III EiT |
Temat: Badanie wsplczynnika stratnosci dielektrykw za pomoca miernika dobroci.
|
Data: 9.10.2008 |
Nr: 2 |
wykonali: Puchala Piotr Rusek Lukasz
|
ocena: |
Straty energii w dielektryku wywoane s polaryzacj i prdami upywu.
Po przyczeniu kondensatora do rda napicia staego , powstay w obwodzie prd elektryczny
Mona rozoy na trzy skadowe: prd adowania, absorbcyjny i upywu. Dwa pierwsze prdko znikaj, pozostaje trwae dziaanie prdu upywu i zwizane z nim straty energii. W bilansie energetycznym w obwodach prdu staego , straty energii zwizane ze zjawiskiem polaryzacji dielektryka s pomijalnie mae w porwnaniu ze stratami upywu.
Jeli napicie przyoone do okadzin kondensatora jest sinusoidalnie zmienne, wwczas proces adowania i rozadowania bdzie si powtarza okresowo i straty zwizane z prdem polaryzacji nie mog by pominite.
Cel wiczenia:
Celem tego wiczenia jest wyznaczenie wspczynnika stratnoci tgd oleju transformatorowego poprzez dokonanie pomiaru dobroci Q i pojemnoci C oraz wyznaczenie charakterystyk: tgd = f(f), P. = f(f).
Schemat uytego ukadu pomiarowego.
Z miernika dobroci zamieszczonego na rys. 1 dokonujemy odczytu badanych wielkoci Q i C. Wyniki notujemy w tabeli pomiarowej nr 1. Ze wzorw nr 1 i 2 wyliczamy odpowiednio moc P. i wspczynnik stratnoci dielektrycznej tgd. Obliczone wartoci notujemy w tabeli pomiarowej nr 1.
X |
Dla C1 |
Dla elementu 1
|
||||||
f |
C0 |
Q1 |
C1 |
Q2 |
C2 |
tgd |
P1 |
R |
kHz |
pF |
X |
pF |
X |
pF |
X |
10-8 W |
|
60 |
9 |
420 |
139 |
13 |
76 |
0,16 |
24 |
240561,22 |
90 |
8 |
660 |
204 |
12 |
144 |
0,28 |
59 |
102002,82 |
200 |
7 |
560 |
120 |
6 |
76 |
0,45 |
155 |
38022,1 |
400 |
7 |
250 |
80 |
5,5 |
60 |
0,71 |
223 |
25732,68 |
600 |
7 |
290 |
145 |
9 |
135 |
1,56 |
368 |
16217,34 |
800 |
7 |
284 |
54 |
9 |
21 |
0,18 |
182 |
30328,34 |
950 |
6 |
780 |
195 |
16 |
176 |
0,63 |
445 |
12622,03 |
1200 |
6 |
930 |
113 |
12 |
95 |
0,52 |
438 |
13556,07 |
1400 |
5 |
170 |
328 |
30 |
325 |
3 |
495 |
12442,57 |
1600 |
5 |
170 |
236 |
26 |
231 |
1,54 |
483 |
12675,44 |
Dla elementu 2 |
||||
Q2 |
C2 |
tgd |
P2 |
R |
X |
pF |
X |
10-8 W |
|
3,5 |
100 |
1,01 |
93 |
63289,22 |
6 |
175 |
1,16 |
119 |
50533,51 |
8 |
116 |
3,7 |
116 |
50879,82 |
16,5 |
58 |
0,21 |
71 |
80834,77 |
25 |
142 |
1,77 |
125 |
47768,07 |
29 |
50 |
0,42 |
52 |
105389,34 |
46 |
189 |
0,66 |
149 |
40764,03 |
33 |
100 |
0,25 |
156 |
38151,94 |
66 |
325 |
1,01 |
167 |
36849,16 |
60 |
234 |
1,27 |
160 |
38292,24 |
Tabela 1
Wzr 1
Wzr 3
Wzr 2
Na podstawie wykonanych pomiarw i oblicze sporzdzamy charakterystyk
tgd = f(f) i P= f(
)
Wykresy :
Wykres 1 tgd=f(f)
Wykres 2 P=f(f)
Uwagi i wnioski.
W tym wiczeniu dokonywalimy pomiarw dobroci oraz pojemnoci rnych kondensatorw przy okrelonych czstotliwociach. Na podstawie tych pomiarw dokonane zostay pomiary wspczynnika stratnoci tgd, mocy P oraz rezystancji R. Te wszystkie wyniki umieszczone zostay w tabelce powyej. Na podstawie oblicze stworzone zostay 2 wykresy zalenoci f=f(tgd) i =f(P) dla dwch elementw. Na pierwszym wykresie widzimy skoki wartoci tgd wraz ze wzrostem czstotliwoci, tylko na pewnych odcinkach mona zaobserwowa systematyczny zrost tych e wartoci. Natomiast na drugim wykresie widzimy ju systematyczny wzrost mocy P wraz ze wzrostem czstotliwoci , wida oczywicie kilka niedokadnoci w tym wzrocie, ktre mog by spowodowane pewnymi bdami odczytw z miernika dobroci.
Miernik dobroci jest przeznaczony do pomiaru dobroci indukcyjnoci wasnej cewek, wspczynnika strat kondensatorw lub materiaw izolacyjnych. Miernik dobroci pozwala na bezporedni pomiar wartoci dobroci cewek [Q] od 5 do 1000, indukcyjnoci cewek mona okreli z odczytu czstotliwoci generatora przy wykorzystaniu wskanika znajdujcego si na obudowie miernika. Wspczynnik stratnoci dielektrycznej jest odwrotnie proporcjonalny do czstotliwoci.