Указания к выполнению контрольных работ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

 

и контрольные задания к контрольной работе для студентов заочного отделения

 

 

Специальность:	230111 Компьютерные сети

 

Новочебоксарск 2013

«СОГЛАСОВАНО» на заседании методического совета Протокол №__ от «__»_______ 20___ г. Заместитель директора по НО, УР и К _______________ Е.Ю. Пристова	«УТВЕРЖДАЮ» Директор техникума   _______________ Ю.М.Николаев «____»______________ 20___ г.
Рассмотрено на заседании ПЦК ____________________________________________________________________________________ Протокол №__ от _________ Председатель ___________

 

Автор:

, преподаватель БОУ Чувашской Республики СПО «ЧХМТ» Минобразования Чувашии

 

 

© БОУ Чувашской Республики СПО «ЧХМТ», Минобразования Чувашии 2013

 

 

1. ВВЕДЕНИЕ

 

Цель настоящего учебно-методического пособия – оказать помощь студентам-заочникам технических специальностей средних учебных заведений в изучении курса электротехнические измерения..

В пособии учтены особенности ученых планов разных специальностей – различие в числе контрольных работ и во времени, отводимом для изучения курса. Для этого дана таблица вариантов контрольных работ, содержащая задачи различной степени трудности.

 

 

2. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

Учебная работа студента-заочника по изучению дисциплины складывается из следующих основных элементов: самостоятельного изучения электротехнических измерений по учебным пособиям, решения задач, выполнения контрольных и лабораторных работ, сдачи зачетов и экзаменов.

 

УКАЗАНИЯ К МЕТОДИЧЕСКОЙ РАБОТЕ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ

 

1. Изучать курс систематически в течение всего учебного процесса. Изучение электротехнических измерений в сжатые сроки перед экзаменом не даст глубоких и прочных знаний.

2. Выбрав какое-либо учебное пособие в качестве основного для определенной части курса, придерживаются данного пособия при изучении всей части или, по крайней мере, ее раздела. Замена одного пособия другим в процессе изучения может привести к утрате логической связи между отдельными вопросами. Но если основное пособие не дает полного или ясного ответа на некоторые вопросы программы, необходимо обращаться к другим учебным пособиям.

3. При чтении учебного пособия составлять конспект, в котором записывать законы и формулы, выражающие эти законы, определения физических величин и их единиц, делать чертежи и решать типовые задачи. При решении задач следует пользоваться Международной системой единиц.

4. Самостоятельную работу по изучению электротехнических измерений подвергать систематическому контролю. Для этого после изучения очередного раздела следует ставить вопросы и отвечать на них. При этом надо использовать рабочую программу электротехнических измерений.

5. Прослушать курс лекции по электротехническим измерениям, организуемой для студентов-заочников. Пользоваться очными консультациями преподавателей, а также задавать вопросы в письменном виде.

 

Задача № 8

А Измерительный механизм вольтметра магнитоэлектри­ческой системы имеет сопротивление рамки Rи=600 Ом и рассчитан на номинальное напряжение Uи==1,5 В, число де­лений шкалы αн=15 Встроенный внутрь вольтметра доба­вочный резистор имеет сопротивление Rд==29,4 кОм

Начертите схему включения вольтметра с добавочным ре­зистором для измерения напряжения в цепи нагрузки

Определите- 1 Ток вольтметра Iv;

2. Падение напряжения на добавочном резисторе Uд;

3 Предельное значение напряжения, которое можно изме­рить вольтметром с добавочным резистором Uн;

4. Потерю мощности в вольтметре Ру;

5. Постоянную (цену деления) вольтметра, включенного.совместно с добавочным резистором Сu;

6. величину напряжения 'U, измеряемого вольтметром с добавочным резистором, если стрелка прибора отклонилась на а =12 делений.

Б. Рамка измерительного механизма магнитоэлектричес­кой системы рассчитана на номинальное напряжение Uн=75 мВ и номинальный ток Iи =25 мА.

Используя данный измерительный механизм, необходимо создать амперметр, с пределом измерения Iн=500 А.

Начертите схему включения амперметра совместно с шун­том в цепь нагрузки.

