PA

Ń

STWOWA WY

Ż

SZA SZKOŁA ZAWODOWA

im. Prezydenta Stanisława Wojciechowskiego

w Kaliszu

Laboratorium Metrologii

Ć

wiczenie nr 6

Temat: Pomiar strat mocy w cewkach o rdzeniach ferromagnetycznych

Rok akademicki:

2010/2011
Studia dzienne

Dzienne
Nr grupy:
I/4

Wykonawca:

Mateusz Krajewski

Data

Wykonania

ć

wiczenia

Oddania

sprawozdania

22-03-2011

29-03-2011

Ocena:

Uwagi:

Wiadomo

ś

ci teoretyczne:

Do pomiaru strat mocy w cewkach o rdzeniach

małym współczynniku mocy cos

Kompensujemy składow

ą

indukcyjn

zacisków cewki kondensator o nas

pr

ą

d I ma dwie składowe: indukcyjn

indukcyjn

ą

pr

ą

du I

L

kompensujemy składow

rezonans pr

ą

dowy) zachodzi równo

Schemat układu pomiarowego :

Wyznaczenie parametrów obwodu:

Lp.

U
V

110

Rdze

ń

z przerwa powietrzn

ą

Lp.

1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13

2

Do pomiaru strat mocy w cewkach o rdzeniach ferromagnetycznych wykorzystujemy odbiornik o

małym współczynniku mocy cos

ϕ

. Pomiar polega na kompensacji składowej biernej pr

indukcyjn

ą

za pomoc

ą

składowej pojemno

ś

ciowej, wł

ą

czaj

zacisków cewki kondensator o nastawialnej warto

ś

ci pojemno

ś

ci C. Przed wł

ą

czeniem kondensatora

d I ma dwie składowe: indukcyjn

ą

I

L

i rezystancyjn

ą

I

R

. Po wł

ą

czeniu kondensatora składow

kompensujemy składow

ą

pojemno

ś

ciow

ą

I

C

. W chwili kompensacji I

dowy) zachodzi równo

ść

I=I

R

.

Schemat układu pomiarowego :

Wyznaczenie parametrów obwodu:

I

R

Z

L

A

Ω

Ω

H

0,256

20

430

1,37

C

I

µF

A

0

0,256

U= 110 V
C

r

=7,39 µF

1

0,256

2

0,189

3

0,189

4

0,122

5

0,122

6

0,057

7

0,056

8

0,049

9

0,049

10

0,108

11

0,119

12

0,120

ferromagnetycznych wykorzystujemy odbiornik o

. Pomiar polega na kompensacji składowej biernej pr

ą

du.

ciowej, wł

ą

czaj

ą

c równolegle do

ą

czeniem kondensatora

czeniu kondensatora składow

ą

. W chwili kompensacji I

C

=I

L

(

L

C

H

µF

1,37

7,39

Uwagi

U= 110 V

=7,39 µF

3

Rdze

ń

z przerw

ą

wykonan

ą

z blachy

Lp.

C

I

Uwagi

µF

A

1

0

0,3121

U= 110 V
C

r

=7,39 µF

2

1

0,312

3

2

0,247

4

3

0,247

5

4

0,184

6

5

0,184

7

6

0,133

8

7

0,132

9

8

0,105

10

9

0,105

11

10

0,116

12

11

0,125

13

12

0,135

14

13

0,140

Rdze

ń

z przerwa powietrzn

ą

Lp.

P

CU

δ

PCU

P

fe

δ

Pfe

P

δ

P

uwagi

W

%

W

%

W

%

1

1,31

0,06

28,1

0,04

29,41

0,04

2

1,31

0,06

28,1

0,04

29,41

0,04

3

0,71

0,06

20,73

0,04

21,44

0,04

4

0,71

0,06

20,73

0,04

21,44

0,04

5

0,3

0,06

13,36

0,04

13,66

0,04

6

0,3

0,06

13,36

0,04

13,66

0,04

7

0,06

0,06

6,21

0,04

6,27

0,04

8

0,06

0,06

6,21

0,04

6,27

0,04

9

0,05

0,06

5,33

0,04

5,38

0,04

10

0,05

0,06

5,33

0,04

5,38

0,04

11

0,23

0,06

11,82

0,04

12,05

0,04

12

0,28

0,06

13,03

0,04

13,31

0,04

13

0,29

0,06

13,03

0,04

13,32

0,04

Rdze

ń

z przerw

ą

wykonan

ą

z blachy

Lp.

