POLITECHNIKA LUBELSKA

Wydział Elektryczny

Katedra Urządzeń Elektrycznych i TWN

LABORATORIUM

URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH

Ćwiczenie nr 2

Temat: Badanie podstawowych własności łuku elektrycznego prądu stałego i przemiennego.

Zespół nr 1 studia dzienne data wykonania:

1. Dariusz Walczak rok akademicki 1996/97 1996.12.03

2. Jarosław Wójcik semestr V

Ocena .............

1.Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z przykładowym układem do pomiaru prędkości łuku, oraz dokonanie pomiarów prędkości łuku dla różnych wartości prądu łuku i dla różnych wartości natężenia pola magnetycznego wydmuchowego.

2.Pomiar prędkości łuku elektrycznego.

Schemat pomiarowy.

• RW - opornik wodny służący do regulacji natężenia prądu łuku,

• S1 - stycznik załączający na elektrody,

• S2 - stycznik załączający napięcie na cewki wytwarzające pole magnetyczne,

• DŁ - dławik'

• B - bocznik prądowy,

• E - elektrody,

• CP - cewki wytwarzające zewnętrzne pole magnetyczne,

• RC - opornik suwakowy służący do regulacji zewnętrznego pola magnetycznego,

• A₁ - amperomierz magnetoelektryczny mierzący natężenie prądu łuku,

• A₂ - amperomierz magnetoelektryczny mierzący natężenie prądu płynącego przez cewki wydmuchowe.

Układ pomiarowy składa się przede wszystkim z trzech głównych części:

1. Obwód główny układu badawczego.

2. Układ sterowania.

3. Układ pomiarowy.

Obwód główny składa się z dwóch obwodów prądu stałego. Jeden zasila elektrody rożkowe, zaś drugi zasila cewki magnetowydmuchowe. Układ sterowania jest odpowiedzialny za poprawne za załączanie kolejnych obwodów w określonym czasie i na określony czas. Układ pomiarowy umożliwia zaś dokonanie następujących pomiarów:

1. Pomiar natężenia prądu płynącego w głównym obwodzie przy zwartych elektrodach.

2. Pomiar natężenia prądu cewek wydmuchowych.

3. Pomiar natężenia prądu łuku i napięcia łuku w funkcji czasu, w chwili gaszenia łuku.

4. Pomiar prędkości łuku.

3. Pomiary.

Oznaczenia użyte przy zapisach:

• I_ł - prąd łuku

• I_w - prąd wydmuchu

• c - stała czasowa oscyloskopu

• l_x - odległość pomiędzy dwoma środkami kolumn wskazu w jednostkach działki oscyloskopu

• l - odległość sumaryczna wszystkich kolumn wskazu w jednostkach działki oscyloskopu

• v_x - prędkość łuku

c=5 μs/cm 1024 / 10 = 512μs

Pomiar nr 1a)

I_ł = 22A

I_w = 2A

wykres zaobserwowany na oscyloskopie:

Wyliczenia:

t_x=Δl_x*c

v_x =Δl/Δt_x

Δl = 20cm

t =0,01024s

v_x=19,531m/s

Pomiar nr 1b)

I_ł = 22A

I_w = 2A

wykres zaobserwowany na oscyloskopie:

Wyliczenia:

Δl = 22cm

t =0,01126s

v_x=19.54m/s

Pomiar nr 1c)

I_ł = 22A

I_w = 2A

wykres zaobserwowany na oscyloskopie:

Wyliczenia:

Δl =17cm

t = 0,0087s

v_x= 19.0531m/s

Pomiar nr 2a)

I_ł = 22A

I_w = 3A

wykres zaobserwowany na oscyloskopie:

Wyliczenia:

Δl = 10.5cm

t = 0,00538s

v_x= 19.531m/s

Pomiar nr 2b)

I_ł = 22A

I_w = 3A

wykres zaobserwowany na oscyloskopie:

Wyliczenia:

Δl = 13cm

t = 0,006656s

v_x= 19.53m/s

Pomiar nr 2c)

I_ł = 22A

I_w = 3A

wykres zaobserwowany na oscyloskopie:

Wyliczenia:

Δl = 12cm

t = 0,006144s

v_x= 19.531m/s

Pomiar nr 3a)

I_ł = 18A

I_w = 3A

wykres zaobserwowany na oscyloskopie:

Wyliczenia:

Δl = 13cm

t = 0,006656s

v_x= 19.53m/s

Pomiar nr 3b)

I_ł = 18A

I_w = 3A

wykres zaobserwowany na oscyloskopie:

Wyliczenia:

Δl = 14cm

t = 0,0071684s

v_x= 19.531m/s

Pomiar nr 3c)

I_ł = 18A

I_w = 3A

wykres zaobserwowany na oscyloskopie:

Wyliczenia:

Δl = 11cm

t = 0,005632s

v_x= 19.531m/s

Pomiar nr 4a)

I_ł = 18A

I_w = 2A

wykres zaobserwowany na oscyloskopie:

Wyliczenia:

Δl = 20cm

t = 0,01024s

v_x= 19.531m/s

Pomiar nr 4b)

I_ł = 18A

I_w = 2A

wykres zaobserwowany na oscyloskopie:

Wyliczenia:

Δl = 18cm

t = 0,009216s

v_x= 19.531m/s

Pomiar nr 4c)

I_ł = 18A

I_w = 2A

wykres zaobserwowany na oscyloskopie:

Wyliczenia:

Δl = 17.5cm

t = 0,008964s

v_x= 19.351m/s

4.Wnioski.

Poprawne dokonanie pomiarów wymaga zarejestrowania w odpowiednim momencie schodkowego napięcia fototranzystorów na oscyloskopie. Nie jest to proste, dlatego też dla niektórych pomiarów na wykresach widzimy różnice w ilości schodków napięcia. Nie wpłynęło to jednak znacząco na wyniki doświadczenia ponieważ prędkość łuku dla różnych wartości prądu łuku jak też dla różnych wartości pola magnetowydmuchowego jest praktycznie niezmienna ( zmienia się dopiero przy setnych częściach wyniku podanego w [m/s]).

---