Определите:

1. Сопротивление цепи рамки измерительного механизма Rи

2. Сопротивление измерительного шунта Rш

Задача № 9

А. Многопредельный амперметр магнитоэлектрической системы рассчитан на три номинальных значения тока:

Iн1=1 А, Iн2=2,5 А, Iнз=5 А. Номинальный ток измеритель­ного механизма Iи==10 мА и номинальное 'напряжениеUи =99 мВ.

Начертите схему включения измерительного механизма с многопредельным шунтом для измерения тока нагрузки и обозначьте выводы шунта для каждого из пределов измере­ния амперметра.

Определите:

1. Сопротивление рамки измерительного механизма Rи.;

2. Необходимые сопротивления участков многопредельного шунтаR ш1 Rш2, Rшз для каждого из пределов измерения ам­перметра;

3. Каждое из трех сопротивлений R'ш, R'шi, R'шз, из ко­торых состоит измерительный шунт.

Б. Измерительный механизм магнитоэлектрической систе­мы имеет сопротивление рамки Rи=625 Ом и рассчитан на номинальный ток Iи=3 мА.

Используя даиный измерительный механизм, необходимо создать вольтметр, имеющий предел измерения Uн=4000 В.

Начертите схему включения вольтметра с добавочным ре­зистором для измерения напряжения в цепи 'нагрузки.

Определите:

1. Напряжение, которое может измерить измерительный механизм без добавочного резистора Uи;

2. Сопротивление добавочного резистора Rд..

Задача № 10

А. Многопредельный вольтметр магнитоэлектрической си­стемы рассчитан на три номинальных значения напряжения:

(Uн1=75 В, Uн2=150 В; Uнз=300 В. Номинальный ток изме­рительного механизма Iи==10 мА.

При измерении напряжения на пределе Uн1=75 В, сопро­тивление добавочного резистора R1=Rд1=7485 Ом.

Начертите схему 'включения измерительного механизма с многопредельным добавочным резистором для измерения на­пряжения в депи нагрузки и обозначьте выводы добавочного резистора для каждого из пределов измерения вольтметра.

Определите:

1. Общее сопротивление цепи лрибора R 'при включении его на предел Uн1=75 В и сопротивление рамки измеритель­ного механизма Rи

2. Необходимые сопротивления добавочных резисторов Rд.2 и Rдз для пределов 'измерения Un2 и Uнз;

3. Сопротивления R2, и R з (R\ — задано), из которых со­стоит добавочный резистор.

Б. Измерительный механизм магнитоэлектрической систе­мы, рассчитанный на номинальный ток Iд=25 мА и номинальное напряжение Uц = 19,95 мВ, включается для измере­ния тока с измерительным шунтом, имеющим сопротивление Rш=0,002 Ом.

Начертите схему включения амперметра совместно с шун­том в цепь нагрузки.

Определите:

1. Сопротивление рамки измерительного механизма Ри

2. Предельную величину тока, которую можно измерить указанным прибором, включенным совместно с шунтом, Iи.

Задача № 11

Измерение активного среднего сопротивления проведено косвенным методом дважды по двум возможным схемам из­мерения (с включением амперметра перед вольтметром и после вольтмегра). Сопротивление амперметра ra=0,1 Ома, сопротивление вольтметра Rv=3 кОм. Прп включении ам­перметра перед вольтметром показания приборов были:

I1=0,5 A, U1=24 В; при включении амперметра после вольт­метра показания 'приборов стали: I2=0,5 А, (U2=24,5 В.

1. Определите сопротивления Rx' и Rx" приближенно по по закону Ома для обоих вариантов схем измерения.

2. Выберите верную схему измерения сопротивления кос­венным методом, обосновав выбор расчетом и начертите эту схему. Укажите системы применяемых приборов.

3. Определите точное значение измеряемого сопротивле­ния Rx согласно выбранной схеме.

4. Вычислите относительную погрешность измерения со­противления у, которая получилась бы при расчете сопротив­ления приближенно по закону Ома и применении неточной схемы измерения.

5. Укажите приборы, которые применяются для измере­ния сопротивлений.

Задача № 12

Измерение емкости электроустановки проведено дважды при питании схемы измерения переменным током частотой f=100 Гц.

Сначала без учета активного сопротивления емкость была определена по показаниям амперметра и вольтметра. При этом показания приборов были:I1=0,88 A, U\=7 В.

