PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA im. Prezydenta Stanisława Wojciechowskiego w Kaliszu

Laboratorium Metrologii

Ćwiczenie nr 6

Temat: Pomiar strat mocy w cewkach o rdzeniach ferromagnetycznych Rok akademicki:

Wykonawca:

Data

Wykonania

Oddania

2010/2011

Mateusz Krajewski

ćwiczenia

sprawozdania

Studia dzienne

22-03-2011

29-03-2011

Dzienne

Ocena:

Nr grupy:

I/4

Uwagi:

Wiadomości teoretyczne: Do

o po

p m

o ia

i r

a u

u str

t at

a

t moc

o y

y w cew

e k

w ac

a h

h o

o rdze

z n

e ia

i c

a h

h fer

e rom

o ag

a n

g e

n t

e yc

y zn

z yc

y h

h wyk

y or

o zys

y tu

t j

u em

e y

y od

o b

d io

i r

o nik

i o

o

mał

a ym

y ws

w pó

p łc

ł zyn

y n

n ik

i u

u moc

o y

y cos

o ϕ.

. Po

P m

o ia

i r

a po

p le

l ga

a na

n kom

o pe

p n

e s

n ac

a ji

i sk

s ła

ł d

a owe

w j

e bie

i r

e ne

n j

e pr

p ądu.

Kompensujemy składową ind n u

d k

u cyj

y ną za pomocą składowej pojemnościo i we

w j

e ,

, wł

w ą

ł cza

z j

a ąc równolegle do

za

z c

a is

i ków

ó

w cewk

w i

i kon

o d

n e

d n

e s

n at

a or

o o

o na

n s

a tawialnej wartości pojemności C. Przed włąc ą ze

z n

e i

n em

e kon

o d

n e

d n

e s

n at

a o

t r

o a

prąd

d I ma

a dwi

w e

i skła

ł d

a o

d we

w :

e in

i du

d k

u cyj

y ną IL i rezystancyjną IR. Po włącze z ni

n u

u kon

o d

n e

d n

e s

n at

a or

o a

a skła

ł d

a o

d wą

indukcyjną prądu IL kom o pe

p n

e s

n uj

u em

e y

y skła

ł d

a o

d wą pojemnościową IC.

. W chw

h i

w lil

i kom

o pe

p n

e s

n ac

a ji

i IC=IL (

rezonans prądo

d wy)

y za

z c

a ho

h dzi

z

i r

ówno

n ść I=IR.

Sc

S h

c em

e at

a u

kł

k a

ł d

a u p

omiar

a o

r weg

e o :

Wyz

y nac

a z

c en

e ie

e p

ara

r m

a et

e ró

r w o

bwodu:

u

Lp.

U

I

R

Z

L

C

V

A

Ω

Ω

H

µF

110

0,256

20

430

1,

1 3

, 7

3

7,39

Rdzeń z przerwa powietrzną Lp.

C

I

Uwagi

µF

A

1

0

0,256

2

1

0,256

3

2

0,189

4

3

0,189

5

U=

= 1

10

1

0 V

4

0,122

6

C

5

0,122

r=7

= ,

7 39

3

9 µ

F

7

6

0,057

8

7

0,056

9

8

0,049

10

9

0,049

11

10

0,108

12

11

0,119

13

12

0,120

2

Rdzeń z przerwą wykonaną z blachy Lp.

C

I

Uwagi

µF

A

1

0

0,3121

2

1

0,312

3

2

0,247

4

3

0,247

U= 110 V

5

4

0,184

C

6

5

0,184

r=7,39 µF

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

Rdzeń z przerwa powietrzną Lp.

P

δ

CU

δPCU

Pfe

Pfe

P

δP

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

Rdzeń z przerwą wykonaną z blachy Lp.

P

δ

CU

δPCU

Pfe

Pfe

P

δP

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

3

Obliczenia:

Z= U/I

Z= 110/0,256=430 Ω

L= √(Z2-R2)/ω2

L=√(4302-202)/3142=1,37 H

Cr=L/ R2+ ω2L2

Cr= 1,37/202+ 31421,372=7,39 µF

PCU=I2R

PCU=1,31 W

PCU=0,7 W

PCU=0,3 W

PCU=0,06 W

PCU=0,05 W

PCU=0,23 W

PCU=0,28 W

PCU=0,29 W

PCU=1,95 W

PCU=1,22 W

PCU=0,68 W

PCU=0,35 W

PCU=0,22 W

PCU=0,27 W

PCU=0,31 W

PCU=0,36 W

PCU=0,39 W

δPCU=2*δI+δR

δI=0,02 %

δR=0,02%

δPCU=2*0,02+0,02= 0,06 %

P

-

FE= U*I2 PCU

PFE=28,1

PFE=20,73 W

PFE=13,36 W

PFE=6,21 W

PFE=5,33 W

PFE=11,82 W

PFE=13,03 W

PFE=32,37 W

PFE=19,56 W

PFE=14,28 W

PFE=11,33 W

PFE=12,49 W

PFE=13,44 W

PFE=14,49 W

PFE=15,01 W

δPfe= (U*I(δU+δI)+ PCU* δPCU)/ PFE

δPfe=0,043 %

δPfe=0,042%

δPfe=0,041%

δPfe=0,042%

δPfe=0,04%

P= PCU+ PFE

P=29,41 W

P=21,44 W

P=13,66 W

P=6,27 W

P=5,38 W

4

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

δP= δU*δI

δP= 0,02+0,02=0,04 %

Wnioski:

Celem naszego ćwiczenia był pomiar strat mocy w jednofazowej cewce z rdzeniem ferromagnetycznym za pomocą metody kompensacji składowej biernej. W pierwszej fazie pomiarów szukaliśmy wartości pojemności kondensatora C, takiej która skompensuje składową bierną prądu, a jednocześnie zmniejszy straty mocy cewki. Wyznaczoną za pomoca wzoru Cr=L/( R2+ ω2L2). Do zastosowania wzoru konieczna buła znajomość rezystancji cewki zmierzonej omomierzem. Na podstawie wzorow obliczona została impedancja Z, pojemność C, i indukcyjność L. Po wykonaniu pomiarów można wyznaczyć charakterystykę I = f (C) na której będzie widoczna wartość Cr.

5