|
Pomiary wspóczynnika stratnoci dielektryków za pomoc miernika dobroci |
|
|
|
|
Cel wiczenia:
Celem tego wiczenia jest wyznaczenie wspóczynnika 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, który 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 wzorów nr 1 i 2 wyliczamy odpowiednio moc P. i wspóczynnik 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
Wzór 1
Wzór 2
Na podstawie wykonanych pomiarów 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 wspóczynnikiem stratnoci
dielektrycznej.
W przypadku dielektryków niepolarnych, charakteryzujcych si tylko polaryzacj elektronow wspóczynnik stratnoci dielektrycznej jest odwrotnie proporcjonalny do czstotliwoci. Ze wzrostem temperatury je go warto wzrasta.
W przypadku dielektryków polarnych ze wzrostem czstotliwoci tgd pocztkowo ronie, gdy wzrasta energia tracona w jednostce czasu na obrót dipoli. Przy dalszym wzrocie czstotliwoci tgd zaczyna male gdy obrót dipoli nie nada za zmianami pola.
Przy wykrelaniu wykresów zalenoci wspóczynnika stratnoci dielektrycznej oraz mocy funkcji czstotliwoci pominite zostay punkty pomiarowe których wartoci uniemoliwiay sporzdzenie charakterystyk.