Затем измерение 'было проведено точнее с учетом актив­ного сопротивления. Для этого в схему был включен допол­нительно ваттметр Показания приборов при этом были:

I2=0,88 A, U2=7 В, Р=1,55 Вт.

1. Начертите обе схемы измерения, укажите системы при­меняемых приборов.

2. Определите значения измеренных емкостей C1 и С2 для каждой из схем.

3. Вычислите относительную погрешность измерения у» получившуюся при отсутствии учета активного сопротивле­ния конденсатора.

4. Укажите, какими еще приборами может быть измере­на емкость.

Задача № 13

Измерение индуктивности катушки проведено дважды при питании схемы измерения переменным током частотой / =200 Гц.

Сначала без учета активного сопротивления катушки ин­дуктивность была определена по показаниям амперметра и вольтметра. При этом показания приборов были: I1=l,75 A, U1==44 В.

Затем измерение было проведено более точно с учетом активного сопротивления катушки. Для этого в схему был включен дополнительно ваттметр. Показания приборов при этом были: I2==1,75 А, U2=44 В, Р=33,5 Вт.

1. Начертите обе схемы измерения, укажите системы при' меняемых приборов.

2. Определите значения измеренных индуктивностей l1 и L2 для каждой из схем.

3. Вычислите относительную погрешность измерения у, получившуюся при отсутствии учета активного сопротивле­ния катушки.

4. Укажите, какими еще приборами может быть измере­на индуктивность.

Задача № 14

Измерение взаимной индуктивности двух 'катушек выпол­нено методом 'последовательного соединения катушек с ис­пользованием амперметра, вольтметра и ваттметра. Питание схемы измерения осуществлялось от сети переменного тока частотой f==50 Гц.

При согласованном включении катушек показания прибо­ров были: Iс==3 А, Uс=100 В, Рс=90 Вт.

При встречном включении катушек показания приборов были: Iв=6,25 А, Uв=100 В, Рв=390 Вт.

1. Начертите обе схемы измерения, укажите системы при­меняемых приборов.

2. Определите:

а) общую индуктивность двух согласованно включенных катушек Lc;

б) общую индуктивность двух встречновключенных ка­тушек La;

в) взаимную индуктивность катушек М

. 3. Укажите, какими еще 'методами 'можно измерить взаимную индуктивность.

Задача № 15

А. Сопротивление изоляции между двумя проводами воз­душной линии было измерено с помощью одного 'вольтметра, рассчитанного на номинальное напряжение (Uн=150 В и но­минальный ток Iн =0,75 мА. Провода линии на'противопо­ложном конце были разомкнуты. Показание вольтметра при измерении напряжения между проводами А и В составило (Uv=110 В, а лри включении вольтметра последовательно в цепь одного из проводов его показание стало [U’v=40 В.

Б. Для измерения сопротивления изоляции между каж­дым проводом линии и землей использовался указанный вы­ше вольтметр. Измеренное напряжение между проводами А и В составило U =110 В, а напряжения между каждым про­водом и землей соответственно равны Uд=25 В, (Uв=20 В.

1. Начертите схему измерения для первого опыта и две "необходимые схемы измерения для второго опыта.

2. Определите:

а) сопротивление вольтметра Rv;

б) сопротивление изоляции между проводами Rx;

в) сопротивление изоляции ra между проводом А и зем­лей;

г) сопротивление изоляции Rв между проводом В 'и зем­лей.

3. Укажите, какие приборы служат для непосредственно­го измерения сопротивления изоляции электроустановок.

Задача № 16

Трехфазный потребитель с равномерной симметричной нагрузкой фаз, соединенной треугольником, подключен к се­ти с линейным напряжением Uл =35 кВ. Активная мощность потребителя Р=10000 кВт, 'коэффициент мощности cosφ =0,866.

Для измерения активной мощности потребителя исполь­зуются два одинаковых ваттметра.

1. Начертите схему измерения.

2. Используя таблицы, приведенные в методических ука­заниях к задачам, подберите ваттметры и измерительные трансформаторы.

3. Определите:

а) линейный ток трехфазной цепи Iл;

б) показание каждого из ваттметров P1 и Рг;

в) постоянную (цену деления) ваттметров Ср;

г) число делений шкалы ваттметров a1 и а2, па которые отклоняются стрелки приборов.

