Измерение индуктивности и взаимной индуктивности
Цель работы: Изучить наиболее распространенные методы измерения индуктивности и взаимной индуктивности.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с приборами и аппаратурой, применяемыми в
работе, записать их паспортные Данные и технические характеристики.
2.Собрать схему и измерить методом одного прибора индуктивность и добротность заданной катушки.
3.Собрать схему и измерить методом амперметра, вольтметра и ваттметра индуктивность и добротность одной секции двухсекционной катушки.
4.Собрать схему и измерить взаимную индуктивность между двумя катушками, расположенными на одном каркасе.
Выполнение работы
1.Записать в отчет паспортные данные приборов и их технические характеристики (примерная форма приведена в приложении 1).
Занести в отчет и собрать схему, приведенную на рис. 7, для измерения индуктивн6сти и добротности методом одного прибора. Значение образцового сопротивления Rоб выбирают, исходя из допустимой мощности рассеивания и возможности получения достаточного значения – падения напряжения. По результатам трех измерений можно определить все параметры цепи. Из векторной диаграммы (рис. 8) следует:
Рис.7 Измерение индуктивности методом одного прибора
Рис. 8 Векторная диаграмма напряжений
Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 6.
Таблица 6
 | Измерить | Вычислить | Примечание | |||||||
| U,В |  , В |  , В |  , Ом |  |  Ом |  ,Ом |  ,Гн |  | ||
Собрать схему, изображённую на рис.9 и измерить методом амперметра, вольтметра и ваттметра индуктивность и добротность одной секции двухсекционной катушки.
Рис.9 Измерение индуктивности методом амперметра, вольтметра и ваттметра
По результатам измерений можно определить все параметры цепи.
; 
; 
; 
; 
Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 7.
Таблица 7
| Измерить | Вычислить | Примечание | ||||||
| U, B | I,A | Р,Вт |  ,Ом |  ,Ом |  ,Ом |  , Гн |  | |
5. Катушки, взаимная индуктивность которых подлежит измерению, сначала соединить согласно, а затем встречно и сделать измерения.
Взаимную индуктивность определить по формуле
Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 8.
Таблица 8
| Включение | Измерить | Вычислить | Примечание | ||||||
 , B |  A |  ,Вт |  ,Ом |  ,Ом |  ,Ом |  , Гн |  | ||
| Согласное | |||||||||
| Встречное | |||||||||
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
Поверка счётчиков электрической энергии
Цель работы: Изучить устройство, принцип действия и характеристики индукционных счётчиков электрической энергии, ознакомиться с методами поверки однофазного счётчика электрической энергии.
Программа работы
1. Ознакомиться с лабораторным стендом и приборами, предназначенными для поверки счётчиков электрической энергии.
2. Собрать схему и провести поверку однофазного счётчика
электрической энергии.
3. Сделать выводы из проделанной работы.
Выполнение работы
1.Записать в отчет паспортные данные приборов и их технические характеристики (примерная форма приведена в приложении 1).
2.
| cosj=1 cosj=0,5 |
Рис. 10. Схема испытания однофазного счетчика электрической энергии.
3. В таблицу 9 записать паспортные данные счётчика.
В соответствии с инструкцией 105-60 Государственного комитета стандартов, мер и измерительных приборов все счётчики электрической энергии, находящиеся в эксплуатации, подлежат обязательной периодической поверке.
Задача поверки - определить его относительную погрешность, которая рассчитывается по формуле:
где 
- номинальная постоянная счетчика – число ватт-секунд, зарегистрированных счетным механизмом за один оборот диска счетчика, 
- действительная постоянная счетчика - число ватт-секунд, определенных по образцовым приборам, действительно израсходованных в цепи за время одного оборота диска счетчика.
По передаточному числу 
, указываемому на щитке счётчика, необходимо подсчитать номинальную постоянную 
и экспериментально определить для разных нагрузок и режимов действительную постоянную:
При этом порог чувствительности счётчика
должен соответствовать требованиям ГОСТа, в то же время самоход счётчика при 
должен отсутствовать.
Порогом чувствительности счётчика называют отношение наименьшей мощности трогония 
(при номинальном напряжении), при которой диск счетчика начинает безостановочно вращаться, к номинальной мощности 
Согласно ГОСТу, порог чувствительности должен быть не более 0,5% от номинальной нагрузки для счётчиков первого класса и 1% – для счётчиков других классов точности.
Самоходом называют явление, при котором диск счётчика вращается безостановочно при отсутствии нагрузки под воздействием только приложенного напряжения.
4.После проверки преподавателем схемы записать начальные показания 
, подключить установку к сети и прогреть счётчик номинальным током при номинальном напряжении в течение 15 мин.
По истечении 15-минутного прогрева записать новые показания 
.
По разности показаний счётчика определить, правильно ли работает счётный механизм
,
Где 
действительная мощность в цепи (поддерживаемая неизменной в течение 15 минут);
продолжительность прогрева счетчика.
5.Далее, устанавливая по образцовому ваттметру нужные нагрузки, определяют действительные постоянные 
при этом по секундомеру определяют время нескольких полных оборотов диска. Для повышения точности время должно быть не менее 60 – 70 сек.
Для изменения 
нагрузки необходимо изменить подключение напряженческого вывода счётчика к клемме сети, согласно схеме.
Данные опытов заносятся в таблицу 9.
Таблица 9
| № опыта | Нагрузка |  |  |  |   |  ,% | Паспортные данные счётчика | |
 |  | |||||||
| 1,0 | Счетчик ________  =  =   =  Самоход_________ | |||||||
| 1,0 | ||||||||
| 1,0 | ||||||||
| 1,0 | ||||||||
| 0,5 | ||||||||
| 0,5 | ||||||||
| 0,5 | ||||||||
| 0,5 |
По данным поверки однофазного счётчика построить кривые зависимости 
,а также сделать заключение о пригодности счётчика к дальнейшей эксплуатации.
Лабораторная работа №5
Измерительные трансформаторы
Цель работы: Изучить измерительный трансформатор тока и провести поверку его дифференциальным методом.
Программа работы
1. Ознакомиться с лабораторным стендам и прибором типа АИТ, предназначенным для поверки измерительных трансформаторов.
2. Измерить сопротивление нагрузки, при которой будут испытываться трансформаторы тока.
3. Определить токовую и угловую погрешности испытываемого трансформатора тока при 
= 
и 
4. Определить токовую и угловую погрешности испытываемого трансформатора тока при 
= s w:ascii="Cambria Math"/><w:sz w:val="28"/><w:sz-cs w:val="28"/></w:rPr><m:t>РЅ</m:t></m:r></m:sub></m:sSub></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> 
и 
.
5. Провести обработку экспериментальных данных. Результаты измерений и расчётов занести в таблицу, на, основании этих результатов построить зависимости погрешностей трансформаторов тока от нагрузки.
6. Сделать выводы из проделанной работы.
Выполнение работы
1. Схема лабораторной установки, предназначенной для поверки измерительных трансформаторов, приведена на рисунке 11.
Рис. 11. Принципиальная схема стенда для поверки измерительных трансформаторов
Схема состоит из следующих приборов:
- поверяемый трансформатор тока; 
- образцовый трансформатор тока типа И54; 
– прогрузочный трансформатор; 
- прибор, предназначенный для поверки измерительных трансформаторов.
Нагрузкой вторичных цепей трансформаторов тока является катушка
индукционного реле тока типа РТ-85 с последовательно включённым добавочным резистором 
= 0,1 Ом.
2. Порядок работы с АИТ следующий:
- собрать схему для поверки трансформатора тока (ТТ) и измерить его сопротивление нагрузки 
;
- установить ручку чувствительности гальванометра (ВГ) в положение "0";
- переключатель П1 (левый) поставить в положение "5А";
- переключатель П2 (правый) - в положение "К" (контроль);
- включить рубильник на стенде и ЛАТРом установить ток 2 
3А (40% 60% по шкале прибора). Переключатель П2 перевести из положения "К" в положение "ИЗМЕРЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ" и убедиться в том, что бленкер не срабатывает. В противном случае - поменять местами выводы И1 и И2 поверяемого ТТ, предварительно сняв нагрузку и выключив рубильник.
При правильной маркировке ТТ переключить ключ П2 в положение j "ИЗМЕРЕНИЕ 
" соответствующее минимальному значению 
(0.3) и j установить первичный ток 20 30%.
Включить "ВГ" переключателем "ПОЛЯРНОСТЬ", поставив его в положение "1" или "2". Увеличивая чувствительность гальванометра, добиваются заметного "размыва" светового зайчика на шкале "ВГ".
Реохордами "R" и "X" поочерёдно добиваются положения светового
зайчика в виде вертикальной узкой полосы.
После этого убавить чувствительность "ВГ" до нуля и выключить его, переведя переключатель "ПОЛЯРНОСТЬ" в среднее положение. ЛАТРом снизить ток до нуля и выключить рубильник. Произвести отсчет R и X с учетом коэффициента деления (табл. 10).
Таблица 10
| Предел измерения | 0,3% -- 20' | 0,1% -- 65' | 3% -- 200' | 10% -- 650' |
| К | 0,1 | 1,0 | 1,0 | 10,0 |
По вышеизложенной методике определить сопротивления нагрузки
( 
), а так же 
в двух положениях переключателя
уставок реле тока (6, 7, 9, 10), заданных преподавателем. Результаты
опытов и расчётов представить в виде таблицы.
ВНИМАНИЕ!
Все переключения в схеме и изменение положений переключателей вести при выключенном "ВГ" и в нулевом положении ручки
"ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ"
3. Для измерения погрешностей переключить П2 в положение "ИЗМЕРЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ" (1% -- 65'). Установить нужное значение первичного тока, включить "ВГ", реохордами добиться положения светового зайчика в виде вертикальной узкой полосы, отключить "ВГ" и сделать отсчёт по соответствующим шкалам (%%; мин).
Если скомпенсировать световой зайчик не удаётся, то необходимо изменить положение переключателя П2 (например 3% - 200') и снова провести измерение погрешностей.
Опыты провести при значениях первичных токов 10,20, 100 и 120 %.
Токовую погрешность 
% для поверяемого трансформатора тока при заданном токе определить по формуле:
(%)
где 
- погрешность образцового ТТ при данном токе: К - коэффициент из таблицы 1; 
% - токовая погрешность по шкале реохорда "%%".
Угловую погрешность для поверяемого трансформатора тока при заданном токе определить по формуле:
(мин)
где 
- погрешность образцового ТТ при данном токе: К - коэффициент из таблицы 11; 
- угловая погрешность по шкале реохорда "мин".
Погрешности образцового трансформатора тока приведены в таблице 11
Таблица 11
| Класс точности | Первичный ток в % от номинального | Предельное значение | Пределы вторичной нагрузки при  от номинальной | |
 |  | |||
| 0,2 | 0,50 | ± 20 | 25÷100 | |
| 0,35 | ±15 | |||
| 100÷120 | 0,20 | ±10 |
5. Оформление отчёта о проделанной работе необходимо начать с вычерчивания принципиальной схемы лабораторной установки и изучения оборудования, входящего в неё.
Выписать паспортные данные образцового и поверяемого трансформаторов тока. По паспортным данным поверяемого трансформатора определить величину номинального, сопротивления нагрузки:
Результаты измерения и расчётов значений нагрузок занести в таблицу 12, по которой определить, какую из уставок реле РТ-85 считать номинальной нагрузкой, а какую – не соответствующей этим требованиям.
Таблица 12
| № уставки реле РТ-80 | Значения по шкале | К |  |  |  |  | |
| R | X | ||||||
Результаты измерений по пунктам 3 и 4 занести в таблицу 13.
Таблица 13
| Величина ,Ом | № уставки | Значение первичного тока в % от  | К |  , % |  , мин |  , % |  , мин |  , % |  , мин |
=  | |||||||||
| > | |||||||||
По данным таблицы 13 построить кривые зависимостей 
и 
для различных значений 
5. Сделать выводы из проделанной работы.
Приложение 1
Паспортные данные приборов и их технические характеристики
| № | Наименование прибора | Обозначение на схеме | Тип системы прибора | Предел измерения | Класс точности | Заводской номер | Максимальное значение Абсолютной погрешности (АП) | Цена деления | Доп. сведения |
| Миллиамперметр | mA | Электромагнитный | 0-200 mA 0-100 mA 0-50 mA | 0,5 | 1 mA 0,5 mA 0.,25 mA | ||||
| n |