Повірка ватметра електродинамічної системи

Мета роботи – провести повірку ватметра електродинамічної системи, за результатами якої встановити відповідність розрахованого класу точності ватметра його паспортному значенню.

1. Завдання на виконання роботи

Вивчити принцип дії та схеми вмикання стрілочних вимірювальних приладів електромагнітної (амперметр, вольтметр) та електродинамічної (ватметр) систем.

Визначити ціну поділок (сталу) вимірювальних приладів.

Опанувати методику проведення повірки ватметра електродинамічної системи та способи розширення меж вимірювання за струмом і напругою.

Провести повірку ватметра шляхом зіставлення виміряної ним потужності із потужністю, розрахованою як добуток значень струму та напруги, визначених за показаннями амперметра і вольтметра відповідно.

Розрахувати похибки ватметра і за одержаними даними встановити відповідність класу точності ватметра паспортному значенню. Побудувати графік поправок до показань ватметра.

2. Лабораторна установка та її електрична схема

Принципова схема дослідної установки для повірки однофазного ватметра електродинамічної системи шляхом зіставлення вимірюваної ним потужності з величиною потужності, розрахованої за показаннями амперметра та вольтметра, наведена на рис.1.1. Установка складається з елементів кола, рекомендований перелік яких наведено в дод. 4. Затискачі вимикача джерела напруги та реостатів активного навантаження змонтовані на відповідній ділянці лицьової панелі універсального лабораторного стенда. Між с обою елементи кола з’єднуються за допомогою контактних перемичок (показані потовщеними лініями) і провідників з наконечниками.

Ватметр РW, як прилад електродинамічної системи, має два вимірювальних кола: послідовне, яке утворює нерухома котушка, і паралельне – послідовно з’єднані рухома котушка та додатковий резистор R. По відношенню до навантаження кола нерухома котушка ввімкнута як амперметр, а рухома котушка та резистор – як вольтметр. Індуктивність рухомої котушки відносно мала, а додатковий резистор виготовляється безреактивним. Тому вважають, що повний опір кола напруги ватметра практично активний, і струм, що проходить в цьому колі, збігається за фазою з підведеною напругою. Зверніть увагу, що в такому разі обертовий момент вимірювального механізму ватметра, пропорційний скалярному добутку векторів струмів, що проходять через його обмотки і фактично пропорційний cosφ навантаження кола.

У схемі передбачена можливість регулювання сили струму та напруги у вимірювальних колах ватметра від нуля до номінальних значень, якими є його вищі граничні межі вимірювання за струмом і напругою відповідно.

Напруга регулюється плавно за допомогою потенціометра RR1–високоомного реостата. Зверніть увагу, що обмотка потенціометра контактами Х₁ і Х₂ приєднується безпосередньо до клем джерела напруги та струмового кола, а до контакту Х₃ приєднуються вихідні кінці котушки вольтметра та кола напруги ватметра. Оскільки напруга в колі обмежена і не повинна перевищувати (220 ± 11) В, то очевидно, що повірку усього діапазону шкали ватметра можна зробити тільки у разі, якщо його межа вимірювання за напругою становить не більше як 150 В.

Сила струму в послідовному колі регулюється спочатку дискретно (реостатами EL1 – EL6), а потім плавно (реостатом RR2) і повинна дорівнювати вибраному значенню номінального струму ватметра.