|
Pomiary wspczynnika stratnoci dielektrykw za pomoc miernika dobroci |
|
|
|
|
Cel wiczenia:
Celem tego wiczenia jest wyznaczenie wspczynnika stratnoci tgd oleju transformatorowego poprzez dokonanie pomiaru dobroci Q i pojemnoci C oraz wyznaczenie charakterystyk: tgd = f(f), P. = f(f).
Przebieg wiczenia:
Na rysunku nr 1 przedstawiony zosta uproszczony schemat budowy miernika dobroci typu MQLG, ktry zosta wykorzystany w wiczeniu.
Rys. 1 Schemat blokowy miernika dobroci typu MQLG.
Z miernika dobroci zamieszczonego na rys. 1 dokonujemy odczytu badanych wielkoci Q i C. Wyniki notujemy w tabeli pomiarowej nr 1. Ze wzorw nr 1 i 2 wyliczamy odpowiednio moc P. i wspczynnik stratnoci dielektrycznej tgd. Obliczone wartoci notujemy w tabeli pomiarowej nr 1.
X |
X |
Dla C1 |
Dla C2
|
Dla C3 |
||||||||
f |
w |
Q1 |
C1 |
Q2 |
C2 |
tgd2 |
P2 |
Q3 |
C3 |
tgd3 |
P3 |
|
kHz |
rad |
X |
pF |
X |
pF |
X |
W |
X |
pF |
X |
W |
|
350 |
2198 |
400 |
451,2 |
5,7 |
430 |
3,68 |
1,072*10-8 |
13 |
450 |
27,9 |
4,599*10-9 |
|
400 |
2512 |
340 |
415,6 |
5,1 |
390 |
3,14 |
1,262*10-8 |
11 |
410 |
1,26 |
1,108*10-9 |
|
450 |
2826 |
360 |
385,4 |
4 |
365 |
4,67 |
1,683*10-8 |
9,5 |
372 |
2,94 |
6,958*10-9 |
|
500 |
3140 |
370,2 |
360,8 |
2,5 |
331 |
4,81 |
2,813*10-8 |
9 |
350 |
3,62 |
7,673*10-9 |
|
550 |
3454 |
340 |
340,4 |
2 |
325 |
11,99 |
3,986*10-8 |
8 |
335 |
7,6 |
8,86*10-9 |
|
600 |
3768 |
330 |
495 |
10 |
452 |
1,12 |
1,134*10-8 |
25 |
458,5 |
0,5 |
4,298*10-9 |
|
650 |
4082 |
320 |
458,5 |
9 |
451 |
6,6 |
1,263*10-8 |
23 |
494,4 |
-0,03 |
2,748*10-10 |
|
700 |
4396 |
249 |
452 |
8 |
452 |
- |
0 |
21 |
452 |
- |
0 |
|
750 |
4710 |
285 |
451 |
7,6 |
445 |
9,63 |
7,824*10-8 |
19 |
450,5 |
44,3 |
6,52*10-9 |
|
800 |
5024 |
320 |
450,6 |
7 |
425,6 |
2,52 |
1,978*10-8 |
18 |
439 |
2 |
7,285*10-9 |
Tabela 1
Wzr 1
Wzr 2
Na podstawie wykonanych pomiarw i oblicze sporzdzamy charakterystyk
tgd = f(f) i P.= f(f).
Wykres 1 tgd2=f(f)
Wykres 2 tgd3=f(f)
Wykres 3 P2=f(f)
Wykres 4 P3=f(f)
Uwagi i wnioski.
Sinusoidalnie zmienny prd adowania i rozadowania kondensatora ma charakter prdu zmiennego, a wektor prdu wyprzedza wektor napicia o kt prosty. Sinusoidalnie zmienny prd absorpcyjny ma czciowo charakter czynny, gdy wywouje on straty energii na ciepo. Ma on dwie skadowe czynn i biern. Sinusoidalnie zmienny prd upywu jest w fazie z wektorem napicia. Straty w kondensatorze zasilanym napiciem zmiennym charakteryzuje si zwykle za pomoc kta d zwanego ktem stratnoci dielektrycznej. W praktyce, dielektryki charakteryzuje si najczciej tangensem kta d zwanego wspczynnikiem stratnoci
dielektrycznej.
W przypadku dielektrykw niepolarnych, charakteryzujcych si tylko polaryzacj elektronow wspczynnik stratnoci dielektrycznej jest odwrotnie proporcjonalny do czstotliwoci. Ze wzrostem temperatury je go warto wzrasta.
W przypadku dielektrykw polarnych ze wzrostem czstotliwoci tgd pocztkowo ronie, gdy wzrasta energia tracona w jednostce czasu na obrt dipoli. Przy dalszym wzrocie czstotliwoci tgd zaczyna male gdy obrt dipoli nie nada za zmianami pola.
Przy wykrelaniu wykresw zalenoci wspczynnika stratnoci dielektrycznej oraz mocy funkcji czstotliwoci pominite zostay punkty pomiarowe ktrych wartoci uniemoliwiay sporzdzenie charakterystyk.