Тема: измерение мощности и энергии icon

Тема: измерение мощности и энергии




НазваниеТема: измерение мощности и энергии
Дата26.04.2014
Размер147.49 Kb.
ТипЗанятия

Комплексная электротехническая практика

Занятие 3

Тема: ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ


Цель занятий: -Измерение мощности в цепи постоянного тока.

-Измерить активную мощность однофазной цепи.

-Научиться проводить необходимые расчеты.

-Ознакомиться с конструкцией однофазного счетчика. -Научиться включать счетчик в цепь нагрузки.

Приборы и оборудование:




Наименование оборудования

Тип прибора

Класс точности

Предел измерений

Кол-во

1

Ваттметр ферродинамический







3.0 кВт

1

2

Лаборат. автотрансформатор

ЛАТР-2М







1

3

Реостат

РСП




38 Ом

1

4

Однофазн. счетчик электрич.эн..










1

5

Секундомер










1

6

Вольтметр










1

7

Амперметр










1

8

Соединительные провода










10



Краткие теоретические сведения.

Измерение мощности в цепях постоянного тока. Анализируя выражение определяющее мощность, выделяемую в какой-либо нагрузке P = U I нетрудно увидеть, что мощность можно определить двумя измерениями с помощью вольтметра и амперметра

+ ra


rv Rнагр.

-

Наиболее просто, и с необходимой точностью, измерение мощности производиться с помощью ваттметра.

* PW

+

*

Rнагр.


-




Зажим последовательной обмотки, соединяемый с источником питания, называется генераторным. Зажим параллельной цепи, соединяемый с последовательной катушкой, также называется генераторным. Генераторные зажимы отмечаются звездочками. При включении ваттметра токи в его катушках направлены от генераторных зажимов к зажимам называемым нагрузочными.

Пример: Используется ваттметр со следующими пределами измерений: по току –5А, по напряжению

^ 150В. Шкала прибора –250 дел. Стрелка отклонилась на 110 дел. Определить мощность в нагрузке.

Определить номинальную мощность прибора: P = U I = 5 х 150 = 750 Вт

^ Определить цену деления: С = Рн : 250 = 750 : 250 = 3 вт/дел

Определить мощность на нагрузке: Р = 110 х 3 = 330 Вт

Измерение активной мощности в однофазной цепи переменного тока. По схемам, изображенным выше, может быть подсчитана также активная мощность переменного однофазного тока, но в том случае если нагрузка чисто активная (эл.лампа или нагревательный элемент). Если в нагрузке трансформатор, эл.двигатель и т.п., то подсчет активной мощности следует определять по формуле:

P = U I cos , где cos -коэффициент мощности равный: cos = P / UI

Ваттметр включается непосредственно в сеть только при измерении мощности в цепях с небольшой нагрузкой; при больших нагрузках ваттметр включается через измерительный трансформатор.

^ Пример: Показания амперметра –4А, вольтметра -90В, ваттметра -300 вт, тр-р тока –50/5, тр-р напряжения -500/100. определить мощность и коэффициент мощности сети.

Коэффициент трансформации тока Ка = 50/5 = 10

^ Коэффициент трансформатора напряжения Кв = 500/100 = 5

Значение тока, напряжения и мощности I =4х10 = 40 A, U = 90х 5 = 450 B, P =300х10х5 =15000вт

Коэффициент мощности cos = P / UI =15000 / 40 х 451 = 0.833

Измерение реактивной мощности. Значение реактивной мощности важно т.к. наличие этой мощности приводит к дополнительным потерям. Реактивная мощность Q вычисляется по формуле: Q = U I sin

Измерение энергии. Значение электрической энергии, потребляемой в цепи постоянного тока, определяется по формуле: W = P t = U I t

Схема включения однофазного счетчика в низковольтную сеть с током меньше номинального аналогична схеме включения ваттметра. Если ток нагрузки превышает номинальный ток счетчика, то его включают в сеть через токовый тр-р. расход эл.энергии определяют произведением показания счетчика на коэффициент трансформации.

^ 4. Порядок выполнения работ.

  1. Ознакомиться с измерительными приборами и их возможными коммутациями.

Выяснить систему приборов, ознакомиться с их шкалами, определить цену деления шкалы. Узнать по справочнику величину их внутреннего сопротивления, ток полного отклонения стрелки и номинальное напряжение.

