Politechnika Lubelska	Laboratorium Miernictwa Elektrycznego
w Lublinie	Ćwiczenie Nr 17
Imię i nazwisko: Piotr Jurek & Tadeusz Klukowski		Semestr VI	Grupa ED 6.1	Rok akad. 1998/99
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie stratności blach magnetycznych i rozdział strat			Data wykonania 24.02.99	Ocena

Celem ćwiczenia było poznanie metody pomiaru stratności blach magnetycznych aparatem Epsteina w wykonaniu 50-centymetrowym.

Układ pomiarowy:

Spis przyrządów pomiarowych:

• V1- woltomierz elektromagnetyczny; kl. 0,5; U_N=150V; I_V = 45mA; nr PL-P3-255-E6;

• A- amperomierz elektromagnetyczny; kl. 0,5; I_N= 5A, 10A; R_A5 = 64mΩ, R_A10 = 28μH; nr PL-P3-230-E6;

• W- watomierz elektrodynamiczny; kl. 1; U_N=150V, I_N=5A, 10A; cosϕ_N=0,1; I_wn=5 mA; nr PL-P3-153-E6;

• V2- woltomierz elektrodynamiczny; kl. 0,2; U_N = 150V, R_V = 5000Ω; nr PL-P3-655-E6;

• V3- woltomierz magnetoelektryczny z prostownikiem; kl. 0,5; U_N=150V, 75V; I_V=3mA; nr PL-P3-265-E6;

• Ap. Ep.- aparat Epsteina; nr PL-P3-269-E6;

• Dł. - dławik regulacyjny;

Dane próbki:

G_n = 10kG; γ = 7600kG/m³; l = 0,5m

S =

1. Wyznaczanie stratności blach magnetycznych.

Tabela pomiarowa:

Lp.	Bm	K2	U1	U2	U3	k	I	Pw		d	pB
	[Wb/m^2]	-	[V]	[V]	[V]	-	[A]	[W]	[W]	[%]	[W/kg]
1	0,5	1,015	50	44	44,7	1,093	0,4	3,9	0,065	-0,76	0,38
2	0,75	1,0175	75	72	67,04	1,192	0,7	8,25	0,173	-3,83	0,78
3	1,0	1,020	100	100	89,4	1,242	1,1	15	0,333	-6,30	1,37
4	1,25	1,0225	127	126	112,3	1,245	4	25,35	0,529	-6,45	2,32

Przykładowe obliczenia:

R_wn =

U₃ = 4,44*f*B_m*S*z₂*K₂ = 4,44*50Hz*0,75Wb/m²*6,579*10^-4m²*600*1,0175 = 67,04V

k =
=1,192

P_wn ==

Po obliczeniu strat na prądy wirowe:

d =

p_B =

2. Rozdział strat metodą zmiany współczynnika kształtu.

Dane do pomiarów: B_m = 1,0 Wb/m²; U₃ = 89,4 V

Tabela pomiarowa:

Lp.	U1	U2	k	k^2	Pw		P
	[V]	[V]	-	-	[W]	[W]	[W]
1	108	107,5	1,335	1,782	13,425	0,43	12,995
2	106	115,5	1,142	1,304	12,225	0,49	11,735

k =
=1,335

k² = 1,782

P_wn ==

P = P_w - P_wn = 12,225W - 0,49W = 11,735 W

Z wykresu P = f odczytano:

• wartość P_h , która wynosi 9 W

• wartość P = 12 W dla = 1.

Straty na prądy wirowe dla B_m = 1 Wb/m² i f = 50 Hz:

3. Wnioski.

Stratność magnetyczna materiałów ferromagnetycznych, stosowanych jako rdzenie w urządzeniach prądu przemiennego, jest ich jednym z podstawowych parametrów. Są to straty mocy występujące w rdzeniu przy okresowym przemagnesowywaniu odniesione do 1 kg. Wymiarem jest 1. Do pomiaru stratności magnetycznej stosuje się aparat Epsteina. Pomiar mocy strat dokonuje się watomierzem o małym znamionowym cosϕ_N ≤0,3, co umożliwia uzyskanie dużych wychyleń, ze względu na to, że badany obwód posiada niewielki cosϕ. Cewka napięciowa watomierza jest włączona po stronie wtórnej aparatu, aby miernik nie wskazywał strat w uzwojeniach.

Obserwując obliczenia stratności magnetycznej blach nasuwa się wniosek, że należy unikać stanów nasycenia i przesycenia materiałów na rdzenie, ze względu na zbyt dużą stratność przekraczającą 2 W/kg.

Dla B_m = 1 Wb/m² i f = 50 Hz stratność blach wynosi 1,37 W/kg. Nie można było wyznaczyć stratności blach dla B_m = 1,5 Wb/m² ze względu na zbyt duży prąd, przekraczający zakresy użytych mierników.

Wykres P = f jest linią prostą. Z wykresu tego odczytano wartość P_h , która jest wartością stałą ze względu na niezależność strat histerezowych od częstotliwości. Z wykresu tego odczytano również wartość mocy P dla = 1, ponieważ odpowiada to wyrażenie częstotliwości 50 Hz, dla której dokonywano dalszych obliczeń.

---