II rok ELEKTRO-TECHNIKA	Joanna Brzezińska Wojciech Budzicz	95.10.13
Nr 4	Temat : Ferrorezonans prądów i napięć

Układy pomiarowe do badania ferrorezonansu

a) napięć

b) prądów

Tabela pomiarów

	Ferrorezonans napięć				Ferrorezonans prądów
Lp.	|I| [mA]	|U| [V]	|UL| [V]	|UC| [V]	|U| [V]	|I| [mA]	|IL| [mA]	|IC| [mA]
	3	2,5	4,8	1,4	2,5	2	13,0	10
	6	5,0	6,6	1,7	5,0	8	19,2	25
	7	7,5	9,7	2,2	7,5	24	24,6	50
	10	10.0	12,3	2,6	10,0	36	29,8	70
	12	12,5	15,1	3,0	12,5	51	35,3	80
	15	15,0	18,0	3,4	15,0	65	41,3	100
	18	17,5	20,8	3,8	17,5	70	49,1	110
	22	20,0	24,0	4,4	20,0	90	56,9	130
	26	22,5	26,8	5,0	22,5	110	65,9	150
	31	25,0	30,0	5,7	25,0	120	76,3	165
	37	27,5	33,6	6,7	27,5	130	88,9	180
	46	30,0	37,2	7,8	30,0	132	106,4	200
	56	32,5	41,0	9,2	32,5	129	124,3	210
	80	35,0	46,6	11,9	35,0	120	149,8	230
	550	37,5	93,6	128,9	37,5	110	178,2	250
	600	40,0	94,6	132,8	40,0	120	218,0	270
	620	42,5	95,1	135,5	42,5	150	261,0	280
	575	36,0	93,6	127,5	45,0	220	320,0	300
	530	32,0	92,7	122,5	47,5	310	385,0	315
	520	28,0	91,8	117,3	50,0	450	466,0	330
	480	24,0	90,8	111,8
	450	20,0	89,7	106,5
	430	16,0	88,4	100,5
	380	12,0	87,0	93,5
	300	10,0	85,7	87,8
	9	9,5	11,8	2,5
	7	8,0	10,1	2,2
	5	6,0	7,8	1,9
	3	2,5	5,1	1,5

WNIOSKI

Jak wiadomo zjawisko ferrorezonansu w obwodzie zawierającym szeregowo połączony kondensator i cewkę nawiniętą na rdzeniu (dławik), powinno spowodować spadek napięcia w obwodzie do zera, o ile wogóle zajdzie. Jednak, z otrzymanej charakterystyki wynika, że tak nie jest, tzn. pozostaje pewne napięcie szczątkowe, pomimo zajścia zjawiska - dowodem jest przecięcie się charakterystyk U_L(I) i U_C(I). Przyczyną istnienia tego napięcia jest rezystancja uzwojenia cewki i straty na jej rdzeniu, które należy uwzględnić w obwodzie rzeczywistym. Na utrudnienie i niedokładność opisu zjawiska miało wpływ korzystanie z wymuszenia napięciowego. Pomiary musiały zostać wykonane raz przy zwiększaniu napięcia wymuszającego, do momentu gwałtownego wzrostu prądu w obwodzie, a drugi raz przy zmniejszaniu napięcia wymuszającego, do momentu gwałtownego spadku prądu w obwodzie (rezonans). Sposób ten nie daje jednak informacji o pewnej części powstałej charakterystyki tzn. tej pomiędzy gwałtownymi zmianami prądu w obwodzie. Ponadto, nagła zmiana prądu w obwodzie przy zmniejszaniu napięcia wymuszającego, powinna nastąpić dla napięcia, przy którym następuje przecięcie się charakterystyk U_L(I) i U_C(I). Z uzyskanych wyników widać, że punkty te są nieco przesunięte względem siebie. Wpływ na to mogły mieć błędy wynikające z niedokładności odczytu wartości wskazywanych przez mierniki, ponieważ dla małych napięć zmiany badanych prądów były nieznaczne. W celu wierniejszego odwzorowania wyników pomiaru, powstałą krzywą wypadkową U(I), w fazie zmniejszania napięcia wymuszającego, aproksymowano do krzywej o równaniu : log y = A⋅x + B, gdzie A = 0,00513776
a B = 1,93611. Zależność U_C(I) aproksymowano do równania prostej y = A⋅x + B, o współczynnikach A = 0,175128 B = 0,678517. Natomiast krzywą U_L(I) aproksymowano do krzywej o równaniu : y = A⋅log x + B, gdzie A = 13,8493

B = -17,091.

Wymuszenie napięciowe, podczas badania ferrorezonansu prądów, dało informację o całej wypadkowej zależności U(I). Zajście tego zjawiska teoretycznie miało się objawić spadkiem prądu w obwodzie do zera. Jednak osiągnięte przez ten prąd minimum, w momencie zajścia zjawiska, jest większe od zera. Tutaj także wpływ na to miała rezystancja cewki i straty na jej rdzeniu. Czynniki te spowodowały zapewne nieznaczne odchylenie wartości napięcia, dla której zachodzi przecięcie się charakterystyk U(I_L) i U(I_C), od wartości, przy której zaobserwowano zjawisko ferrorezonansu prądów.
Zależność U(I_C) na wykresie aproksymowano do prostej o równaniu y = A⋅x + B,
gdzie A = 0,149147 B = 0,461702.

Wykaz użytych urządzeń pomiarowych

Woltomierze :

- elektromagnetyczny - klasy 0,5 zakres 30÷60 [V]

- miernik cyfrowy Mefex - zakres 200 [V]

Amperomierze :

- klasy 2,5 zakres 600 [mA]

- miernik cyfrowy Metex - zakres 200 [mA] i 2 [A]

---