Politechnika Lubelska
Laboratorium Elektrotechniki


w Lublinie
Ćwiczenie: 9


Jurek Piotr
Kidaj Andrzej
Kwiatek Krzysztof
Semestr: IV
Grupa: ED 4.1
Rok akademicki:
1997/98
Badanie układów o promieniowym rozkładzie natężenia pola magnetycznego.

Data wykonania:
06.04.1998.
Ocena:








Układ pomiarowy:

Wszystkie pomiary przeprowadzaliśmy w następującym układzie pomiarowym dla
dwóch różnych wzbudników:


Wzbudnik 1

Wzbudnik 2

Pomiar składowych pola elektromagnetycznego w funkcji promienia:

Wykonanie pomiarów składowych natężenia pola magnetycznego w funkcji promienia
dla dwóch rodzajów materiałów przewodzących (Fe i Al) oraz wykonanie pomiarów
rozkładu strumienia magnetycznego w funkcji promienia (Fe). Pomiary
przeprowadziliśmy we wzbudniku B dla płyt aluminiowej i stalowej.

Dane wzbudnika B:
z1=390
Rcu=0,54W
r1=3,5cm

Pomiary przeprowadziliśmy dla następujących wartości:
Płyta aluminiowa (d=340mm; g=30mm):
I=4A
U=70V
p=40W
Płyta stalowa (d=390mm; g=20mm):
I=4A
U=140V
P=240W

R
Płyta stalowa


Płyta aluminiowa


[cm]
Es(r)/Es(r1)
Ht(r)/Ht(r1)
Hn(r)/Hn(r1)
Es(r)/Es(r1)
Ht(r)/Ht(r1)
Hn(r)/Hn(r1)
3
5,3
1
1
4,8
1
1
4
4,2
0,79
0,65
4
0,83
0,78
5
3,1
0,58
0,55
3,7
0,77
0,75
6
2,5
0,47
0,48
3,3
0,69
0,72
7
2,2
0,42
0,45
3,1
0,65
0,69
8
2
0,38
0,43
2,9
0,6
0,67
9
1,85
0,35
0,41
2,8
0,58
0,64
10
1,75
0,33
0,4
2,6
0,54
0,64
11
1,7
0,32
0,39
2,55
0,53
0,61
12
1,65
0,31
0,39
2,5
0,52
0,58
13
1,6
0,3
0,38
2,45
0,51
0,56
14
1,55
0,29
0,38
2,4
0,5
0,5
15
1,5
0,28
0,36
2,2
0,46
0,44
16
1,45
0,27
0,36
2
0,42
0,39







Pomiar rozkładu strumienia magnetycznego w funkcji promienia:

Dane wzbudnika A:
z1=400
Rcu=0,46W
r1=3,5cm

Pomiar przeprowadzony był dla płyty stalowej we wzbudniku A.
I=4A
U=256V
P=400W

R
F
[cm]
[Wb]
4
1,19
4,5
1,2
5
1,21
5,5
1,21
6
1,22
6,5
1,22
7
1,22
7,5
1,22
8
1,22
9
1,22
10
1,21
11
1,2
12
1,19
13
1,17
14
1,15
15
1,11

Pomiar rozkładu strumienia magnetycznego w funkcji promienia


Pomiary obciążeniowe:

Pomiary dokonane były we wzbudniku A dla płyty stalowej przy prądach o
kolejnych wartościach.

I
[A]
1
2
3
4
5
6
U
[V]
54
90
120
150
170
192
P
[W]
35
115
235
375
550
730
er1
[V]
0,125
0,204
0,266
0,318
0,365
0,4
er2
[V]
0,114
0,188
0,246
0,297
0,34
0,377
DPCu
[W]
0,46
1,84
4,14
7,36
11,5
16,56
P2=P- DPCu
[W]
34,54
113,16
230,86
367,64
538,5
713,44
Fr1
[mWb]
0,563
0,919
1,198
1,432
1,644
1,802
z1=U/I1
[W]
54,0
45,0
40,0
37,5
34,0
32,0
Rw=P2/
[W]
34,54
28,29
25,65
22,98
21,54
19,82
Xw=Q2/
[W]
9,7
13,2
13,3
12,0
10,8
10,2
Xs1=X-Xw
[W]
31,45
21,41
16,98
17,29
15,11
14,54
cosj=P/U1I1
-
0,648
0,639
0,653
0,625
0,647
0,634
Brdz=Fr1/Srdzenia
[T]
0,146
0,239
0,311
0,372
0,427
0,468
=I2/z1
[A]
0,51
1,47
2,48
3,36
4,13
5,02



Błąd! Nieprawidłowy obiekt osadzony.
Wzory do obliczeń:












Wnioski:

Wykresy zależności H/Hr1 ( amplitud natężenia pola magnetycznego w funkcji
promienia) dla płyty Fe są bardzo podobne do znajdujących się w instrukcji,
natomiast dla płyty Al., nieznacznie odbiegają od przykładowego wykresu.
Rozbieżności te mogą być spowodowane pewną niedokładnością pomiarów, jak też
przyrządów pomiarowych.
Prąd płyt sprowadzony do uzwojenia wzbudnika stosunkowo duży ( tzn. o około 2-3
rzędu wielkości od prądu płynącego w uzwojeniu wzbudnika). Powstawanie tak
znacznego prądu, w połączeniu z niewielkimi oporami płyt powoduje, że płyty te
znacznie się nagrzewają, dlatego też pomiary należy wykonywać jak najszybciej.
Sytuacja ta dotyczy zwłaszcza płyty stalowej, która już po paru minutach jest
tak bardzo nagrzana, że nie można jej wziąć w ręce i należy czekać aż ostygnie.
Aby otrzymywać dokładne wyniki należy między każdymi pomiarami odczekać, aby
płyta ostygła, ponieważ podczas nagrzewania płyta zmienia swoją rezystancję,
powodując zmiany wyników pomiarów w stosunku do warunków znamionowych.
Obserwując wyniki otrzymane w pomiarach i obliczeniach, można zauważyć, że
straty mocy wydzielanej w rdzeniach wzbudników są bardzo małe dlatego można je
zaniedbać przy dalszych obliczeniach.