Szkoła Główna Służby Pożarniczej

Laboratorium Profilaktyki Pożarowej W Elektroenergetyce

  1. Jarosław Maksymczuk

  2. Andrzej Rogalski

  3. Mariusz Kwiatkowski

  4. Karol Dobrzelecki

Temat ćwiczenia:

Badanie prądów wirowych

Data wykonania: 17.03.2003 r.

Ocena:

  1. Pomiar rezystancji wzbudnika

0x01 graphic

Amperomierz: typ LM 1, zakres 0 -3 [A], klasa 0,5, nr 23091017.72

Woltomierz: typ LM 3, zakres 0- 750[V], klasa 0,5, nr 3311233.76

Wyniki pomiarów i obliczeń.

Lp.

R-S

S-T

T-R

Uwagi

U

I

R

Rśr

U

I

R

Rśr

U

I

R

Rśr

[V]

[A]

[Ω]

[Ω]

[V]

[A]

[Ω]

[Ω]

[V]

[A]

[Ω]

[Ω]

1

6,2

0,59

10,51

10,42

5,2

0,49

10,61

10,43

5,7

0,55

10,36

31,04

2

5,7

0,55

10,36

5,7

0,55

10,36

5,9

0,57

10,35

3

5,2

0,5

10,4

6,2

0,6

10,33

6,2

0,6

10,33

Rezystancje obliczono z prawa Ohma dla prądu stałego: R=U/I

  1. Pomiar parametrów pracy jałowej nagrzewnicy

0x01 graphic

Amperomierz: typ LE 1, zakres 0 - 2,5 [A], klasa 0,5, nr 305398.72

Woltomierz: typ LE 1, zakres 0 -150 [V], klasa 0,5, nr 302002

Watomierze: typ LW 1, zakres 0 - 250 [W], klasa 0,5

Wyniki pomiarów i obliczeń.

Lp.

U

I0

P1

P2

P0

cosφ

ΔPcu

ΔPFe

Uwagi

[V]

[A]

[W]

[W]

[W]

-

[W]

[W]

1

5

0,2

-2,0

7,5

9,5

1,25

8,25

2

15

0,6

-2,5

12,5

15

11,25

3,75

3

16

1

-5

20

25

31,26

6,26

4

30

1,2

-7,5

30

37,5

45,01

7,51

5

36

1,45

-1

42,5

43,5

65,72

22,72

6

40

1,65

-12,5

52,5

65

85,10

20,1

7

44

1,8

-15

67

82

101,28

19,28

8

55

2,1

-20

85

105

137,86

32,86

9

57

2,25

-25

97,5

122,5

158,25

35,75

10

60

2,5

-30

120

150

195,37

45,37

Przyjmując, że Rśr R-S= Rśr S-T= Rśr T-R, oraz symetryczne źródło zasilania można obliczyć kąt fazowy korzystając ze wzoru:

φ = arc tg√3 ∙( P2-P1 / P2+P1)

przy założeniu: P2>P1

Stratę mocy czynnej w uzwojeniu wzbudnika, oraz stratę mocy czynnej w rdzeniu nagrzewnicy obliczono:

ΔPcu = 3 ∙ ( I0 )2 ∙ R

ΔPFe = P0 - ΔPcu

Przykładowe obliczenia

ΔPcu = 3 ∙ ( I0 )2 ∙ R = 3 ∙ ( 0,2 )2 ∙ 10.42 = 1,25

ΔPFe = P0 - ΔPcu = 9,5 - 1,25 = 8,25

  1. Pomiar parametrów nagrzewnicy w stanie obciążenia

Lp.

Wsad

U

I

P1

P2

P

cosφ

Uwagi

[V]

[A]

[W]

[W]

[W]

-

1

Rurka stalowa

75

2,5

-62,5

142,5

205

2

Kątownik mosiężny

60

2,5

-25

125

150

3

Listwa aluminiowa

60

2,5

-30

120

150

4

Szyna aluminiowa

60

2,5

-27,5

120

147,5

  1. Wyniki pomiarów temperatury wsadu

0x08 graphic
Lp

wsad

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

t [s]

0

60

120

180

240

300

360

420

480

540

600

660

ν [oC]

22

25,1

25,5

26,8

27,6

28,5

29,5

30,7

31,7

32,4

32,8

33

Pomiarów dokonano dla kątownika mosiężnego przy I = 3[A], U = 72[V], P1 = 20[W],

P2 = 345[W]

Wnioski:

Efekt powstawania prądów wirowych indukowanych we wsadzie, co potwierdziło doświadczenie, może służyć do nagrzewania elementów metalowych.

Podczas nagrzewania wsadu widać, co wynika z wykresu, że osiąga on pewną graniczną temperaturę, która nie ulega już zwiększeniu. Takie nagrzewanie może mieć zastosowanie np. do topienia metali i utrzymywania ich w tym stanie przez dłuższy czas.

Należy zauważyć bardzo mały współczynnik mocy cos ϕ wynoszący tu poniżej 0,5, wskazujący, że sprawność takiego urządzenia nie jest zbyt duża. W urządzeniach przemysłowych do poprawy cos ϕ stosuje się baterie kondensatorów.

ps. wartość cosinusa obliczyć i wstawić do tabelek