Задача № 17

Потребитель с равномерной нагрузкой фаз, соединенной треугольником, подключен к трехфазной цепи переменного тока с линейным напряжением (Uл =10 кВ), номинальный ли­нейный ток потребителя Iл =575 А. Необходимо измерить ли­нейные токи в каждом проводе линии, а также активную и реактивную мощности потребителя, его коэффициент мощно­сти. Для измерения мощности потребителя используются два одинаковых ваттметра. Стрелка одного из них отклонилась на a1=92 деления, а второго—на а2=43 деления, отклоне­ние стрелки у амперметров а=23 деления.

1. Начертите схему измерения.

2. Используя таблицы, приведенные в методических указаниях к задачам, выберите амперметры, ваттметры и изме­рительные трансформаторы.

3. Определите:

а) постоянную (цену деления) ваттметров Ср и ампер­метров C1;

б) показания каждого из ваттметров Р₁ и Рг в ваттах и амперметров Iа в амперах;

в) активную мощность потребителя по показаниям ватт­метров Р;

т) реактивную мощность потребителя по показаниям ватт­метров Q;

д) линейный ток потребителя I;

е) коэффициент мощности потребителя cosq).

Задача № 18

Потребитель, подключенный к однофазной сети рассчи­тан «а номинальное значение напряжения Uн=380 В и номи­нальное значение тока Iн=80 А.

Необходимо измерить напряжение U1, ток I 1 активную мощность Р\ установки.

1. Начертите схему измерения.

2. Используя таблицы, приведенные в методических ука­заниях к задачам, выберите необходимые вольтметр, амперметр, ваттметр и измерительный трансформатор тока.

3. Определите:

а) ток установки I1, если показания амперметра Iа== =3,5 А;

б) активную мощность потребителя Р\, если показание ваттметра Pw==1130 Вт;

в) коэффициент мощности установки cosq);

г) какому классу точности будет удовлетворять трансформатор тока, если при классе точности 0,5% его номинальное сопротивление Zн2==0,2 Ом, а при классе точности 1% номи­нальное сопротивление Z^2=== 0,4 Ом.

Сопротивления обмотки амперметра Zд= 0,004 Ом, токо­вой обмотки ваттметра Zp=0,02 Ом, переходное сопротивле­ние контактов Zк=0,1 Ом.

Для присоединения приборов используется медный про­вод сечением 5 ==4 мм², расстояние от трансформатора тока до приборов /=20 м.

Задача № 19

Потребитель с неравномерной активной нагрузкой фаз, соединенной звездой, подключен к четырехпроводной трехфазной сети переменного тока, имеющей симметричную си­стему 'напряжений и величину линейного напряжения Uл= =380 В. Максимальный рабочий ток каждой из фаз линии может достигать Iмакс =350 А.

Необходимо измерить напряжения каждой 'из фаз Ua, Us, Uc и одно из линейных напряжений Uл, токи каждой из фаз I, Is, Iс и активные мощности каждой фазы потребителя Р_А , Р_В, Р_С

 

1. Начертите схему измерения.

2. Используя таблицы, приведенные 'в методических ука­заниях к задачам, выберите 'все необходимые электроизме­рительные приборы и измерительные трансформаторы тока.

3. Определите:

а) показания каждого амперметра /\, 1'вл 1'с и токи фаз /а, /в, 1с, если стрелки амперметров отклонились соответст­венно на ад=20 дел, ав='12,5 дел, ас==15 дел;

б) показания каждого ваттметра в ваттах Р_А , Р_В, Р_С

согласно значениям тока и напряжения, подведенным к обмоткам ваттметров; "'

в) постоянную (цену деления) ваттметров Ср;

г) число делений шкалы, на которые отклонятся стрелки

каждого из ваттметров α_А α_В α_С;

д) активные мощности каждой из фаз потребител Р_А , Р_В, Р_С

и мощность всего потребителя Р по показаниям ватт­метров.

Задача 20

Потребитель, подключенный к однофазной сети, рассчи­тан на максимальные значения напряжения Uмакс=10 кВ и тока Iмакс =280 А коэффициент мощности потребителя cosq=0,9.

Необходимо измерить напряжение U\, ток I1 и активную

мощность потребителя P1

1. Начертите схему измерения.

2. Используя таблицы, приведенные в методических ука­заниях и задачам, выберите все необходимые электроизме­рительные приборы и измерительные трансформаторы.

