moja 17, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrologia, lalo


Politechnika Lubelska

Wydział Elektryczny

Laboratorium

Metrologii

Ćwiczenie nr 17

Temat: Wyznaczanie stratności magnetycznej oraz krzywych magnesowania aparatem Epsteina 25-cm.

Wykonujący : Paweł Mazurek

Wojciech Żurański

Data wykonania:

30.03.2000

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest poznanie metody pomiaru stratności blach magnetycznych aparatem Epsteina 25-cm.

II. Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.

At - autotransformator A:0-250V B:0-125 V C:0-125V D:0-250 V ; I=10A

PL - P3 - 351 - E6/

A - amperomierz elektromagnetyczny kl. 0.5 zakres 1..2 ; PL - P3 - 333 - E6/; RA1A=950 m - 620 μ  RA12=240 m - 136 μ

Vsr- woltomierz wartości śr. (prostownikowy) ; kl. 0,5 ; zakres 75...150...300 V ;

Rezystancja woltomierza na zakresie 75 V- Rv=75 k  PL - P3 - 256 - E6/

V- woltomierz elektromagnetyczny, kl.0.5 ; 0...75...100 ; PL-P3-222-E6

f - częstościomierz tablicowy

M - transformator powietrzny ; Rezystancja uzwojenia wtórnego transformatora R2T=660

AE - aparat Epsteina 25 cm Z1=Z2=700 zw ;

Rezystancja uzwojenia wtórnego aparatu R2=2,13  ; PL-P3-625/E6

W - watomierz elektrodyn. kl.0,5 I- 2,5...5 A ;U- 30...75...150...300 V ; cosϕN =0,1;

25A -0,08 Ω - 0,03 mH ; 5 A - 0,022Ω - 0,007 mH ;

Rezystancja watomierza na zakresie 75 V Rwn=15 k ; PL-P3-222/E6

R - rezystor R=89Ω , Imax=1,1A , PL -K - 039 - E6/

III. Wykonanie ćwiczenia.

1.Skalowanie transformatora powietrznego.

Układ do skalowania transformatora powietrznego.

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

Regulując wartość skuteczną prądu pierwotnego w granicach 0÷1 [A] wyznaczamy 10 punktów charakterystyki Uśr = f(Im). Jako wartość szczytową (maksymalną) Im prądu pierwotnego przyjmujemy odczytaną wartość skuteczną prądu pomnożoną przez 1,414.

Ze względu na fluktuacje napięcia sieciowego wskazania amperomierza i woltomierza

odczytujemy jednocześnie.

Tabela pomiarów i obliczeń do skalowania transformatora powietrznego.

L.P

I

Uśr

Im

A

V

A

1

0,1

5

0,1414

2

0,19

10

0,2681

3

0,27

15

0,3818

4

0,37

20

0,5232

5

0,45

25

0,6363

6

0,55

30

0,7778

7

0,64

35

0,9050

8

0,72

40

1,0182

9

0,82

45

1,1596

10

0,91

50

1,2869

11

0,98

55

1,3859

12

1,08

60

1,5273

Przykładowe obliczenia:

0x01 graphic

Wzór opisujący charakterystykę transformatora powietrznego:

0x01 graphic

Charakterystyka transformatora powietrznego Im = f(Uśr)

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x01 graphic

2.Wyznaczanie dynamicznej krzywej magnesowania.

Układ do pomiaru strat magnetycznych i wyznaczania dynamicznej krzywej magnesowania.

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

Spis przyrządów:

At - autotransformator A:0-250V B:0-125 V C:0-125V D:0-250 V ; I=10A

PL - P3 - 351 - E6/

A - amperomierz elektromagnetyczny kl. 0.5 zakres 1..2 ; PL - P3 - 333 - E6/; RA1A=950 m - 620 μ  RA12=240 m - 136 μ

Vsr- woltomierz wartości śr. (prostownikowy) ; kl. 0,5 ; zakres 75...150...300 V ;

Rezystancja woltomierza na zakresie 75 V- Rv=75 k  PL - P3 - 256 - E6/

V- woltomierz elektromagnetyczny, kl.0.5 ; 0...75...100 ; PL-P3-222-E6

f - częstościomierz tablicowy

M - transformator powietrzny ; Rezystancja uzwojenia wtórnego transformatora R2T=660

AE - aparat Epsteina 25 cm Z1=Z2=700 zw ; Rezystancja uzwojenia wtórnego aparau R2=2,13  ; PL-P3-625/E6

W - watomierz elektrodyn. kl.0,5 I- 2,5...5 A ;U- 30...75...150...300 V ; cosϕN =0,1;

25A -0,08 Ω - 0,03 mH ; 5 A - 0,022Ω - 0,007 mH ;

Rezystancja watomierza na zakresie 75 V Rwn=15 k ; PL-P3-222/E6

Przebieg pomiaru:

Dzięki dobrej przewodności magnetycznej w narożach aparatu Epsteina wartość indukcji wzdłuż obwodu magnetycznego próbki jest wyrównana , co pozwala na wyznaczenie krzywej dynamicznej magnesowania Bm=f(Hm) przy prądzie przemiennym .

Wartość maksymalną indukcji w próbce oblicza się ze wzoru 0x01 graphic

Wartość maksymalna natężenia pola Hm oblicza się na podstawie wartości maksymalnej prądu magnesującego Im , zmierzonej transformatorem powietrznym :

0x01 graphic
; z1- liczba zwojów uzwojenia magnesującego aparatu

lśr- długość średniej drogi magnetycznej

Wyznaczamy kilkanaście punktów dynamicznej krzywej magnesowania badanej próbki , dla prądów o wartości skutecznej 0÷1 [A] . Prądy mniejsze niż 0,3 A nastawiamy co 0,05 A, gdyż charakterystyka ma wtedy przebieg stromy. Od 0,3A prąd nastawiamy co 0,1A. Pomiary wykonujemy w układzie jak wyżej , przy otwartym wyłączniku W2 .

Mierzymy indukcję przy przełączniku p w położeniu 1-1 , oraz prąd magnesujący w położeniu 2-2. Pomiary dla każdego punktu powtarzamy kilkakrotnie i przyjmujemy średnią . Potrzebną wartość prądu magnesującego odczytujemy z wykresu Im = f(Uśr).

Tabela pomiarów i obliczeń.

L.P

 

Położenie przełącznika p

 

1—1

ind.

2-2

magn.

 

 

I

Uśr

Uśr

Hm

Bm

A

V

V

A/m

T

1

0,05

6

3

56,745

0,188

2

0,1

18,8

4,8

90,791

0,589

3

0,15

32

7,5

141,862

1,003

4

0,2

39,1

11,9

225,087

1,225

5

0,25

43,2

17

321,553

1,353

6

0,3

45,1

23

435,043

1,413

7

0,4

47

33

624,200

1,472

8

0,5

48

44

832,255

1,504

9

0,6

49

54

1021,404

1,535

10

0,7

49,1

63

1191,638

1,538

11

0,8

49,5

71

1342,957

1,551

12

0,9

50

82

1551,021

1,566

13

1

50,1

51

964,660

1,570

Przykładowe obliczenia:

0x01 graphic

Charakterystyka magnesowania badanej próbki Bm = f(Hm)

0x08 graphic

0x01 graphic

3.Wyznaczenie stratności magnetycznej.

Wyznaczamy dla badanej próbki stratność przy indukcji 1,0T i 1,5T korzystając

z układu jak na rysunku:

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

Spis przyrządów:

At - autotransformator A:0-250V B:0-125 V C:0-125V D:0-250 V ; I=10A

PL - P3 - 351 - E6/

A - amperomierz elektromagnetyczny kl. 0.5 zakres 1..2 ; PL - P3 - 333 - E6/; RA1A=950 m - 620 μ  RA12=240 m - 136 μ

Vsr- woltomierz wartości śr. (prostownikowy) ; kl. 0,5 ; zakres 75...150...300 V ;

Rezystancja woltomierza na zakresie 75 V- Rv=75 k  PL - P3 - 256 - E6/

V- woltomierz elektromagnetyczny, kl.0.5 ; 0...75...100 ; PL-P3-222-E6

f - częstościomierz tablicowy

M - transformator powietrzny ; Rezystancja uzwojenia wtórnego transformatora R2T=660

AE - aparat Epsteina 25 cm Z1=Z2=700 zw ; Rezystancja uzwojenia wtórnego aparau R2=2,13  ; PL-P3-625/E6

W - watomierz elektrodyn. kl.0,5 I- 2,5...5 A ;U- 30...75...150...300 V ; cosϕN =0,1;

25A -0,08 Ω - 0,03 mH ; 5 A - 0,022Ω - 0,007 mH ;

Rezystancja watomierza na zakresie 75 V Rwn=15 k ; PL-P3-222/E6

Przebieg pomiaru:

Wyznaczamy dla badanej próbki stratność przy indukcji 1 T i 1,5 T . Dla obydwu wartości indukcji wyznaczamy współczynnik kształtu , przy włączonym wyłączniku W2 . przy pomiarach strat wyłącznik W2 otwieramy ,przełącznik p cały czas w położeniu 1-1 . Odczyty wartości watomierza i woltomierza wartości średniej powinny być równoczesne ,

tak samo odczyty Vśr i V .