P

CU

δ

PCU

P

fe

δ

Pfe

P

δ

P

uwagi

W

%

W

%

W

%

1

1,95

0,06

32,37

0,043

34,32

0,04

2

1,95

0,06

32,37

0,043

34,32

0,04

3

1,22

0,06

25,95

0,042

27,17

0,04

4

1,22

0,06

25,95

0,042

27,17

0,04

5

0,68

0,06

19,56

0,042

20,24

0,04

6

0,68

0,06

19,56

0,042

20,24

0,04

7

0,35

0,06

14,28

0,041

14,63

0,04

8

0,35

0,06

14,28

0,041

14,63

0,04

9

0,22

0,06

11,33

0,041

11,55

0,04

10

0,22

0,06

11,33

0,041

11,55

0,04

11

0,27

0,06

12,49

0,041

12,76

0,04

12

0,31

0,06

13,44

0,041

13,75

0,04

13

0,36

0,06

14,49

0,042

14,85

0,04

14

0,39

0,06

15,01

0,042

15,40

0,04

4

Obliczenia:

Z= U/I
Z= 110/0,256=430

Ω

L=

√

(Z

2

-R

2

)/

ω

2

L=

√

(430

2

-20

2

)/314

2

=1,37 H

C

r

=L/ R

2

+

ω

2

L

2

C

r

= 1,37/20

2

+ 314

2

1,37

2

=7,39 µF

P

CU

=I

2

R

P

CU

=1,31 W

P

CU

=0,7 W

P

CU

=0,3 W

P

CU

=0,06 W

P

CU

=0,05 W

P

CU

=0,23 W

P

CU

=0,28 W

P

CU

=0,29 W

P

CU

=1,95 W

P

CU

=1,22 W

P

CU

=0,68 W

P

CU

=0,35 W

P

CU

=0,22 W

P

CU

=0,27 W

P

CU

=0,31 W

P

CU

=0,36 W

P

CU

=0,39 W

δ

PCU

=2*

δ

I

+

δ

R

δ

I

=0,02 %

δ

R

=0,02%

δ

PCU

=2*0,02+0,02= 0,06 %

P

FE

= U*I

2

-

P

CU

P

FE

=28,1

P

FE

=20,73 W

P

FE

=13,36 W

P

FE

=6,21 W

P

FE

=5,33 W

P

FE

=11,82 W

P

FE

=13,03 W

P

FE

=32,37 W

P

FE

=19,56 W

P

FE

=14,28 W

P

FE

=11,33 W

P

FE

=12,49 W

P

FE

=13,44 W

P

FE

=14,49 W

P

FE

=15,01 W

δ

Pfe

= (U*I(

δ

U

+

δ

I

)+ P

CU

*

δ

PCU

)/ P

FE

δ

Pfe

=0,043 %

δ

Pfe

=0,042%

δ

Pfe

=0,041%

δ

Pfe

=0,042%

δ

Pfe

=0,04%

P= P

CU

+ P

FE

P=29,41 W
P=21,44 W
P=13,66 W
P=6,27 W
P=5,38 W

5

P=12,05 W
P=13,31 W
P=13,32 W
P= 34,32 W
P=27,17 W
P=20,24 W
P=14,63 W
P=11,55 W
P=12,76 W
P=13,75 W
P=14,85 W
P=15,40 W

δ

P

=

δ

U

*

δ

I

δ

P

= 0,02+0,02=0,04 %

Wnioski:

Celem naszego

ć

wiczenia był pomiar strat mocy w jednofazowej cewce z rdzeniem

ferromagnetycznym za pomoc

ą

metody kompensacji składowej biernej. W pierwszej fazie pomiarów

szukali

ś

my warto

ś

ci pojemno

ś

ci kondensatora C, takiej która skompensuje składow

ą

biern

ą

pr

ą

du, a

jednocze

ś

nie zmniejszy straty mocy cewki. Wyznaczon

ą

za pomoca wzoru C

r

=L/( R

2

+

ω

2

L

2

). Do

zastosowania wzoru konieczna buła znajomo

ść

rezystancji cewki zmierzonej omomierzem. Na

podstawie wzorow obliczona została impedancja Z, pojemno

ść

C, i indukcyjno

ść

L. Po wykonaniu

pomiarów mo

ż

na wyznaczy

ć

charakterystyk

ę

I = f (C) na której b

ę

dzie widoczna warto

ść

C

r

.