3. Определите'

а) ток установки I₁, если показание амперметра Iа=4 А;

б) напряжение установки U\, если показание вольтметра

Uv=98 В;

в) активную мощность потребителя по известным значе­ниям I₁ U₁ и coscp;

г) показания ваттметра в ваттах Pw,

д) постоянную ваттметра Ср и число делений шкалы ар, на которое отклонится стрелка ваттметра;

е) проверьте возможность подключения к 'измерительному трансформатору напряжения, имеющему номинальную мощ­ность Sн==75 В-А при классе точности 0,5%, обмоток напря­жения выбранных приборов, если мощности, потребляемые вольтметром и обмоткой напряжения ваттметра соответствен­но равны Sv=2 В-А, Sw=2,5 B-A.

Задача № 21

На однофазном индукционном счетчике типа СО 'напи­сано: Uн=220 В, Iн=10 А, 1к Вт-ч ==2500 оборотов диска, класс точности γд==2,5%.

При поверке счетчика на номинальном напряжении U= 220 В при токе I=7,5 А и coscp =1, диск счетчика сделал;N=140 оборотов за время t=120 с.

Начертите схему включения в сеть однофазного индук­ционного счетчика и поясните обмотки счетчика, количество и назначение выводов от обмоток.

Определите:

1. Номинальную постоянную счетчика Си,'

2. Действительную постоянную счетчика Сд;

3. Энергию, учтенную счетчиком, Wy;

4. Энергию, действительно израсходованную 'в цепи, Wa;

5. Относительную погрешность счетчика y_W.

Задача № 22

Измерение расхода электроэнергии трехфазной установ­кой, имеющей равномерную 'нагрузку фаз и среднемесячный cosrp=0,8, выполнялось двумя однофазными счетчиками ти­па СО.

В начале месяца показания каждого из счетчиков были:

W^1=4200 кВт-ч и W ^2=5500 кВт-ч., после 720 ч непрерыв­ной работы установки показание первого счетчика стало W" 1=9500 кВт-ч.

Начертите схему измерения и поясните обмотки счетчи­ков, количество и назначение выводов от обмоток.

Определите:

1. Активную энергию, измеренную первым счетчиком W\;

2. Активную энергию, измеренную вторым счетчиком W2;

3. Показание второго счетчика в конце месяца W's',

4. Активную Wn и реактивную Wp энергии, полученные трехфазной установкой за 720 часов работы.

5. Активную Р и реактивную Q мощности установки.

Задача № 23

На однофазном индукционном счетчике типа СО указано его номинальное передаточное число k»: 1 кВт-ч= 760 обо­ротов диска и класс точности γд==2,5%.

Начертите схему включения в сеть однофазного индук­ционного счетчика и поясните обмотки счетчика, количество и назначение выводов от обмоток.

Определите:

1. Номинальную постоянную счетчика Сн;

2. Значение действительной постоянной счетчика Сд, при котором будет обеспечиваться класс точности счетчика уд =2,5%.

3. Сколько оборотов N должен сделать диск счетчика за время <=5 мин 'при неизменной активной мощности цепи Р==500 Вт, чтобы относительная 'погрешность счетчика соот­ветствовала его классу точности?

4. Энергию Wu, учтенную при N оборотов диска счетчика;

5. Энергию wa, действительно израсходованную в цепи за t = 5 минут.

Задача № 24

Измерение расхода электроэнергии трехфазной установ­кой, потребляющей номинальную полную мощность Sн=3 кВА с коэффициентом мощности coscp==0,6, выполнялось двухэлементным счетчиком активной энергии типа САЗ-И670 и трехэлементным счетчиком реактивной энергии типа СР4-И673.

Номинальное передаточное число Rна счетчика САЗ:

: 1 кВт-ч=1250 оборотов диска, а его класс точности уда =2,0%;

номинальное передаточное число Rнр счетчика СР4:

1 кВТч=450 оборотов диска, а его класс точности γ_др =2,0%.

За время t=30 минут диск счетчика САЗ сделан Nа =1135 оборотов, а диск счетчика СР4 сделан Nр=561 обо­рот.

Начертите схему включения в трехфазную сеть двухэле­ментного счетчика активной энергии и поясните обмотки счетчика, количество и назначение выводов его обмоток.