Tabela pomiarów i obliczeń.

L.p.

B

f

I

U2

U2śr

k

P

Pż

pż

[T]

[Hz]

[A]

[V]

[V]

---

[W]

[W]

[W/kg]

1

1

50

0,155

36

32

1,12

4,75

4,65

2,82

2

1,5

0,475

53,5

48

1,11

10,25

10,02

6,09

Przykładowe obliczenia:

0x01 graphic

4.Rozdział strat magnetycznych.

Układ pomiarowy :

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

Spis przyrządów:

At - autotransformator A:0-250V B:0-125 V C:0-125V D:0-250 V ; I=10A

PL - P3 - 351 - E6/

A - amperomierz elektromagnetyczny kl. 0.5 zakres 1..2 ; PL - P3 - 333 - E6/; RA1A=950 m - 620 μ  RA12=240 m - 136 μ

Vsr- woltomierz wartości śr. (prostownikowy) ; kl. 0,5 ; zakres 75...150...300 V ;

Rezystancja woltomierza na zakresie 75 V- Rv=75 k  PL - P3 - 256 - E6/

V- woltomierz elektromagnetyczny, kl.0.5 ; 0...75...100 ; PL-P3-222-E6

f - częstościomierz tablicowy

M - transformator powietrzny ; Rezystancja uzwojenia wtórnego transformatora R2T=660

AE - aparat Epsteina 25 cm Z1=Z2=700 zw ; Rezystancja uzwojenia wtórnego aparau R2=2,13  ; PL-P3-625/E6

W - watomierz elektrodyn. kl.0,5 I- 2,5...5 A ;U- 30...75...150...300 V ; cosϕN =0,1;

25A -0,08 Ω - 0,03 mH ; 5 A - 0,022Ω - 0,007 mH ;

Rezystancja watomierza na zakresie 75 V Rwn=15 k ; PL-P3-222/E6

Przebieg pomiaru:

Wyznaczamy rozdział strat metodą zmiennej częstotliwości przy indukcji Bm = 0,8 T , zasilając układ z elektronicznego generatora mocy na zakresie 32 V . Pomiary wykonujemy przy częstotliwościach 20-30-40-50-55 Hz .

Tabela pomiarów i obliczeń.

L.p.

B

f

I

U2

U2śr

k

P

Pż

Pż/f

[T]

[Hz]

[A]

[V]

[V]

---

[W]

[W]

[W/Hz]∙10-3

1

0,8

20

0,15

11,2

10

1,12

1,25

1,227

43,91

2

30

0,11

16,5

15

1,10

1,5

1,451

48,37

3

40

0,115

22,5

20,2

1,11

2,25

2,159

53,97

4

50

0,12

25,2

28

0,90

3,125

3,011

60,21

5

55

0,125

27,8

30,7

0,91

3,5

3,361

61,11

Przykładowe obliczenia:

0x01 graphic

Wykres Pż/f =f(f)

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x01 graphic

Odczytane z wykresu: k1 = 32,3∙10-3 , k2·f = 26∙10-3 k2 =5,2·10-4

Dla częstotliwości 50 Hz i indukcji 0,8 T rozdział strat wynosi:

Dla częstotliwości 50 Hz --- Pż= k1f + k2f 2=32,3∙10-3 50 + 5,2·10-4 *50 2 =2,95 W

Wnioski.

12

220V~

M

Vśr

R

At

A

f

Uśr [ V ]

Im [ A ]

f

A

220V~

(G~)

W

At

M

AE

p

1 1

2 2

Vśr

W2

V

W1

Hm [ A/m ]

Bm [ T ]

f [ Hz ]

Pż /f [ ( W/Hz)*10-3 ]

k2 * f

k1

AE

W2

At

A

220V~

(G~)

f

V

Vśr

W1

M

1 1

W

p

2 2

AE

W2

At

A

220V~

(G~)

f

V

Vśr

W1

M

1 1

W

p

2 2



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Mettad 17, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrologi
Metrologia-ćw.17, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Me
met 17'', AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrologia
lab metr 17, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrolo
LABMETS1, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrologia
Metro ćw 4, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrolog
LABMETS4, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrologia
KUK-METRO-7, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrolo
METmar9, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrologia,
met pro Oscyloskop, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia,
Mettad6, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrologia,
Metr Tad18, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrolog
MET14X, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrologia,
12''', AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrologia, l
METRO 14, AGH IMIR Mechanika i budowa maszyn, II ROK, Metrologia Tyka Haduch, Metrologia, Metrologia

więcej podobnych podstron