POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE			LABORATORIUM Ćwiczenie Nr 5
Nazwisko : Gładyszewski Grądzki Jończyk	Imię : Sławek Marcin Jakub	Semestr III	Grupa E.D.3.5	Rok akadem. 1997/98
Temat ćwiczenia: Magnetyczne mnożniki częstotliwości					Data wykonania 17.11.97	Ocena

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zrozumienie i zapoznanie się z zasadą potrajania częstotliwości za pomocą potrajacza magnetycznego

Przyrządy :

• watomierze,

• amperomierze,

• woltomierze,

• autotransformator trójfazowy,

• mnożnik częstotliwości.

Tabela 1:

lp.	U1	I0	P0	U2	ϕ	sinϕ	I	Bm	Hm	σa
	V	A	W	V	°	-	mA	T	A/m	-
	20	0	0	13	-	-	0	0,167	0	1,41
	40	0	1	26	-	-	0	0,335	0	1,41
	60	0,05	1,6	39	57,8	0,85	42,5	0,335	88,63	1,41
	70	0,07	2,1	46	61,46	0,9	63	0,593	132,31	1,42
	80	0,085	3	52	63,8	0,89	75,65	0,670	162,24	1,45
	90	0,11	3,8	59	67,4	0,92	101,2	0,760	224,52	1,5
	100	0,14	4,6	66	70,8	0,94	131,6	0,850	309,48	1,59
	110	0,17	5,8	72	71,9	0,95	161,5	0,927	394,12	1,65
	120	0,2	7	78	73	0,96	192	1,005	479,91	1,69
	130	0,25	8,5	86	74,8	0,965	241,25	1,108	617,29	1,73
	140	0,29	10	91	75,7	0,97	281,3	1,172	728,09	1,75
	155	0,4	14	102	76,9	0,974	389,6	1,314	1025,68	1,78
	165	0,5	16	109	78,8	0,98	490	1,404	1326,24	1,83
	175	0,6	18	114	80,1	0,985	591	1,469	1660,79	1,9
	180	0,7	20	118	81,1	0,987	690,9	1,520	1982,40	1,94
	185	0,8	22	121	81,5	0,989	791,2	1,559	2305,30	1,97
	190	0,9	24	144	81,9	0,99	891	1,855	2635,62	2
	192,5	1	26	150	82,23	0,991	991	1,932	2960,73	2,02

Wykres 1:

B_m[T]

H_m[A/m.]

Tabela 2:

HA=162,24 A/m. HB=2635,62 A/m					C1=67,05 A/m.
BA=0,67 T BB=1,855 T					C2=2,353 1/T
H=67.05sh(2.353*B)
B [T]	0,7	0,9	1	1,2	1,4	1,5	1,7	1,8
H [A/m.]	167,6	274,63	349,4	562,48	902,45	1142,45	1829,97	2315,73

Wykres 2 (wspólny):

lp.	B1	U1f=U1	UN	ϑ	U2
	T	V	V	-	V
	1,005	120	39,73	1,5	79,46
	1,172	140	52,48	1,5	104,96
	1,404	165	69,15	1,5	138,30
	1,52	180	78,35	1,5	156,71
	1,855	190	88,64	1,5	177,29
	1,932	192,5	90,73	1,5	181,45

Wykres 3:

Demonstracja:

lp.	U1	U1f	P1	P2	P	I1	U2
	V	V	W	W	W	A	V
	40	23,09	0	0,5	0,5	0	4
	80	46,19	0	2	2	0,01	17
	120	69,28	0	5,5	5,5	0,06	33
	160	92,38	-2	11	9	0,1	52
	180	103,92	-4	16	12	0,13	64
	200	115,47	-6,2	22	15,8	0,16	75
	240	138,56	-16	39	23	0,25	100
	280	161,66	-32	67	35	0,375	128

Wykres 4:

Wykres 5:

Wykres 6:

Układ pomiarowy 1. - wyznaczanie charakterystyki magnesowania.

Układ pomiarowy 2. - próba stanu jałowego magnetycznego potrajacza częstotliwości.

Wzory wykorzystane do obliczeń:

H=C₁sh(C₂*B), gdzie C₁ i C₂ - stałe, wyznaczone dla charakterystyki magnesowania.

H_A=C₁sh(C₂*B_A)

H_B=C₁sh(C₂*B_B)

indukcja magnetyczna

natężenie pola magnetycznego

kąt fazowy obwodu

I=I₀*sinϕ skuteczna wartość prądu magnesującego

Wnioski:

W naszym doświadczeniu mieliśmy zbadać magnetyczny potrajacz częstotliwości, składający się z trzech jednofazowych transformatorów, których uzwojenia pierwotne połączone są w gwiazdę bez przewodu zerowego, zaś uzwojenia wtórnego połączone są w otwarty trójkąt. Przy zasilaniu układu ze źródła napięcia trójfazowego symetrycznego, prądy magnesujące są odkształcone (ponieważ charakterystyki magnesowania rdzeni są nieliniowe) i zawierają nieparzyste harmoniczne, za wyjątkiem harmonicznych podzielnych przez 3 (3,9,15...). Prądy te wywołują w każdym rdzeniu strumienie odkształcone, które z kolei indukują w uzwojeniach wtórnych napięcia odkształcone. Są to napięcia zawierające harmoniczna podstawowa i wyższe harmoniczne tworzące układ kolejności zerowej. W otwartym trójkącie suma napięć od harmonicznych innych niż rzędu 3n jest równa zeru, bo dla pierwszej harmonicznej:

U_A(1h)+U_B(1h)+U_C(1h)=U_A(1h)*(1+exp(-j120)+exp(j120))=0,

harmoniczne parzyste napięć fazowych nie występują, zaś dla harmonicznych trzeciego rzędu (3n), np. dla trzeciej harmonicznej:

U_A(3h)+U_B(3h)+U_C(3h)=U_A(3h)*(1+exp(-j*3*120)+exp(j*3*120))=3*U_A(3h)

Amplitudy 9,15 i wyższych harmonicznych są niewielkie w porównaniu z amplitudą trzeciej harmonicznej. Napięcie u₂ ma zatem częstotliwość trzykrotnie większą od częstotliwości źródła trójfazowego.

---