SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA


ZSE w Rzeszowie

Pracownia elektryczna

1999/2000

Sprawozdanie z ćw. nr 8

Pomiar indukcyjności.

II e

22.12.1999r.

Piotr Madej

I. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zdobycie umiejętności w wyznaczaniu indukcyjności wzajemnej układu dwóch cewek połączonych szeregowo jak również pomiar indukcyjności cewki rdzeniowej i bezrdzeniowej.

II. Wskazówki BHP:

Podczas wykonywania ćwiczenia należy zachować wszelkie środki ostrożności zabezpieczające przed wypadkiem. Moment nieuwagi może spowodować trwałe kalectwo, a nawet śmierć.

Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia należy sprawdzić czy znajdujące się na stanowisku pracy przyrządu i urządzenia nie posiadają widocznych uszkodzeń.

Wszelkie nieprawidłowości i wątpliwości należy jak najszybciej zgłaszać profesorowi.

Po zezwoleniu profesora można przystąpić do pracy.

Podczas wykonywania ćwiczenia starać się nie dopuszczać do przeciążeń jakichkolwiek przyrządów.

Jeden z uczniów stanowiących grupę powinien zajmować miejsce w pobliżu wyłącznika zasilania.

Przed dołączeniem do sieci całego obwodu należy sprawdzić jego poprawność.

Spis przyrządów:

Opornica suwakowa 50Ω 321a/E

Autotransformator 203/E

Woltomierz TME/2155

Watomierz 334a/E

Amperomierz 328a/E

Cewka rdzeniowa

Cewka bezrdzeniowa o dwóch uzwojeniach R = 9,02Ω L = 40,1mH

    1. R = 11,4Ω L = 87,2mH

Przebieg ćwiczenia:

Pomiar indukcyjności cewki rdzeniowej:

wyznaczyć rezystancję cewki na podstawie mocy czynnej i natężenia prądu w cewce:

R = P/J2

    1. wyznaczyć indukcyjność na podstawie pomiaru napięcia, prądu, częstotliwości i obliczonej rezystancji:

Z = U/J

XL = √ Z2 - R2

L = XL/2πf = √ Z2 - R2 /2πf

Pomiary należy wykonać dla trzech różnych stanów rdzenia cewki:

- rdzeń zamknięty

- rdzeń otwarty częściowo

- rdzeń otwarty całkowicie

f

P.

J

U

R

Z

X

L

Hz

W

A

V

Ω

Ω

Ω

H

50

55

2,0

200

13,7

100

99

0,31

50

45

1,75

190

14,7

108

107

0,34

50

35

1,5

180

15,5

120

119

0,38

50

25

1,25

170

16,0

136

135

0,43

50

17

1,0

150

17,0

150

149

0,47

50

10

0,75

123

17,8

164

163

0,52

50

5

0,5

95

20,0

190

189

0,60

50

1,5

0,25

55

25,0

220

219

0,70

50

35

2,0

175

8,75

87

86

0,27

50

30

1,75

165

9,80

94

93

0,30

50

25

1,5

150

11,1

100

99

0,31

50

22,5

1,25

135

14,4

108

107

0,34

50

15

1,0

117

15,0

117

116

0,37

50

12

0,75

95

21,4

126

124

0,39

50

6

0,5

70

24,0

140

138

0,44

50

1,5

0,25

35

25,0

140

137

0,43

50

18,5

2,0

100

4,62

50

50

0,16

50

16,5

1,75

85

5,39

48,5

48

0,15

50

12,5

1,5

75

5,55

50

49

0,15

50

10

1,25

65

6,41

52

51

0,16

50

7

1,0

50

7,00

50

49

0,15

50

5

0,75

40

8,92

53

52

0,16

50

2,5

0,5

25

10,0

50

49

0,15

50

1

0,25

15

16,6

60

57

0,18

Przykładowe obliczenia:

rdzeń zamknięty:

R = 55/4 = 13,7

Z = 200/2 = 100

X = √ 10000 - 187,7 = 99

rdzeń otwarty częściowo:

R = 35/4 = 8,75

Z = 175/2 = 87,5

X = √ 7569 - 76,5 = 86

rdzeń otwarty całkowicie:

R = 18,5/4 = 4,62

Z = 100/2 = 50

X = √ 2500 - 21,3 = 49,8

Wyznaczanie indukcyjności cewki bezrdzeniowej.

Rezystancję cewki należy zmierzyć mostkiem, omomierzem lub metodą techniczną. Wykonać pomiary napięcia, prądu i częstotliwości.

Z = U/J

XL = √ Z2 - R2

L = XL/2πf = √ Z2 - R2 /2πf

f

J

U

R

Z

X

L

Hz

A

V

Ω

Ω

Ω

H

50

1,5

41

50

27,3

41,9

0,13

50

1,25

38

50

30,5

39,6

0,12

50

1

31

50

31,0

39,2

0,12

50

0,75

23

50

30,6

39,5

0,12

50

0,5

16

50

32,0

38,4

0,12

50

0,25

9

50

36,0

34,6

0,11

Wyznaczanie indukcyjności wzajemnej cewek.

W celu wyznaczenia indukcyjności wzajemnej M układu dwóch cewek, należy zmierzyć indukcyjność cewek połączonych szeregowo posobnie:

oraz indukcyjność cewek połączonych szeregowo przeciwsobnie:

L' = L1 + L2 + 2M L''= L1 + L2 - 2M /strona

L' - L''= L1 + L2 + 2M - L1 - L2 + 2M

4M = L' - L''

M = L' - L''/4

L1

L2

L'

L''

M

mH

mH

mH

mH

mH

87,2

40,1

219

32,9

46,5

87,2

40,1

233

33,3

49,9

M = (219 - 32,9)/4 = 186,1/4 = 46,5

M = (233 - 33,3)/4 = 199,7/4 = 49,9

Wnioski:

1. Pierwszy obwód służy do pomiaru indukcyjności cewki rdzeniowej. Rezystancję cewki obliczamy ze wskazań watomierza i amperomierza korzystając ze wzoru:

R = P/J2. Następnie wyznacza się impedancję i reaktancję indukcyjną. Kiedy mamy już wszystkie wyniki korzystając ze wzoru L = XL/2πf możemy obliczyć indukcyjność własną. W cewce rdzeniowej indukcyjność własna zależy od szczeliny powietrznej. Wraz z jej zwiększaniem indukcyjność maleje. W cewce o rdzeniu wykonanym z materiału ferromagnetycznego indukcyjność zależy od prądu, gdyż dla tego materiału przenikalność magnetyczna zmienia się w zależności od nasycenia magnetycznego rdzenia. Dla cewki o rdzeniu wykonanym z materiałów diamagnetycznych i paramagnetycznych indukcyjność nie zależy od prądu przez nią płynącego.

2. Indukcyjność własną cewki bezrdzeniowej można zmierzyć gdy wyznaczymy jej rezystancję R (za pomocą mostka lub metodą techniczną) i impedancję Z. Indukcyjność takiej cewki w dużym stopniu zależy od liczby zwojów. Nie zależy natomiast od prądu, który przez nią przepływa. Indukcyjność własną cewki możemy traktować jako własność określającą zdolność do wytwarzania strumienia magnetycznego skojarzonego.

3. W punkcie trzecim zajmowaliśmy się wyznaczaniem indukcyjności wzajemnej cewek. Zatem skorzystaliśmy tu ze wzoru: M = L' - L''/4. Liczba M zależy od indukcyjności własnej obydwu cewek jak również od ich wzajemnego położenia.

L' oznacza indukcyjność cewek połączonych szeregowo posobnie

L'' oznacza indukcyjność cewek połączonych szeregowo przeciwsobnie

L' = L1 + L2 + 2M

L''= L1 + L2 - 2M



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA
SPRAWOZDANIA - ZSE w Rzeszowie, ELEKTRONIKA

więcej podobnych podstron