Politechnika Lubelska w Lublinie		Laboratorium Ćw. nr 9
Nazwisko: Szczęśniak Sulej Wojtak	Imię: Mirosław Radosław Marek	Semestr IV	Grupa ED 4.5	Rok akademicki 1996/97
Temat ćwiczeń: Badanie układów o promieniowym rozkładzie natężenia pola magnetycznego			Data wykonania: 1997.04.07	OCENA:

Cel ćwiczenia:

Wykonanie pomiarów składowych natężenia pola magnetycznego w funkcji promienia dla dwóch rodzajów materiałów przewodzących (Fe i Al) oraz wykonanie pomiarów rozkładu strumienia magnetycznego w funkcji promienia (Fe) .

Schemat układu pomiarowego:

Przyrządy użyte w ćwiczeniu:

• watomierz kl. 0,5 nr 2132, EP 43.3/689

• amperomierz kl. 0,5 nr 3403074, EP 43.3/367

• woltomierz cyfrowy V541

• woltomierz kl. 0,5 nr 34072 EP 43.3/689

Wyniki pomiarów i obliczeń:

Tabela 1 ( pomiar składowych pola elektromagnetycznego w funkcji promienia dla Fe )

I=5A

R [cm]	Es [mV]	En [mV]
3	5.3	4	1	1
4	4.2	2.6	0.79	0.65
5	3.1	2.2	0.58	0.55
6	2.5	1.9	0.47	0.48
7	2.2	1.8	0.42	0.45
8	2	1.7	0.38	0.43
9	1.85	1.65	0.35	0.41
10	1.75	1.6	0.33	0.4
11	1.7	1.55	0.32	0.39
12	1.65	1.55	0.31	0.39
13	1.6	1.5	0.3	0.38
14	1.55	1.5	0.29	0.38
15	1.5	1.45	0.28	0.36
16	1.45	1.45	0.27	0.36
17	1.4	1.4	0.26	0.35

Tabela 2 ( pomiar składowych pola elektromagnetycznego w funkcji promienia dla Al )

I=5A

R [cm]	Es [mV]	En [mV]
3	4.8	1.8	1	1
4	4	1.4	0.83	0.78
5	3.7	1.35	0.77	0.75
6	3.3	1.3	0.69	0.72
7	3.1	1.25	0.65	0.69
8	2.9	1.2	0.6	0.67
9	2.8	1.15	0.58	0.64
10	2.6	1.15	0.54	0.64
11	2.55	1.1	0.53	0.61
12	2.5	1.05	0.52	0.58
13	2.45	1	0.51	0.56
14	2.4	0.9	0.5	0.5
15	2.2	0.8	0.46	0.44
16	2	0.7	0.42	0.39
17	1.7	0.6	0.35	0.33

Pomiar strumienia pola magnetycznego w rdzeniu wzbudnika A ( R = 3cm )

E_fe=0.3V F_Fe= 1.35·10^-3Wb

E_al=0.0166V F_Al= 0.075·10^-3Wb

Tabela 3 (pomiar rozkładu strumienia pola magnetycznego w funkcji promienia dla Fe)

I=3A

R [cm]	E [V]	Fr [mWb]
4	0.265	1.19
4.5	0.267	1.2
5	0.269	1.21
5.5	0.2695	1.21
6	0.27	1.22
6.5	0.2705	1.22
7	0.2707	1.22
7.5	0.2709	1.22
8	0.27	1.22
9	0.27	1.22
10	0.268	1.21
11	0.267	1.2
12	0.265	1.19
13	0.26	1.17
14	0.255	1.15
15	0.247	1.11

Tabela 4 (pomiar rozkładu strumienia pola magnetycznego w funkcji promienia dla Al)

I=3A

R [cm]	E [V]	Fr [mWb]
4	0.178	0.8
4.5	0.178	0.8
5	0.179	0.81
5.5	0.179	0.81
6	0.1785	0.8
6.5	0.178	0.8
7	0.177	0.8
7.5	0.176	0.79
8	0.1755	0.79
9	0.174	0.78
10	0.171	0.77
11	0.169	0.76
12	0.166	0.75
13	0.162	0.73
14	0.159	0.72
15	0.153	0.69

Tabela 5 ( pomiary obciążeniowe )

I	[A]	1	2	3	4	5	6
U	[V]	54	90	120	150	170	192
P	[W]	35	115	235	375	550	730
er1	[V]	0.125	0.204	0.266	0.318	0.365	0.4
er2	[V]	0.114	0.188	0.246	0.297	0.34	0.377
DPCu	[W]	0.46	1.84	4.14	7.36	11.5	16.56
P2=P- DPCu	[W]	34.54	113.16	230.86	367.64	538.5	713.44
Fr1	[mWb]	0.563	0.919	1.198	1.432	1.644	1.802
z1=U/I1	[W]	54.0	45.0	40.0	37.5	34.0	32.0
Rw=P2/	[W]	34.54	28.29	25.65	22.98	21.54	19.82
Xw=Q2/	[W]	9.7	13.2	13.3	12.0	10.8	10.2
Xs1=X-Xw	[W]	31.45	21.41	16.98	17.29	15.11	14.54
cosj=P/U1I1	-	0.648	0.639	0.653	0.625	0.647	0.634
Brdz=Fr1/Srdzenia	[T]	0.146	0.239	0.311	0.372	0.427	0.468
=I2/z1	[A]	0.51	1.47	2.48	3.36	4.13	5.02

S = P·0.035²m² = 3.85·10^-3m²

Wzory do obliczeń :

Wykresy :

Pomiary składowych pola elektromagnetycznego w funkcji promienia

Wykresy dla składowej stycznej

Wykresy dla składowej normalnej

2. Pomiar rozkładu strumienia magnetycznego w funkcji promienia

Pomiary obciążeniowe

Wykres zależności strumienia od prądu

b) Wykres zależności mocy od strumienia

Wykres zależności rezystancji od strumienia

d) Wykres zależności reaktancji od strumienia

Wykres zależności mocy w płycie stalowej od strumienia

4 . Wnioski :

Wykresy zależności H/H_r1 ( amplitud natężenia pola magnetycznego w funkcji promienia) dla płyty Fe są bardzo podobne do znajdujących się w instrukcji, natomiast dla płyty Al., nieznacznie odbiegają od przykładowego wykresu. Rozbieżności te mogą być spowodowane pewną niedokładnością pomiarów, jak też przyrządów pomiarowych.

Prąd płyt sprowadzony do uzwojenia wzbudnika stosunkowo duży ( tzn. o około 2-3 rzędu wielkości od prądu płynącego w uzwojeniu wzbudnika). Powstawanie tak znacznego prądu, w połączeniu z niewielkimi oporami płyt powoduje, że płyty te znacznie się nagrzewają, dlatego też pomiary należy wykonywać jak najszybciej. Sytuacja ta dotyczy zwłaszcza płyty stalowej, która już po paru minutach jest tak bardzo nagrzana, że nie można jej wziąć w ręce i należy czekać aż ostygnie. Aby otrzymywać dokładne wyniki należy między każdymi pomiarami odczekać, aby płyta ostygła, ponieważ podczas nagrzewania płyta zmienia swoją rezystancję, powodując zmiany wyników pomiarów w stosunku do warunków znamionowych.

Obserwując wyniki otrzymane w pomiarach i obliczeniach, można zauważyć, że straty mocy wydzielanej w rdzeniach wzbudników są bardzo małe dlatego można je zaniedbać przy dalszych obliczeniach.

---