Gliwice 14.03.2010 r. Wydział elektryczny Elektrotechnika - Elektroenergetyka sem. VI |
|
---|---|
Laboratorium z elektroenergetyki Temat : Badanie łuku elektrycznego prądu stałego i przemiennego . |
|
Grupa - Mateusz Gabor - Wojciech Gajda - Mateusz Urbanik - Łukasz Rozmiarek |
Podpis prowadzącego : |
Wstęp teoretyczny i cel ćwiczenia :
Łuk elektryczny to ciągłe wyładowanie elektryczne zazwyczaj w gazie pod ciśnieniem normalnym (atmosferycznym) lub wyższym. Cechą charakterystyczną jest bardzo mały wewnętrzny opór elektryczny. Wyładowanie zachodzi pomiędzy dwiema elektrodami z materiału przewodzącego prąd elektryczny lub między stykami łącznika elektrycznego mechanizmowego w trakcie wyłączania prądu elektrycznego. W obszarze łuku elektrycznego gaz jest silnie zjonizowany, stanowi plazmę. Jej temperatura zależy od natężenia prądu, rodzaju elektrod, rodzaju i ciśnienia gazu. Pod ciśnieniem atmosferycznym i przy przepływie prądu 1 A wynosi ona 5000–6000 K (ok. 4720–5720 °C). Celem wykonywanego ćwiczenia jest zbadanie łuków elektrycznych prądu stałego i przemiennego oraz wyznaczenie charakterystyk napięcia w funkcji odległości elektrod, oraz prądu łuku elektrycznego .
Tabele pomiarowe :
Tabele pomiarowe dla charakterystyk napięcia od prądu łuku elektrycznego :
Dla prądu przemiennego :
Dla 1 mm
I [A] | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U[V] | 30 | 28 | 26 | 25 | 24 | 30 | 28 | 28 |
Dla 2 mm
I [A] | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 |
---|---|---|---|---|---|---|
U [V] | 38 | 34 | 36 | 32 | 40 | 32 |
Dla 3 mm
I [A] | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 |
---|---|---|---|---|---|---|
U [V] | 34 | 32 | 32 | 40 | 38 | 36 |
Dla prądu stałego :
Dla 1 mm
I [A] | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U [V] | 35 | 32,5 | 32,5 | 30 | 31 | 32,5 | 33 | 32,5 | 32 | 35 | 36 |
Dla 2 mm
I [A] | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U [V] | 41 | 40 | 41 | 42 | 42 | 42,5 | 42,5 | 42,5 | 45 | 45 | 45 |
Dla 3 mm
I [A] | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U [V] | 41 | 40 | 42 | 43 | 45 | 45,5 | 52,5 | 52 |
Tabele pomiarowe dla charakterystyk napięcia od długości
Dla prądu stałego :
I = 14 A
l [mm] | 5 | 4 | 3 | 2,5 | 2 | 1,5 | 1 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
U [V] | 52 | 47,5 | 45 | 45 | 42,5 | 40 | 37,5 |
I = 10 A
l [mm] | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0,5 |
---|---|---|---|---|---|---|
U [V] | 57,5 | 50 | 50,5 | 45 | 42,5 | 35 |
Dla prądu przemiennego
I = 13,5 A
l [mm] | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0,5 |
---|---|---|---|---|---|---|
U [V] | 42 | 48 | 40,5 | 40 | 36 | 30 |
I = 10 A
l [mm] | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0,5 |
---|---|---|---|---|---|---|
U [V] | 58 | 48 | 42 | 36 | 34 | 30 |
Wykresy :
Wykresy napięcia od prądu łuku elektrycznego :
Dla prądu przemiennego :
Dla prądu stałego :
Charakterystyki napięcia łuku od odległości elektrod :
Dla prądu stałego :
Dla prądu przemiennego :
Zestawienie charakterystyk prądowo napięciowych dla prądu stałego i przemiennego w przypadku gdy odległość między elektrodami jest równa l = 2 mm
Wnioski
Charakterystyki napięć od prądów łuku elektrycznego , oraz napięć od odległości między elektrodami zbliżone są do charakterystyk wzorcowych , jednakże otrzymaliśmy kilka wyników dalece odbiegających wartościami od reszty , co spowodowane było zużyciem materiału z których wykonane były elektrody, zabrudzeniami , oraz innymi czynnikami zewnętrznymi . Jeśli chodzi o charakterystyki napięciowo prądowe , to w obu przypadkach , gdy elektrody oddalone były od siebie o 1mm otrzymywaliśmy najbardziej zbliżone do siebie wyniki , czego dowodem są praktycznie poziome linie trendu . Charakterystyki w przypadku prądu stałego i przemiennego powinny być do siebie zbliżone , jednak jak widać na zestawieniu charakterystyk prądowo napięciowych różnią się one znacznie , co dowodzi wysokiej nieliniowości charakterystyk łuków elektrycznych .