Politechnika Lubelska	Laboratorium Elektrotechniki
w Lublinie	Ćwiczenie: 9
Jurek Piotr Kidaj Andrzej Kwiatek Krzysztof	Semestr: IV	Grupa: ED 4.1	Rok akademicki: 1997/98
Badanie układów o promieniowym rozkładzie natężenia pola magnetycznego.		Data wykonania: 06.04.1998.	Ocena:

Układ pomiarowy:

Wszystkie pomiary przeprowadzaliśmy w następującym układzie pomiarowym dla dwóch różnych wzbudników:

Wzbudnik A

Wzbudnik B

Pomiar składowych pola elektromagnetycznego w funkcji promienia:

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). Pomiary przeprowadziliśmy we wzbudniku B dla płyt aluminiowej i stalowej.

Dane wzbudnika B:

z₁=390

R_cu=0,54Ω

r₁=3,5cm

Pomiary przeprowadziliśmy dla następujących wartości:

Płyta aluminiowa (d=340mm; g=30mm):

I=4A

U=70V

p=40W

Płyta stalowa (d=390mm; g=20mm):

I=4A

U=140V

P=240W

R	Płyta stalowa			Płyta aluminiowa
[cm]	Es(r)/Es(r1)	Ht(r)/Ht(r1)	Hn(r)/Hn(r1)	Es(r)/Es(r1)	Ht(r)/Ht(r1)	Hn(r)/Hn(r1)
3	5,3	1	1	4,8	1	1
4	4,2	0,79	0,65	4	0,83	0,78
5	3,1	0,58	0,55	3,7	0,77	0,75
6	2,5	0,47	0,48	3,3	0,69	0,72
7	2,2	0,42	0,45	3,1	0,65	0,69
8	2	0,38	0,43	2,9	0,6	0,67
9	1,85	0,35	0,41	2,8	0,58	0,64
10	1,75	0,33	0,4	2,6	0,54	0,64
11	1,7	0,32	0,39	2,55	0,53	0,61
12	1,65	0,31	0,39	2,5	0,52	0,58
13	1,6	0,3	0,38	2,45	0,51	0,56
14	1,55	0,29	0,38	2,4	0,5	0,5
15	1,5	0,28	0,36	2,2	0,46	0,44
16	1,45	0,27	0,36	2	0,42	0,39

Pomiar rozkładu strumienia magnetycznego w funkcji promienia:

Dane wzbudnika A:

z₁=400

Rcu=0,46Ω

r₁=3,5cm

Pomiar przeprowadzony był dla płyty stalowej we wzbudniku A.

I=4A

U=256V

P=400W

R	Φ
[cm]	[Wb]
4	1,19
4,5	1,2
5	1,21
5,5	1,21
6	1,22
6,5	1,22
7	1,22
7,5	1,22
8	1,22
9	1,22
10	1,21
11	1,2
12	1,19
13	1,17
14	1,15
15	1,11

Pomiar rozkładu strumienia magnetycznego w funkcji promienia

Pomiary obciążeniowe:

Pomiary dokonane były we wzbudniku A dla płyty stalowej przy prądach o kolejnych wartościach.

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

Błąd! Nieprawidłowy obiekt osadzony.

Wzory do obliczeń:

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.

---