Определимте:

1. Активную Р и реактивную Q мощности установки;

2. Активную Wa и^ реактивную Wp энергии, полученные установкой за t=30 минут;

3. Действительные постоянные счетчиков активной и ре­активной энергии⁷! Сда и Сдр;

4. Номинальные постоянные счетчиков активной и реак­тивной анергии Сна и Снр;

5. Относительные погрешности счетчиков ywa и vwp.

Задача № 25

На трехфазном трехэлементном счетчике типа СА4-И672 указаны его класс точности γд=2% и поминальное переда­точное число К.н: 1КВт-ч=800 оборотов диска.

При поверке счетчика поддерживалась переменной актив­ная мощность цепи Р=1,5 кВт. При этом за время f=45 ми­нут показание счетчика увеличилось на Wn==l,15 кВт-ч.

Начертите схему включения в четырехпроводную трех­фазную цепь счетчика активной энергии типа СА4 и поясни­те обмотки счетчика, количество и назначение выводов от его обмоток.

Определите:

1) номинальную постоянную счетчика Си;

2) число оборотов диска счетчик;' N, которое он сделал за время поверки;

3) действительную постоянную счетчика Сд;

4) относительную погрешность счетчика yw;

5) укажите, соответствует ли данный счетчик указанному на нем классу точности, завышенное или заниженное значе­ние энергии учитывает счетчик.

 

Пример 1.

Измерение мощности нагрузки в цепи постоянного тока выполнено косвенным методом при помощи амперметра и вольтметра. При этом были использованы: амперметр типа

М342, имеющий предел измерения (номинальный ток) /н= =20 А и класс точности •уд==2,5%; вольтметр типа М717, с пределом измерения (номинальным напряжением) (7н= =160 В и классом точности уд===1,5%.

Показание приборов: амперметра—'/='10 А, вольтмет­ра— [7=75 В.

Определить:

1. Наибольшую абсолютную погрешность приборов

Д/наиб И Д(7наиб;

2. Наибольшую возможную относительную погрешность при измерении тока и напряжения унт и унви;

3. Наибольшую возможную относительную погрешность

д при измерении мощности унвр.

^;

; Решение.

1) Наибольшая абсолютная погрешность амперметра

'• А/наиб и вольтметра ΔUнаиб.

2) Наибольшая возможная, относительная погрешность при измерении тока /=10 А

Наибольшая возможная относительная погрешность при измерении напряжения (7=75 В

иди

3) Наибольшая возможная относительная погрешность при измерении мощности косвенным методом

Пример 2.

А. Измерительный механизм магнитоэлектрической систе­мы имеет внутреннее сопротивление Rп=4 Ом, шкалу на 100 деления и рассчитан на номинальный ток /и ==25 мА.

Используя этот 'измерительный механизм, необходимо со­здать амперметр, имеющий предел измерения (номинальный ток) /н=30 А.

Определить сопротивление шунта, ток шунта, падение на­пряжения на шунте, постоянную (цену деления) прибора с шунтом.

'Б. Используя этот же измерительный механизм, требует­ся создать вольтметр с пределом измерения (номинальным напряжением) (Uн==250 В).

Определить величину сопротивления добавочного рези­стора.

А, Решение

1) Шунтирующий множитель

2) Сопротивление шунта

3) Ток шунта

4) Падение напряжения на шунте

5) Проверяем полученное значение Um по падению на­пряжения на измерительном механизме.

6) Постоянная прибора с шунтом, т. е. постоянная ампер­метра.

где ссн —число делений шкалы прибора.

Б. Решение

1) Напряжение на измерительном механизме

2.- Множитель добавочного резистора

3) Величина сопротивления добавочного резистора

Пример 3.

В схеме для измерения сопротивления применяются ам­перметр и вольтметр, имеющие следующие 'внутренние сопро­тивления:

R=0,04 Ом; Rv^9OO Ом.

Амперметр показал I=2 А, вольтметр показал (U=9 В). Выбрать схему измерения. Определить точное значение из­меряемого сопротивления. Вычислить абсолютную 'и относи­тельную погрешности измерения при приближенном расчете величины сопротивления.

