Szkoła Główna Służby Pożarniczej Laboratorium Profilaktyki Pożarowej W Elektroenergetyce
Jarosław Maksymczuk Andrzej Rogalski Mariusz Kwiatkowski Karol Dobrzelecki	Temat ćwiczenia: Badanie prądów wirowych
Data wykonania: 17.03.2003 r.	Ocena:

1. Pomiar rezystancji wzbudnika

Amperomierz: typ LM 1, zakres 0 -3 [A], klasa 0,5, nr 23091017.72

Woltomierz: typ LM 3, zakres 0- 750[V], klasa 0,5, nr 3311233.76

Wyniki pomiarów i obliczeń.

Lp.	R-S				S-T				T-R				Uwagi
		U	I	R	Rśr	U	I	R	Rśr	U	I	R		Rśr
		[V]	[A]	[Ω]	[Ω]	[V]	[A]	[Ω]	[Ω]	[V]	[A]	[Ω]		[Ω]
1	6,2	0,59	10,51	10,42	5,2	0,49	10,61	10,43	5,7	0,55	10,36	31,04
2	5,7	0,55	10,36			5,7	0,55		10,36		5,9		0,57	10,35
3	5,2	0,5	10,4			6,2	0,6		10,33		6,2		0,6	10,33

Rezystancje obliczono z prawa Ohma dla prądu stałego: R=U/I

2. Pomiar parametrów pracy jałowej nagrzewnicy

Amperomierz: typ LE 1, zakres 0 - 2,5 [A], klasa 0,5, nr 305398.72

Woltomierz: typ LE 1, zakres 0 -150 [V], klasa 0,5, nr 302002

Watomierze: typ LW 1, zakres 0 - 250 [W], klasa 0,5

Wyniki pomiarów i obliczeń.

Lp.	U	I0	P1	P2	P0	cosφ	ΔPcu	ΔPFe	Uwagi
		[V]	[A]	[W]	[W]	[W]	-	[W]	[W]
1	5	0,2	-2,0	7,5	9,5		1,25	8,25
2	15	0,6	-2,5	12,5	15		11,25	3,75
3	16	1	-5	20	25		31,26	6,26
4	30	1,2	-7,5	30	37,5		45,01	7,51
5	36	1,45	-1	42,5	43,5		65,72	22,72
6	40	1,65	-12,5	52,5	65		85,10	20,1
7	44	1,8	-15	67	82		101,28	19,28
8	55	2,1	-20	85	105		137,86	32,86
9	57	2,25	-25	97,5	122,5		158,25	35,75
10	60	2,5	-30	120	150		195,37	45,37

Przyjmując, że R_{śr R-S}= R_{śr S-T=} R_{śr T-R}, oraz symetryczne źródło zasilania można obliczyć kąt fazowy korzystając ze wzoru:

φ = arc tg√3 ∙( P₂-P₁ / P₂+P₁)

przy założeniu: P₂>P₁

Stratę mocy czynnej w uzwojeniu wzbudnika, oraz stratę mocy czynnej w rdzeniu nagrzewnicy obliczono:

ΔP_cu = 3 ∙ ( I₀ )² ∙ R

ΔP_Fe = P₀ - ΔP_cu

Przykładowe obliczenia

ΔP_cu = 3 ∙ ( I₀ )² ∙ R = 3 ∙ ( 0,2 )² ∙ 10.42 = 1,25

ΔP_Fe = P₀ - ΔP_cu = 9,5 - 1,25 = 8,25

3. Pomiar parametrów nagrzewnicy w stanie obciążenia

Lp.	Wsad	U	I	P1	P2	P	cosφ	Uwagi
				[V]	[A]	[W]	[W]	[W]	-
1	Rurka stalowa	75	2,5	-62,5	142,5	205
2	Kątownik mosiężny	60	2,5	-25	125	150
3	Listwa aluminiowa	60	2,5	-30	120	150
4	Szyna aluminiowa	60	2,5	-27,5	120	147,5

4. Wyniki pomiarów temperatury wsadu

Lp wsad	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
t [s]	0	60	120	180	240	300	360	420	480	540	600	660
ν [^oC]	22	25,1	25,5	26,8	27,6	28,5	29,5	30,7	31,7	32,4	32,8	33

Pomiarów dokonano dla kątownika mosiężnego przy I = 3[A], U = 72[V], P₁ = 20[W],

P₂ = 345[W]

Wnioski:

Efekt powstawania prądów wirowych indukowanych we wsadzie, co potwierdziło doświadczenie, może służyć do nagrzewania elementów metalowych.

Podczas nagrzewania wsadu widać, co wynika z wykresu, że osiąga on pewną graniczną temperaturę, która nie ulega już zwiększeniu. Takie nagrzewanie może mieć zastosowanie np. do topienia metali i utrzymywania ich w tym stanie przez dłuższy czas.

Należy zauważyć bardzo mały współczynnik mocy cos ϕ wynoszący tu poniżej 0,5, wskazujący, że sprawność takiego urządzenia nie jest zbyt duża. W urządzeniach przemysłowych do poprawy cos ϕ stosuje się baterie kondensatorów.

ps. wartość cosinusa obliczyć i wstawić do tabelek

---