Инструкционная карта по выполнению лабораторной работы № 3

3. Цель работы: Изучить схему включения однофазного индукционного счетчика электроэнергии и осуществить его проверку на соответствие своему классу точности.

4. Материально-техническое оснащение: Лабораторный стол с комплектом оборудования, 4 лампы накаливания, секундомер, электроизмерительные приборы, соединительные провода.

5. Теоретическая часть:

Переменным называется электрический ток, величина и направление которого изменяются во времени. Обычно в технике под переменным током понимают периодический ток. Для переменного тока среднее значение силы тока и напряжения за период равно нулю. Для определения количества электрической энергии, поступившей к потребителю за определенное время, применяют индукционные счетчики.

Индукционный счетчик состоит из счетного устройства, металлического диска, а также обмоток электромагнита напряжения – его включают параллельно нагрузке, и обмоток электромагнита тока – его включают последовательно с нагрузкой. Бегущее магнитное поле, создаваемое двумя электромагнитами, индуцирует в диске вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем, создают механический момент. Направленная в соответствии с правилом Ленца сила, стремится устранить причину, её вызывающую. Эта сила раскручивает диск, на оси которого находится счетный механизм. Частота вращения диска будет пропорциональна мощности потребляемого тока, а число оборотов – потребляемой энергии.

Схема включения счётчика в электрическую цепь.

Расход электрической энергии можно подсчитать, зная мощность устройства и время работы: W=P∙t (кВт∙ч), где W- энергия, P- мощность, t – время.

Индукционный счетчик действует только в цепях переменного тока.

6. Практическая часть.

6.1. Техника безопасности при выполнении работы: Перед выполнением сборки цепей убедитесь, что лабораторный стол обесточен. При выполнении работы запрещается прикасаться к неизолированным проводам, соединительным зажимам и другим частям цепей, которые могут оказаться под напряжением. При возникновении во время выполнения работы неисправностей оборудования или приборов следует немедленно выключить напряжение питания (красная кнопка на лабораторном столе) и сообщить о неисправности преподавателю. Перед выполнением сборки цепей убедитесь, что лабораторный стол обесточен, ЛАТР установлен в положение «0 переменный ток». После сборки электрическую цепьпоказать преподавателю для проверки.Любые изменения в схеме производить после отключения питания.

6.2. Описание выполнения задания:

Ознакомьтесь с измерительными приборами; определите предел измерения и цену деления приборов, их технические характеристики

1). Убедитесь, что переключатели ЛАТР находятся в положениях «~0-250» и «0 переменный ток». Соберите электрическую цепь. Показать собранную электрическую цепь преподавателю для проверки.

Схема электрической цепи.

2) перед выполнением измерений отключить все лампы. Включить лабораторный стол черной кнопкой «Пуск». С помощью ЛАТР установить в цепи напряжение 220В. Убедиться в отсутствии холостого хода счетчика. (Без нагрузки, при выключенных лампах, диск счетчика не должен вращаться)

3).Включить одну лампу. Определить показания всех измерительных приборов. С помощью секундомера определить время, за которое счетчик сделает один оборот,записать измерения в таблицу 1.

4).Включить две лампы. Повторить задание пункта 3 при двух работающих лампах, измерения записать в таблицу.

5).Задание пункта 3 повторить с тремя и четырьмя включенными лампами.

6).По результатам эксперимента: 1)выполнить расчёты, 2)результаты расчётов занести в таблицу 1

 

Таблица 1.

№ п./п.	Измерено	Вычислено	Нагрузка
U	I	P	N	t	Kн	K	ɣ	Cos φ
В	А	Вт		с
										1лампа
										2лампы
										3лампы
										4лампы

Расчётные формулы:

1). Номинальная постоянная счетчика К_Н = ()

W_H - количество энергии (Вт с), N_H – число оборотов диска.

Значения W_H, N_H выписать с передней панели счетчика.

Номинальной постоянной счетчика Кн называют количество энергии (Вт с), которое учитывается счетчиком на один оборот диска.

2) Действительная постоянная счетчика К = = ()

P - мощность, потребляемая лампами накаливания (показания ваттметра),

t – время, за которое диск счетчика совершает N оборотов (измеряется с помощью секундомера),

N – число оборотов диска.

3). Коэффициент мощности нагрузки Cos φ= (значение Cos φ≤1 всегда!)

4). Действительная погрешность измерения ɣ= ɣ_пр

5) Сделать вывод о соответствии счетчика классу точности. (Если действительная погрешность счетчика ɣ не превышает приведенной погрешности ɣ_пр, то счетчик соответствует своему классу точности. Например, для счетчика класса точности 2,5 приведенная погрешность составляет 2,5%).

 

6.3. Требования к оформлению отчета: Лабораторная работа выполняется в тетради для лабораторных работ или на листах формата А4. Схемы электрических цепей вычерчиваются в соответствии с ГОСТами.

1). Перечертить в отчет схему электрической цепи и таблицу.

2). Выполнить расчеты. Проанализировать результаты и сделать выводы.

3) Ответить на контрольные вопросы.

 

6.4. Контрольные вопросы:

1. Почему счетчик называется индукционным? Какие еще существуют разновидности счетчиков электрической энергии?

2. Можно ли индукционным счетчиком измерять электрическую энергию в цепях постоянного тока?

3. Чему пропорциональны скорость вращения диска? Число оборотов диска?

4. Что такое номинальная постоянная счетчика?

5. Объясните, каким образом вычислить расход электроэнергии при отсутствии счётчика.

6. Приведите единицы измерения электрической энергии: а) практическую,

б) в системе СИ.

 

Отчет о выполнении задания: