background image

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii II. 2004/05. 

 

ćw. 4 / str. 1 

Politechnika Rzeszowska 

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii II 

Ocena  
 

Nr. Ćwicz. 

4 

SPRAWDZANIE INDUKCYJNEGO 

LICZNIKA ENERGII ELEKTRYCZNEJ 

Grupa: 
1……………..................... 
kierownik 
2........................................ 
 
3......................................... 
 
4........................................

 

Data 

 

 

 

 

 

 

 

    

opracował: dr inż. Andrzej Rylski

 

I .   C e l  ć w i c z e n i a  

 

Celem  ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania i sprawdzenie wybranych 

parametrów jednofazowego indukcyjnego licznika energii elektrycznej. 
 

II. Zagadnienia 

1.  Schemat uproszczony budowy licznika indukcyjnego energii elektrycznej. 
2. Schemat układu pomiarowego do wyznaczania stałej rzeczywistej licznika. 
3. Definicja stałej znamionowej i stałej rzeczywistej licznika, błędu pomiaru energii. 
4. Obliczanie niedokładności pomiaru stałej rzeczywistej licznika,. 
5.  Budowa i zasada działania dwustrumieniowego, indukcyjnego przetwornika 

elektromechanicznego. 

6.  Zasada pracy, schemat blokowy elektronicznego licznika energii elektrycznej. 
7.  Budowa i właściwości przetwornika hallotronowego. 
 

I II.   P ro g ram  ć w i c z e n i a  

1. Zestawić układ pomiarowy do sprawdzania parametrów jednofazowego licznika indukcyjnego. 

Zanotować dane znamionowe zastosowanych przyrządów. Po sprawdzeniu układu pomiarowego 
przez prowadzącego włączyć zasilanie i sprawdzić zakresy nastawianego napięcia, prądu i 
przesunięcia fazowego. Dla napięcia odniesienia i prądu bazowego licznika ustawić wskazówkę 
przesuwnika fazowego zgodnie z rzeczywistym przesunięciem między napięciem i prądem  
w układzie pomiarowym. W tym celu zmienić wartość przesunięcia fazy napięcia  
w obwodzie napięciowym w stosunku do prądu w obwodzie prądowym w taki sposób, aby 
wskazówka watomierza znalazła się na wskazie zerowym (cos

ϕ = 0) i tarcza licznika przestała 

się obracać. Zamocować wskazówkę przesuwnika w pozycji 90

°. Po zamocowaniu wskazówki 

można nastawić dowolne przesunięcie fazy pomiędzy napięciem i prądem posługując się 
podziałką przesuwnika.  

2. Dokonać sprawdzenia biegu jałowego licznika. Wirnik licznika nie powinien wykonać pełnego 

obrotu przy braku prądu w torze prądowym i wartości napięć zasilających w zakresie od 80% do 
110% napięcia odniesienia. 

3. Dokonać sprawdzenia rozruchu licznika. W tym celu należy ustawić wartość napięcia 

zasilającego równą wartości odniesienia licznika U

n

, kąt przesunięcia fazowego taki, aby uzyskać 

wartość współczynnika mocy cos

ϕ = 1 i sprawdzić czy wirnik licznika ruszy i w dalszym ciągu 

będzie się obracał przy podanej w tabeli wartości natężenia prądu. 

background image

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii II. 2004/05. 

 

ćw. 4 / str. 2 

TABLICA 1 

 

Klasa dokładności Wartość natężenia prądu zasilającego  

w procentach natężenia  

prądu bazowego I

b

 

Wartość 

współczynnika 

mocy 

0,5 0,3  1 

1 0,4  1 

2 0,5  1 

 
 

4. Wyznaczyć błędy licznika dla napięcia odniesienia U

n

 oraz prądów wynoszących  5%, 10%, 50% 

i  100% wartości natężenia prądu bazowego I

b

 przy współczynniku mocy cos

ϕ = 1 oraz 10%, 

50% i 100%   I

b

 przy cos

ϕ = 0,5 indukcyjnym i cosϕ = 0,8 pojemnościowym. Czas pomiaru N 

pełnych obrotów tarczy (N >10) nie powinien być krótszy niż 200 s. Czas wyznaczyć z 
rozdzielczościa co najmniej 0.1 s. Wyniki pomiarów i obliczeń zanotować w tabeli pomiarów i 
porównać je z danymi zawartymi w normie. Prąd maksymalny I

max

 = 1,25·I

b

. Sprawdzić 

poprawność doboru aparatury kontrolnej do zadania pomiarowego. 

