1
Uwagi prowadz
ą
cego
ć
wiczenie:
Wykaz przyrządów znajdujących się na stanowiskach
Lp.
Nazwa przyrządu
Typ
Producent
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
INSTYTUT SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH
WYDZIAŁ ELEKTRONIKI WAT
Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych
Laboratorium Miernictwa Elektronicznego 1
Ć
wiczenie 5
Temat: METODY POMIARU MOCY
Grupa:
Data wykonania
ć
wiczenia:
..................................................................
Data oddania sprawozdania:
..................................................................
Ocena:
..................................................................
Zespół w składzie:
1.
2.
3.
Prowadz
ą
cy
ć
wiczenie:
..................................................................
2
1. ZASTOSOWANIE MIERNIKA MOCY TYP HM8115 – 2
Widok płyty czołowej
1.1. Pomiary mocy w obwodach prądu stałego.
1.1.1. Układ pomiarowy
1.1.2. Pomiary:
U
Z
= 6V
R
obc.
Ω
50
100
200
500
1000
2000
I
A
U
V
P
W
1.2. Pomiary mocy w obwodach prądu przemiennego.
1.2.1. Układ pomiarowy
Przygotowanie przyrządów do pomiarów
Generator pomiarowy:
- wyjście mocy,
- napięcie wyjściowe generatora; U
gen.
≈ (20
÷
40) V
p-p
,
- częstotliwość: zgodnie z tabelą.
Wybór
funkcji
Wybór
zakresu
prądowego
Wybór
zakresu
napięciowego
Wyświetlacz cyfrowy
INPUT OUTPUT
−
−
+
+
Gniazda
pomiarowe
R
obc.
U
Z
Zasilacz
napięcia
stałego
INPUT OUTPUT
−
−
+
+
Gniazda
pomiarowe
Z
obc.
U
Z
Generator
pomiarowy
INPUT OUTPUT
3
1.2.2. Pomiary
f
U
I
P
Q
S
cos
ϕ
Hz
V
A
mW
Var
VA
-
50
100
200
400
600
800
Z
o
b
c.
1
1000
50
100
200
400
600
800
Z
o
b
c.
2
1000
Narysować wykresy: P = f(f), Q
.
= f(f) ), S = f(f) oraz cos
ϕ
.
= f(f)
4
2. ZASTOSOWANIE WIELOFUNKCYJNEGO MIERNIKA MOCY TYP DW6090
2.1. Zastosowanie wielofunkcyjnego miernika mocy do pomiaru mocy Ŝarówki przy róŜnych
częstotliwościach.
Przygotowanie przyrządu do pomiarów
1) Przyciskiem [1] włączyć zasilanie przyrządu – pozycja „ON”.
2) Naciskając przycisk [2] włączyć pomiar mocy (V/A/Watt).
3) Przełącznikiem [5] ustawić bezpośrednie sprzęŜenie prądowe (DIRECT).
4) Nie podłączać do miernika Ŝadnych przewodów – sprawdzić odczyt na wyświetlaczu.
JeŜeli wartość mocy będzie róŜna od zera, nacisnąć jeden raz przycisk [7] – zerowanie zakresu.
Na wyświetlaczu powinna ukazać się wartość „0 W”.
5) Wyłączyć zasilanie badanego obwodu (Ŝarówki).
6) Podłączyć przewody pomiarowe do gniazd wejściowych miernika zgodnie z p. 2.1.1.
8
7
6
1 2 3 4 5
Ekran
(Wyświetlacz graficzny LCD)
Jednoczesny odczyt czterech
parametrów (P, U, I, cos
ϕ
lub f)
WATT
V/
Ω
COM
10 A
Oznaczenia:
1 - wyłącznik zasilania POWER,
2 - przycisk zakresów AC V/A/WATT,
3 - przycisk zakresów DC V/A,
4 - przycisk zakresu rezystancji,
5 - przełącznik sprzęŜenia prądowego CURRENT IN,
6 - przełącznik funkcji WATT/VA/Whr (W/VA/W
⋅
h)
7 - przycisk zerowania zakresu pomiaru mocy WATT ZERO,
8- przycisk zakresów cos
ϕ
(PF)/Hz,
WATT – wejście pomiaru mocy,
V/
Ω
– wejście pomiarowe napięciowe,
COM – wejście pomiarowe wspólne,
10 A – wejście pomiarowe prądowe.
UWAGA:
- Przed podłączeniem przyrządu do źródła sygnału ustawić za pomocą przycisków Ŝądaną
funkcję i zakres pomiarowy.
