POLITECHNIKA LUBELSKA W Lublinie |
LABORATORIUM Z TECHNIKI ŁĄCZENIA |
|||||
NAZWISKO I IMIĘ: Niezgoda Rafał Nowak Jerzy |
ĆWICZENIE NR: 2 |
SEMESTR:
5 |
GRUPA:
ED.5.4 |
ROK AKADEMIC - KI: 1996\97 |
||
TEMAT ĆWICZENIA: Badanie prędkości łuku przy wydmuchu za pomocą pola magnetycznego. |
DATA WYKONANIA: 1997.01.15 |
OCENA:
|
Cel ćwiczenia: jest wyznaczenie prędkości łuku rozchodzącego się po elektrodach rożkowych przy wydmuchu łuku ku górze elektrod za pomocą pola magnetycznego. Pomiary zostały wykonane przy różnych wartościach prądów: a) prąd łuku - Pł ; b) prąd wydmuchu - Pw .
Schemat połączeń
Oznaczenie elementów powyższego schematu :
W1 - wyłącznik tablicowy prądu stałego
W2 - wyłącznik tablicowy prądu przemiennego
S1 - stycznik załączający napięcie na elektrody
S2 - stycznik załączający napięcie na cewki wytwarzające pole magnetyczne
Pt - przekaźnik czasowy
B - bocznik prądowy
RC - opornik suwakowy służący do regulacji natężenia zewnętrznego pola magnetycznego
RW - opornik wodny służący do regulacji natężeni prądu łuku
A1 - amperomierz magnetoelektryczny natężenie prądu łuku
A2 - amperomierz magnetoelektryczny natężenie prądu płynącego przez cewki wydmuchowe
Dł - dławik
CW - cewki elektromagnesu wybijakowego
CP - cewki wytwarzające zewnętrzne pole magnetyczne
E - elektrody
FS - układ fotosond
ZAŁ - przycisk służący do załączania układu
- miernik prędkości łuku
Z - zasilacz
OSC1 - oscyloskop wykorzystywany do pomiaru prędkości łuku
OSC2 - oscyloskop wykorzystywany do obserwacji prądu łuku
Obliczanie prędkości łuku elektrycznego wyznaczamy odczytując z oscyloskopu odległość między impulsami możemy wyznaczyć czas przejścia łuku między dwoma kolejnymi sondami, przez wszystkie sondy oraz prędkość łuku na danym odcinku.
Dtx=Dlx*c t=SDtx Vx=Dl/Dtx
gdzie :
vśr-średnia prędkość łuku
C=(1024/10)*20=2048ms/dz
Dl-odległość między dwoma kolejnymi impulsami odczytana z oscyloskopu
c-stała oscyloskopu
Dl-odległość między kolejnymi sondami
Prąd cewek wydmuchowych: 4 A |
Prąd łuku: 55 dz⋅0,4 A = 22 A |
Czas impulsu Δtx=Δlx⋅c |
Prędkość łuku Vx=l/Δtx |
Numer impulsu |
Długość impulsu [dz] |
[ms] |
[cm/ms *10-3] |
1 |
5 |
10.24 |
97.66 |
2 |
5 |
10.24 |
97.66 |
3 |
2 |
4.096 |
244.14 |
4 |
2.5 |
5.12 |
195.31 |
5 |
2 |
4.096 |
244.14 |
6 |
8 |
16.384 |
61.03 |
t=SDtx =10.24+10.24+4.096+5.12+4.096+16.384=50.176ms
Vśr=(6*l)/t=6/50.176=119.58*10-3 cm/ms
Prąd cewek wydmuchowych: 2 A |
Prąd łuku: 55dz⋅0,4 A =22 A |
Czas impulsu Δtx=Δlx⋅c |
Prędkość łuku Vx=l/Δtx |
Numer impulsu |
Długość impulsu [dz] |
[ms] |
[cm/ms *10-3] |
1 |
8 |
16.384 |
61.03 |
2 |
6 |
12.288 |
81.38 |
3 |
3 |
6.144 |
162.28 |
4 |
3 |
6.144 |
162.28 |
5 |
3 |
6.144 |
162.28 |
6 |
10 |
20.480 |
48.83 |
t=SDtx =16.384+12.288+6.144+6.144+6.144+20.480=67.584ms
Vśr=(6*l)/t=6/67.584=88.78*10-3 cm/ms
Prąd cewek wydmuchowych: 2 A |
Prąd łuku: 40dz⋅0,4 A = 16 A |
Czas impulsu Δtx=Δlx⋅c |
Prędkość łuku Vx=l/Δtx |
Numer impulsu |
Długość impulsu [dz] |
[ms] |
[cm/ms *10-3] |
3 |
5 |
10.24 |
97.66 |
4 |
2 |
4.096 |
244.14 |
5 |
4 |
8.192 |
122.07 |
6 |
13 |
26.624 |
37.56 |
t=SDtx =10.24+4.096+8.192+26.624=49.152ms
Vśr=(4*l)/t=4/49.152=81.38*10-3 cm/ms
Prąd cewek wydmuchowych: 4 A |
Prąd łuku: 40 dz⋅0,4 A = 22 A |
Czas impulsu Δtx=Δlx⋅c |
Prędkość łuku Vx=l/Δtx |
Numer impulsu |
Długość impulsu [dz] |
[ms] |
[cm/ms *10-3] |
2 |
7 |
14.336 |
69.75 |
3 |
3 |
6.144 |
162.28 |
4 |
2 |
4.096 |
244.14 |
5 |
3 |
6.144 |
162.28 |
6 |
7 |
14.336 |
69.75 |
t=SDtx =14.336+6.144+4.096+6.144+14.336=45.056ms
Vśr=(5*l)/t=5/45.056=110.97*10-3 cm/ms
Wnioski
W badanym układzie możliwa była regulacja prądu łuku oraz prądu cewek wydmuchowych , odległość między elektrodami była jednakowa i wynosiła 10 mm . Regulacja prądu łuku odbywała się poprzez zmianę regulacji rezystorem wodnym . Do pomiaru prędkości łuku jako sondy zostały użyte fototranzystory typu BPYP 21 . Ich zastosowanie umożliwia skuteczne odstrojenie się od silnych zakłóceń elektrycznych , które zawsze towarzyszą wyładowaniom łukowym .W wyniku przewodzenia fototranzystora podane zostaje napięcie na układ tranzystorowy , skonstruowany w ten sposób , że otrzymane z niego napięcie ma coraz mniejszą wartość dla kolejnych kanałów . Możliwe jest więc wyróżnienie , który kanał przewodzi .Otrzymany w ten sposób sygnał mogliśmy zaobserwować na oscyloskopie . Były to przebiegi schodkowe napięć z siedmiu kanałów w funkcji czasu przejścia łuku pomiędzy kolejnymi fotosondami. Jeżeli prąd wydmuchu jest większy to prędkość łuku jest większa. Także gdy zmienia się prąd łuku przy równym prądzie wydmuchowym prędkość łuku zmienia się. Przy większym prądzie łuku większa jest prędkość łuku elektrycznego.