 
 

    TABLICA 2 

 

Granice błędów wyrażonych w procentach dla 

liczników klasy dokładności 

Prąd 

zasilający 

Wsp. mocy 

Dopuszczalny błąd 

aparatury kontrolnej 

0,5 

1 2 

0,05 I

b

 

 

±1,0 

±1,5 

±2,5 

od 0,1 I

b

 do I

max

 

± 0,4 % 

±0,5 

±1,0 

±2,0 

0,1 I

b

 0,5 

ind 

0,8 poj 

 

±1,3 
±1,3 

±1,5 
±1,5 

±2,5 

od 0,2 I

b do 

I

max

 0,5 

ind 

0,8 poj 

± 0,6 % 

±0,8 
±0,8 

±1,0 
±1,0 

±2,0 

 

I V .   P r z e b i e g  ć w i c z e n i a  
 
1. Protokół sprawdzania licznika energii elektrycznej 

Spis przyrządów 

Licznik - sprawdzany licznik indukcyjny: 

typ rok 

produkcji 

napięcie pracy 

Zakres prądowy 

 

 

 

 

klasa stała znamionowa 

częstotliwość 

średnica tarczy 

 

 

C

n

 

 =  

 

       80 mm 

sekundomierz cyfrowy: 

typ rozdzielczość dokładność 

błąd czasu reakcji 

 

 

 

 

 

 

background image

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii II. 2004/05. 

 

ćw. 4 / str. 3 

W watomierz z przetwornika PP9: 

producent 

typ 

numer fabryczny 

znamion. wsp. mocy 

 

 

 

 

znamionowa 
liczba ziaren N

n

 

błąd podstawowy P=(0-

170%)P

n

 

zakresy nap. U

n

 

U=(0-130)%U

n

 

zakresy prądowe I

n

 

I=(0-130)%I

n

 

 

 

 

 

 

V  woltomierz z przetwornika PP9: 

zakres pomiaru 

napięcia U

n

 [    ] 

błąd podstawowy 

U=(0-130%)U

n

 

N

n

[     ] 

pasmo częstotliwości 

typ 

 

 

 

 

A amperomierz z przetwornika PP9: 

 zakres pomiaru 

prądu I

n

 

błąd podstawowy I=(0-

130%)I

n

 

N

n

[   ] 

pasmo częstotliwości 

typ 

 

 

 

 

Tp laboratoryjny przekładnik pomiarowy: 

klasa kl

υ

 

prądy pierwotne 

prąd wtórny 

 

typ 

 

 

 

 

 

 

Układ pomiarowy 

 

 

 

Rys. 1. Schemat układu pomiarowego do sprawdzania licznika 

 

 

 

 

background image

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii II. 2004/05. 

 

ćw. 4 / str. 4 

1.2 

Sprawdzenie biegu jałowego licznika 

 

Napięcie zasilające Natężenie prądu 

w procentach napięcia 

odniesienia U

n

 

[V] 

 [A] 

Wirnik wykonał pełny 

obrót? 

(Tak/Nie) 

80%  

 

90%  

 

100% 230 

 

110%  

 

 
 

1.3 

Sprawdzenie rozruchu licznika 

 

Wartość natężenia prądu zasilającego 

w [%] natężenia  prądu bazowego I

b

 

Klasa 

dokładności 

     

[ ]

%

100

I

I

b

 

           I [     ] 

Wartość 

współczynnika 

mocy 

Wirnik ruszył  

i obraca się? 

(Tak/Nie) 

0,5 0,3 

 

 

1 0,4 

 

 

2 0,5 

 

 

 
 
1.4 Wyznaczanie 

stałej rzeczywistej i błędów licznika 

 
Wyniki pomiarów 
 

T

p

 PP9  Licznik 

indukcyjny 

ϑ cos 

ϕ 

U I

1

 

P

1

 N  t

 

  

Lp. 