- Podłączyć przewody pomiarowe do gniazd miernika przed podłączeniem źródła sygnału.
- Przed zmianą zakresu lub funkcji pomiarowej zawsze odłączać oba przewody pomiarowe
od badanego obwodu.
Gniazda
wejściowe
5
2.1.1. Układ pomiarowy
2.1.2. Pomiary
Włączyć zasilanie badanego obwodu (Ŝarówki).
Na ekranie wyświetlane są jednocześnie wartości: mocy czynnej w [W], napięcia w [V], prądu w [A]
i współczynnika mocy (cos
ϕ
).
Pomiary wykonać dla częstotliwości i napięć zasilających podanych w tabeli.
Wyniki pomiarów i obliczeń zanotować w tabeli.
f
Hz
40
50
60
80
100
150
200
250
300
400
P
W
U
V
I
A
cos
ϕ
−
U
=
5
0
V
P
oblicz.
W
P
W
U
V
I
A
cos
ϕ
−
U
=
6
0
V
P
oblicz.
W
P
W
U
V
I
A
cos
ϕ
−
U
=
7
0
V
P
oblicz.
W
Wyjście
mocy
ObciąŜenie
(Ŝarówka)
V/
Ω
COM
10 A
WATT
Ź
ródło zasilania
(generator
pomiarowy
m.cz.)
6
Oznaczenia:
P, U, I, cos
ϕ
−
wartości mocy czynnej, napięcia, prądu oraz współczynnika mocy odczytane z miernika.
P
oblicz.
= U I cos
ϕ
−
wartość mocy czynnej obliczona.
Narysować wykresy: P = f(f), P
oblicz.
= f(f) oraz cos
ϕ
.
= f(f)
7
2.2. Zastosowanie wielofunkcyjnego miernika mocy do pomiaru mocy Ŝarówki przy
częstotliwości 50 Hz.
Przygotowanie watomierza jak w p. 3.1.
Połączyć układ pomiarowy zgodnie z p. 3.2.1. oraz z zaleceniami prowadzącego ćwiczenie.
2.2.1. Układ pomiarowy
2.2.2. Pomiary
Na ekranie wyświetlane są jednocześnie wartości: mocy czynnej w [W], napięcia w [V], prądu w [A]
i współczynnika mocy (cos
ϕ
).
Nacisnąć przycisk (8), na ekranie wyświetli się wartość częstotliwości w [Hz].
Ponowne naciśnięcie przycisku (8) spowoduje powrót do wyświetlenia cos
ϕ
.
Wyniki pomiarów i obliczeń zanotować w tabeli.
U
Z
V
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
P
W
U
V
I
A
cos
ϕ
−
f
Hz
S
VA
Oznaczenia:
U
Z
– wartość napięcia zasilającego ustawiona na autotransformatorze
P, U, I, cos
ϕ
, f
−
wartości mocy czynnej, napięcia, prądu , współczynnika mocy oraz częstotliwości odczytane
z miernika,
S = UI – obliczona wartość mocy pozornej.
Narysować wykresy: P = f(U
Z
), S
.
= f(U
Z
) oraz cos
ϕ
.
= f(U
Z
) .
Przewody
zasilające
ObciąŜenie
(Ŝarówka)
V/
Ω
COM
10 A
WATT
Ź
ródło zasilania
(autotransformator)
8
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
1) Protokół pomiarowy z wypełnionymi tabelami.
2) Przykłady obliczeń do kaŜdego punktu pomiarowego.
3) Wymagane wykresy (odpowiednio opisane).
4) Porównanie wyników pomiarów z danymi technicznymi.
5) Własne wnioski, spostrzeŜenia i uwagi wynikające z przeprowadzonych pomiarów i obserwacji.
Przykładowe pytania kontrolne:
1) Pomiary mocy metodą techniczną z poprawnie mierzonym napięciem
2) Pomiary mocy metodą techniczną z poprawnie mierzonym prądem.
3) Pomiar mocy czynnej metodą trzech woltomierzy.
4) Pomiary mocy czynnej watomierzem elektrodynamicznym.
5) Wyjaśnić na czym polega pomiar mocy absorbowanej.
6) Wyjaśnić na czym polega pomiar mocy przepływowej.
Wykaz literatury do ćwiczenia
1) A.Chwaleba, M.Poniński, A.Siedlecki, „Metrologia elektryczna”, Wyd. 5, 6, 7, 8, 9 WNT, 1996r, 1998r,
2000r, 2003r, 2007r, 2010r.