I' | Решение

1) Приближенное значение измеряемого сопротивления

2) Выбираем схему измерения, сравнивая соотношения сопротивлений

Принимаем схему измерения, с включением амперметра перед вольтметром, Попов, (рис. 6, 13, б), так как

3) Точное значение измеряемого сопротивления:

4) Абсолютная погрешность измерения, которая получи­лась бы при приближенном расчете сопротивления

5) Относительная погрешность измерения, которая полу­чилась бы при приближенном расчете величины сопротивле­ния.

В задачах 12 и 13 измерение емкости и индуктивности проводятся дважды: сначала с помощью амперметра и вольтметра (без учета активного сопротивления) Ci и L\, a затем точнее, учитывая активное сопротивление с помощью амперметра, вольтметра v\ ваттметра Су. и Lg. Схемы изме­рения и расчетные формулы для вычислений значений емко­сти и индуктивности приведены в учебнике Попова (стр 216 и 218—219).

Принимая более точные значения Су, и Lg за действитель­ные значения измеряемых емкости и индуктивности, можно вычислить относительную погрешность измерения у (ом. при­мер 3).

В задаче 14 определяется взаимная индуктивность двух катушек. Для этого используется метод последовательного соединения катушек.

Измерительные схемы собираются дважды: сначала катушки включаются последовательно при согласованном их соединении, когда векторы магнитной индукции катушек со­впадают по направлению, это 'будет соответствовать макси­мальному значению общей индуктивности катушек Lc.

Затем изменяется направление тока в одной из последо­вательно соединенных катушек, что соответствует встречному

включению катушек, когда векторы магнитной индукции на­правлены в противоположные стороны. При этом будет ми­нимальное значение общей индуктивности катушек Lв.

Величина взаимной индуктивности катушек определяется

из выражения .

С выводами указанной формулы и схемами измерения следует ознакомиться по учебникам Попова, стр. 217—218 или Бартновского, стр 257—258.

Надо иметь в виду, что в учебнике Попова приведены схемы измерения с использованием лишь амперметра и вольтметра.

Для составления требующихся заданием схем измерения с применением еще дополнительно ваттметра воспользуйтесь схемой рис 7—2 из учебника Попова.

Задача 15 посвящена двум видам измерения сопротив­ления

А) Измерение большого сопротивления (изоляции) с по­мощью одного вольтметра

где

/?v—сопротивление вольтметра, U— напряжение источника питания;

Uv— показание вольтметра при его последовательном соеди­нении с искомым сопротивлением (в задаче это сопро­тивление изоляции линии гари разомкнутых проводах).

Схему измерения применительно к требующемуся зада­нием измерению сопротивления изоляции двухпроводной ли­нии можно составить, изучив раздел учебника Попова «Из­мерение средних и больших сопротивлений методом вольт­метра», стр 192.

Там же нужно разобрать вывод приведенной выше фор­мулы

Б) Измерение сопротивления изоляции между каждым vq проводов и землей двухпроводной линии, находящейся под напряжением, можно выполнить так же с помощью вольтметра.

Со схемами измерения и необходимыми расчетными вы­ражениями можно ознакомиться по разделу учебника Попо­ва «Измерение сопротивления изоляции установки, находя­щейся под рабочим напряжением», стр. 204—205.

Некоторые данные

Пример 4.

Необходимо смерить 'напряжение, ток и мощность трех­фазного 'потребителя с равномерной нагрузкой фаз, имеюще­го номинальное напряжение ^/н==10 кВ и номинальный ток Л. =140 А.

Подобрать вольтметры, амперметры, ваттметры и изме­рительные трансформаторы, составить схему измерения.

Определить:

' 1) коэффициенты трансформации измерительных транс­форматоров;

2) постоянную (цену деления) ваттметра;

3) напряжение установки, если вольтметр показал 95 В;

4) ток установки, если амперметр показал 4 А;

5) показание каждого ваттметра Р\' и /V, если стрелка первого прибора отклонилась на ai==75 делений, а второго— на «з =(60 делений;

6) мощность трехфазной установки Р.

Решение

В высоковольтную цепь с напряжением 10 кВ измеритель­ные приборы должны включаться через измерительные ^трансформаторы.

h Следует применить схему, изображенную -на рис. 3 мето­дических указаний или на 'рис. •8—31 учебника Попова.

Измерительные приборы, ТТ и ТН подбираем по данным таблиц 1, 2, 3, 4, 5.