[       ]

 

 

[       ]

 

[       ]

 

[       ]

 

[       ]

 

[       ]

 

1. 

 

 

 

  

 

  

 

2. 

 

 

  

  

 

  

  

3. 

 

 

  

  

 

  

  

4. 

 

 

  

  

 

  

  

5. 

 

 

  

  

 

  

  

 
 

U , I

1

, P

1

 - wskazania przetwornika PP9 uwzględniają przekładnię 

ϑ przekładnika

 

 
 

background image

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii II. 2004/05. 

 

ćw. 4 / str. 5 

Wyniki obliczeń 

P-producent (dostawca energii), K-klient (odbiorca energii), 

δ

dop

 (patrz tablica 2)

 

 

W

1

 

W

C

r

 

δ

W

 

δ

P1

 

δ

N

 

δ

t

 

δ

Cr

 

Lp 

[       ] 

[       ] 

[       ] 

[       ] 

KTO 

TRACI? 

P/K 

[       ] 

[       ] 

[       ] 

[       ] 

δ

Cr

<

δ

dop

?

 

TAK/NIE 

1. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. 

          

3. 

          

4. 

          

5. 

          

 
Energia zmierzona watomierzem w czasie t: 

 

t

P

W

1

1

=

 

Energia zmierzona badanym licznikiem: 

 

n

2

C

N

W

=

 

Rzeczywista stała 

licznika: 

   

t

P

N

10

6

,

3

C

1

6

r

=

 

Dokładność 

licznika: 

    

100

W

W

W

100

C

C

C

1

1

2

r

r

n

W

=

=

δ

 

Dokładność 

δ

Cr

 wyznaczenia stałej rzeczywistej C

r

 licznika 

 

(

)

ϑ

δ

+

δ

+

δ

+

δ

±

=

δ

t

N

P

C

1

r

 

gdzie: 

100

t

100

N

r

2

l

P

P

t

t

N

1

n

A

M

P

1

±

=

δ

π

±

=

δ

δ

+

δ

=

δ

 

δ

ϑ

 = kl

ϑ

 - gdy prąd płynący przez przekładnik jest w przybliżeniu równy jego zakresowi 

Rys. 2. Wyznaczanie momentu przejścia znacznika przez punkt odniesienia 

 

 

 
 

l

l

[ ]

-

  

mm

l

niedokładność wyznaczenia  
momentu przejścia znacznika na  
tarczy względem punktu 
odniesienia 

mm

l

)

1

03

,

0

(

=

±

 

background image

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii II. 2004/05. 

 

ćw. 4 / str. 6 

V .   W n i o s k i 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VI. Pytania kontrolne 
1.  Schemat uproszczony budowy i zasada działania licznika energii elektrycznej. 
2. Podać schemat układu pomiarowego do wyznaczania stałej rzeczywistej licznika. 
3. Podać sposób obliczania niedokładności pomiaru stałej rzeczywistej licznika. 
4.  Budowa i działanie jednofazowego, indukcyjnego licznika energii elektrycznej. 
5. Podać definicję stałej znamionowej i stałej rzeczywistej licznika, błędu pomiaru energii. 

 

Li te ra tura  
1. Dyszyński J.: Metrologia elektryczna i elektroniczna - laboratorium cz.1, Rzeszów: skrypt 

Politechniki Rzeszowskiej, 1997r. 

2.  Marcyniuk A. i inni: Podstawy metrologii elektrycznej, Warszawa: WNT, 1984r. 
3.  Chwaleba A. i inni: Metrologia elektryczna, Warszawa: WNT, 1994r. 
4. Parchański J.: Miernictwo elektryczne i elektroniczne - Warszawa: WSiP, 1997r. 
5.  Rylski A.: Metrologia II prąd zmienny, Rzeszów: OWPRz, 2004. 
6.  PN-93/E-06504 - Sprawdzanie indukcyjnych jednofazowych i wielofazowych liczników energii 

elektrycznej.