Elektra skrypt8

1

Napięcie na kondensatom u_c będzie więc proporcjonalne do indukcji.

Gdy sygnały wejściowe w torach X oraz Y oscyloskopu będą proporcjonalne odpowiednio do wartości chwilowych natężenia pola oraz indukcji, na ekranie otrzymamy obraz pętli histerezy. Pole powierzchni tej pętli jest proporcjonalne do stratności objętościowej badanego materiału magnetycznego. Można to zaobserwować analizując jednostkę wielkości reprezentowanej przez tę powierzchnię, równą iloczy. nowi jednostki indukcji magnetycznej i jednostki natężenia poła magnetycznego

1 Ul « i Bfl A _a | W^s | | _J_

m m² m m³ m³

Zmieniając wartość prądu magnesującego, można obserwować pętle histerezy o różnych wartościach maksymalnych.

Nowoczesne oscyloskopy mają podane wartości wzmocnienia swych wzmacniaczy i znany jest błąd. z jakim można odczytać z ekranu wartości napięć. Można więc za pomocą oscyloskopu nie tylko dokonać obserwacji, ale i pomiaru wielkości magnetycznych.

3.2.7. Indukcyjność dławika i rezystancja zastępcza strat

Schematem zastępczym dławika jest szeregowy układ RL. Jego parametry można wyznaczyć przy zasilaniu napięciem przemiennym, znając odczyty watomiena. woltomierza i amperomierza oraz częstotliwość. Rezystancja wyznaczona w ten sposób jest większa niż rezystancja uzwojenia wyznaczona przy prądzie stałym, ponieważ w rdzeniu dławika indukują się prądy wirowe, które powodują wydzielanie się energii w postaci ciepła, podobnie jak to ma miejsce w uzwojeniu pod wpływem prądu magnesującego.

3.2.8. Straty w dławiku

Wydzielanie się ciepła w dławiku ma miejsce zarówno w uzwojeniu (straty w miedzi), jak i w rdzeniu (straty w żelazie). Watomierz mierzy łączną moc tych strat. Żadne z nich nie są pomijalnic małe.

3.2.9. Charakterystyki dławika

Dławik jest elementem nieliniowym, jego parametry nie są stałe, więc najlepiej można je przedstawić w postaci charakterystyk. Właściwości dławika dobrze ilustrują nasrępujące charakterystyki:

U =/(/), L = /(/), R =/(/), oraz P = /(/), costp =/(/)    (3.21)

3.2.10. Poprawa współczynnika mocy

Dławiki pobierają energię bierną o charakterze indukcyjnym. Powoduje to straty energii w przewodach zasilających. Korzystne jest zmniejszanie tych strat przez kompensację mocy biernej (poprawę współczynnika mocy cos 9). Aby skompensować moc bierną indukcyjną należy włączyć odpowiednio dobrany kondensator, który pobiera moc bierną pojemnościową. Sposób poprawy cos 9 jest pokazany na rys. 3.9. Zakłada się, że moc czynna po skompensowaniu mocy biernej nie ulega zmianie.

Rys. 3.9. Kompensacja mocy biernej dławika przy użyciu kondensatora: a) odbiornik (dławik) bez kompensacji, b) układ z kondensatorem do kompensacji mocy biernej, c) wykres wektorowy prądów

w układzie b)

Jako kryterium doboru przyjmujemy, że cos <p musi mieć wartość 0,9 ind. Układ nie powinien mieć charakteru pojemnościowego, ponieważ mogłoby to grozić wystąpieniem niepożądanego rezonansu z innymi elementami sieci.

Należy pamiętać, że dławik jest elementem nieliniowym i jego indukcyjność zależy od prądu, a więc i napięcia zasilającego. Dobór kondensatora przeprowadza się dla warunków pracy, jakie panują przy danym napięciu. Po zmianie napięcia wypadkowy cos 9 układu dławika i kondensatora będzie miał inną wartość.

33. PYTANIA KONTROLNE

1.    Dlaczego indukcyjność cewki z rdzeniem zmienia się w zależności od prądu?

2.    Dlaczego rezystancja zastępcza strat takiej cewki zmienia się w zależności zarówno od prądu, jak i od napięcia?

3.    Dlaczego korzystne jest zwiększanie cos<p (współczynnika mocy) urządzenia elektrycznego przez dołączanie kondensatorów?

4.    Czy udział procentowy strat w miedzi w łącznej mocy traconej w dławiku jest niezależny od warunków zasilania?

5.    Jakie zjawisko ogranicza wzrost indukcji magnetycznej w rdzeniu ferromagnetycznym?

81