш элементті есептегішпен қатар орамдары таралған есептегіші үш және төрт сымды тораптарды қолданылады.