Все данные, характеризующие приборы, записать в таблицу 1.

№ п/п


Название прибора

Система прибора

Тип прибора

Вид изме

ряемой величины

Цена деления

Класс точности

Предел измерения

1

Ваттметр




Д 539

ток




0.5

3.0кВт

2

ЛАТР




ЛАТР-2М










250 В

3

Реостат




ЗСП










380 Ом

4

Вольтметр




Э 59







0.5

360 В

5

Амперметр




Э 59







0.5

1 А

6

Однофазный счетчик электроэнергии







Ват/сек










  1. ^ Собрать схему установки (рис. 1а) измерения мощности используя амперметр и вольтметр Показать преподавателю для проверки и включения питания.

ra ra







= 0-30В rv R = 0-30В rv R




Рис.1 а

Рис.1 б


  1. Измерить активную мощность. Произвести необходимые вычисления. Выключить питание. Результаты занести в таблицу 2.

Таблица 2.


№ набл

Измеряемые величины

Вычисленные величины

U

I

P’

погрешность

P

В

А

Вт

%

Вт

1
















2

















Погрешность измерения равна (Р’ – P) / P = r / rv 100% -для вольтметра

и ra / r 100% -для амперметра

  1. Собрать схему установки (Рис. 1б), показать преподавателю для проверки и включения питания.

  2. Измерить активную мощность. Произвести необходимые расчеты. Результаты занести в таблицу 2.

  3. Сделать вывод.

  4. Собрать схему установки измерения мощности с помощью ваттметра и ваттметра включенного через трансформатор тока показать преподавателю для проверки и включения питания.









~

*

Л1 Л2 P1

*




*

*




P2




  1. Измерить активную мощность при двух разных значениях величины активной нагрузки. Для этого:

- установить нагрузку 80-90% номинальной мощности ваттметров. Снять показания приборов . Записать показания в таблицу 3. Выключить питание схемы.

-снизить нагрузку в два раза. Включить схему. Снять показания приборов.

Записать показания в таблицу 3. Выключить питание схемы.

  1. Отключить активную нагрузку и подключить реактивную нагрузку. Позвать преподавателя проверить схему и включить питание.

  2. Измерить мощность при включенной реактивной нагрузке, снять показания

приборов, отключить питание. Данные измерений записать в таблицу 3

  1. По данным измерений вычислить величины:

1. Активную мощность однофазной цепи Р = U I

2. Показания Р2, с учетом использования ТТ Р = Р k

3. Проверить равенство Р = Р

4. Коэффициент мощности cos = P / U I

Таблица 3

№ набл.


Нагрузка

Измеренные величины

Вычисленные величины

I

U

P1’

P2’

P1

P2

cos



A

В

Вт

Вт

Вт

Вт




град






























































































  1. ^ Собрать схему установки измерения электрической энергии Ознакомиться с

приборами, предоставленными для работы. Определить их технические характеристики и записать в таблицу 1.


Wh







*

Г Н Г Н

ф *




PW

~







0


  1. Выяснить специфические данные приборов. У счетчика электрической энергии определить линейные и загрузочные зажимы, начертить их расположение в клеммной коробке.

  2. Ознакомиться с данными, приведенными на щитке счетчика: номинальная сила тока, номинальное напряжение, число оборотов диска на 1 кВт/ч, единицы измерения энергии электрического тока.

  3. Проверить и иметь в ввиду, что при установке однофазного счетчика в цепь однофазного тока, фазный провод обязательно присоединяют к 1-му (генераторному) зажиму в клеммной коробке, а нулевой провод –к 3-му зажиму. Ко 2-му и 4-му зажимам подключают нагрузку.

  4. Позвать преподавателя для проверки схемы и включения питания.

  5. Снять показания приборов в интервале 60 сек. Результаты занести в таблицу 4.

Таблица 4

№ набл.

Измеренные величины

Вычисленные величины
U

P

Pt

N

Cos



K

γ

В

Вт

Вт.сек.

оборот

-

Вт сек / об

Вт сек / об

%































  1. Выключить питание схемы. Провести вычисления . результаты занести в таблицу 4.