Выбираем измерительные трансформаторы тока с номи­нальным первичным током /н1=='150 А и изоляцией на 1'0 кВ, класс точности уд='0'5%; трехфазный трансформатор 'напря­жения с номинальным первичным напряжением Uui ==10 кВ, класс точности уд=0,5%; амперметры электромагнитной си­стемы типа Э378, класса точности уд³!'⁰⁰^ ^1на номинальный ток /н=5 А и шкалой 'на ац==25 делений; вольтметры элек­тромагнитной системы типа Э378, класса точности уд=1'5°/о на номинальное напряжение ^„=.100 В и шкалой на йн=25 делений; ваттметры типа Д5004/10 класса точности •уд==0,5% с номинальными значениями/н^ 5 A, U„ ==;100 'В и шкалой на «h='ioo делений.

1) Коэффициент трансформации трансформатора тока

Коэффициент трансформации трансформатора напряже­ния.

2) Постоянная (цена деления) ваттметра определяется по следующей формуле

где: /н—номинальный ток ваттметра;

Un— номинальное напряжение ваттметра;

»н—количество делений шкалы прибора.

3) Напряжение установки при показании вольтметра ^/2==95 В.

4) Ток установки при показании амперметра /а=4 А.

5) Показание первого ваттметра

показание второго 'ваттметра

6) Мощность трехфазной установки

где:

Пример 5.

Измерение расхода электроэнергии трехфазной установ­кой, имеющей равномерную нагрузку фаз, выполнялось дву­мя однофазными счетчиками За 200 часов работы показания каждого из счетчиков увеличились соответственно на W\= =4000 кВт-ч и Уз =2000 кВт-ч.

Определить активную и реактивную энергии, полученные установкой за 200 часов работы, средневзвешенный коэффи­циент мощности.

Решение.

1 Активная энергия, полученная электроустановкой

2 Реактивная энергия, полученная электроустановкой

3 Определение средневзвешенного коэффициента мощно­сти cosq?

По таблицам тригонометрических функций находится зна­чение угла ф=30° и коэффициент мощности coscp== 0,866

Пример 6.

Однофазный индукционный счетчик имеет номинальную

Вт "с

постоянную Сн=2000 и класс точности уд=2,5% об

При поверке счетчика поддерживалась неизменной актив­ная мощность цепп Р=550 Вт.

При этом за время t=0,5 часа диск счетчика сделал,V==500 оборотов.

Определить номинальное передаточное число счетчика Кн, действительную постоянную счетчика Сд, относительную погрешность счетчика yw, сделать вывод о соответствии счет­чика указанному на нем классу точности.

Решение

1 Номинальное передаточное число счетчика

2. Действительная постоянная счетчика

3 Относительная погрешность счетчика

4 Так как относительная погрешность счетчика yw== =1,01% меньше класса точности счетчика уд.=2,5°/о, счетчик соответствует указанному на нем классу точности

5.Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Основные источники:

 

1. Панфилов В.А. Электрические измерения: Учебник для студентов среднего профессионального образования/В.А.Панфилов -5-е изд.,- М.: Издательский центр «Академия»,-2013-2280

 

Дополнительные источники:

 

1. Электротехнические измерения. Практикум: учебное пособие/ З.А.Хрусталева - М.:КНОРУС, 2011-240с. – (Среднее профессиональное образование)

 

Интернет ресурс «Электротехнические измерения» форма доступа:http: || electron.ru

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

 

и контрольные задания к контрольной работе для студентов заочного отделения

 

 

Специальность:	230111 Компьютерные сети

 

Новочебоксарск 2013

«СОГЛАСОВАНО» на заседании методического совета Протокол №__ от «__»_______ 20___ г. Заместитель директора по НО, УР и К _______________ Е.Ю. Пристова	«УТВЕРЖДАЮ» Директор техникума   _______________ Ю.М.Николаев «____»______________ 20___ г.
Рассмотрено на заседании ПЦК ____________________________________________________________________________________ Протокол №__ от _________ Председатель ___________

 

Автор:

, преподаватель БОУ Чувашской Республики СПО «ЧХМТ» Минобразования Чувашии

 

 

© БОУ Чувашской Республики СПО «ЧХМТ», Минобразования Чувашии 2013

 

 

1. ВВЕДЕНИЕ

 

Цель настоящего учебно-методического пособия – оказать помощь студентам-заочникам технических специальностей средних уче<