temat:	Ferrorezonans

Wprowadzenie

Dok
adna analiza obwod�w zawieraj
cych szeregowe lub r�wnoleg
e po

czenie d
awika o rdzeniu ferromagnetyczny oraz kondensatora, jest utrudniona bo nieznamy ani przebiegu pr
du w d
awiku, ani napi
cia na jego zaciskach. G
�wn
rol
odgrywaj
w tych przypadkach harmoniczne podstawowe pr
d�w i napi

, upraszczamy wi
c w znaczny stopniu badanie tych obwod�w traktuj
c d
awik ferromagnetyczny jako element nieliniowy tylko w odniesieniu do warto
ci skutecznych.

Zjawisko skokowych zmian fazy i amplitudy podstawowej harmonicznej pr
du przy p
ynnej zmianie napi
cia w szeregowym po

czeniu kondensatora z d
awikiem rdzeniowym nazywamy ferrorezonasem napi

,

natomiast zjawisko skokowych zmian napi
cia na r�wnolegle po

czonych elementach (d
awik rdzeniowy ,kondensator) przy p
ynnej zmianie pr
du nazywamy ferrorezonasem pr
d�w.

Uk
ady pomiarowe

a) ferrorezonans napi

b) ferrorezonans pr
d�w

Tabela pomiarowa

	Ferrorezonans napi				Ferrorezonans pr d�w
lp.	I	U	Ul	Uc	U	I	Il	Ic
	A	V	V	V	V	mA	mA	mA
1	0,05	10	11,2	1,6	5	0	22	37
2	0,05	15	16,7	2,1	10	40	45	88
3	0,06	20	22,5	2,8	15	70	73	136
4	0,07	25	128,2	3,5	20	90	113	184
5	0,09	30	34,3	4,3	22	90	134	203
6	0,12	35	41	6,2	24	90	162	221
7	0,15	40	49	9,3	26	90	197	241
8	1,64	43	102,8	144,3	28	100	234	259
9	1,68	45	103,2	146,7	29	10	267	270
10	1,76	50	104,3	152,9	30	120	293	277
11	1,72	47	103,7	149,5	33	180	393	304
12	1,68	45	103,2	147,1	36	280	532	333
13	1,64	43	102,9	144,6	39	440	728	362
14	1,6	40	102,3	140,9	42	690	1000	394
15	1,44	35	101	134,5	45	1050	1400	424
16	1,44	30	100,1	128,1	50	1940	2300	473
17	1,36	25	99	122,2
18	1,34	20	97,5	115,1
19	1,2	15	96	107,3
20	1,2	10	93	93,2
21	0,05	10	11,9	1,7

Wykaz u
ytych urz
dze
pomiarowych

Woltomierze :

- elektromagnetyczny - klasy 0,5 nr. 28 nr. 27

- miernik cyfrowy Mefex - nr. 367 nr. 407 nr. 408

Amperomierze :

- elektromagnetyczny - klasy 0,5 - nr. 32

- miernik cyfrowy Metex - nr. 367 nr. 407 nr. 408

Charakterystyki

Wnioski

Jak wiadomo zjawisko ferrorezonansu w obwodzie zawieraj
cym szeregowo po

czony kondensator i cewk
nawini
t
na rdzeniu (d
awik), powinno spowodowa
spadek napi
cia w obwodzie do zera. Jednak, z otrzymanej charakterystyki wynika,
e tak nie jest, tzn. pozostaje pewne napi
cie szcz
tkowe, pomimo zaj
cia zjawiska - dowodem jest przeci
cie si
charakterystyk U_L(I) i U_C(I). Przyczyn
istnienia tego napi
cia jest rezystancja uzwojenia cewki i straty wiropr
dowe i histerezowe w jej rdzeniu, kt�re nale
y uwzgl
dni
w obwodzie rzeczywistym. Na utrudnienie i niedok
adno

opisu zjawiska mia
o wp
yw korzystanie z wymuszenia napi
ciowego. Pomiary musia
y zosta
wykonane raz przy zwi
kszaniu napi
cia wymuszaj
cego, do momentu gwa
townego wzrostu pr
du w obwodzie, a drugi raz przy zmniejszaniu napi
cia wymuszaj
cego, do momentu gwa
townego spadku pr
du w obwodzie (rezonans). Spos�b ten nie daje jednak informacji o pewnej cz

ci powsta
ej charakterystyki tzn. tej pomi
dzy gwa
townymi zmianami pr
du w obwodzie. Ponadto, nag
a zmiana pr
du w obwodzie przy zmniejszaniu napi
cia wymuszaj
cego, powinna nast
pi
dla napi
cia, przy kt�rym nast
puje przeci
cie si
charakterystyk U_L(I) i U_C(I). Z uzyskanych wynik�w wida
,
e punkty te s
nieco przesuni
te wzgl
dem siebie. Wp
yw na to mog
y mie
b

dy wynikaj
ce z niedok
adno
ci odczytu warto
ci wskazywanych przez mierniki, zmiany cz
stotliwo
ci obwodu zasilaj
cego.

Wymuszenie napi
ciowe, podczas badania ferrorezonansu pr
d�w, da
o informacj
o ca
ej wypadkowej zale
no
ci U(I). Zaj
cie tego zjawiska teoretycznie mia
o si
objawi
spadkiem pr
du w obwodzie do zera. Jednak osi
gni
te przez ten pr
d minimum, w momencie zaj
cia zjawiska, jest wi
ksze od zera. Tutaj tak
e wp
yw na to mia
a rezystancja cewki i straty na jej rdzeniu.

Zjawisko ferrorezonasu miedzy innymi wykorzystuje si
w bezstykowym prze

czniku i w stabilizatorze napi
cia. Bardzo cz
sto jednak ferrorezonas jest zjawiskiem szkodliwym, szczeg�lnie w uk
adach elektroenergetycznych.

---