  2. Вычисления провести по формулам:

-действительная постоянная счетчика, К - К = Pt / Nt

-номинальная постоянная счетчика, Кн - Кн = W / N

-относительная погрешность счетчика - (Кн – К) / К 100%

-мощность, потребляемая нагрузкой - Р

-время, за которое учитывались обороты диска - t

-кол-во оборотов счетчика за время t - Nt


^ Пример: на счетчике указано: 1 кВт/ч =2400 об. Nt = 2400 об

т.е. W = 1 кВт/ч = 1000 Вт х 60 мин х 60 сек = 3600000 Вт/сек

следовательно Кн = 3600000 / 2400 = 1500 Вт сек./об



  1. Содержание отчета о задании:

  1. Наименование и цель работы.

  2. Таблица с перечнем и основными техническими данными приборов.

  3. Схема соединения приборов.

  4. Таблица результатов измерения и расчетов.

  5. Краткое описание последовательности выполнения работ.

  6. Выводы.




  1. Контрольные вопросы.

  1. Какие зажимы имеются у ваттметра и как они обозначаются на приборе?

  2. Как обозначаются линейные и измерительные зажимы измерительного тр-ра тока.

  3. Как включается тр-т тока в цепь.

  4. Чем отличается измерение активной мощности цепи тока при активной нагрузке от измерения при реактивной нагрузке.

  5. Отличаются ли величины активной мощности определенные по показаниям ваттметра, от величин, вычисленных по показаниям амперметра и вольтметра. Если отличаются , то по какой причине?

  6. Как определяется угол сдвига фаз при измерении активной мощности с реактивной нагрузкой цепи.

  7. Как включается в измерительную цепь счетчик электрической энергии и какие правила надо соблюдать при его включении.

  8. Какая разница между номинальной и действительной постоянной счетчика и как их определяют.

  9. Как вычисляют относительную погрешность счетчика.

  10. Как включаются в трехфазную цепь трехфазного тока счетчики активной и реактивной энергии.

  11. Почему не вращается диск счетчика реактивной электрической энергии при его включении в цепь с чисто активной нагрузкой.




  1. Литература.

1. Попов В.С. «Электрические измерения» изд. «Энергия» 1974г.

  1. Малиновский В.Н. «Электрические измерения» Москва ЭНЕРГОИЗДАТ 1983г.



Похожие:

Тема: измерение мощности и энергии iconТема: Измерение коэффициента мощности
...
Тема: измерение мощности и энергии iconСлайд №01 сентября 2006 года вступили в силу Постановления Правительства Российской Федерации «О совершенствовании порядка функционирования оптового рынка электрической
Постановления Правительства Российской Федерации «О совершенствовании порядка функционирования оптового рынка электрической энергии...
Тема: измерение мощности и энергии iconЗадачи обследования компенсации реактивной мощности на предприятии
Необходимость проведения обследований системы компенсации реактивной мощности на предприятии периодически возникает по целому ряду...
Тема: измерение мощности и энергии iconЗадачи обследования компенсации реактивной мощности на предприятии Готман В. И., Маркман Г. З, кандидаты техн наук, Маркман П. Г., инженер Томский политехнический университет
Необходимость проведения обследований системы компенсации реактивной мощности на предприятии периодически возникает по целому ряду...
Тема: измерение мощности и энергии iconПротокол №3 Положение по оценке работы Совета директоров
Положение (далее Положение) по оценке работы Совета директоров акционерного общества «Казахстанский оператор рынка электрической...
Тема: измерение мощности и энергии iconЭнергосбережение
Привлечение внимания к проблемам использования энергии, экономии энергии и энергоресурсов, охране окружающей среды
Тема: измерение мощности и энергии iconТема: Теории кислот и оснований. Водородный показатель. Расчет и измерение pH
...
Тема: измерение мощности и энергии iconОтчет о выполнении практического задания №1
Испытание тормозной системы транспортного средства на производительность источника энергии и объема аккумуляторов энергии
Тема: измерение мощности и энергии iconТема занятия
К настоящему времени основными способами использования солнечной энергии являются преобразование ее в электрическую и тепловую
Тема: измерение мощности и энергии iconПроект Теплоудерживающие жалюзи
На сегодняшний день Молдова импортирует около 95% энергии. Поэтому необходимо использовать альтернативные источники энергии, и средства...
Разместите ссылку на наш сайт:
Занятия


База данных защищена авторским правом ©zanny.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
контакты