KATEDRA ELEKTROTECHNIKI LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI

Transkrypt

1 KTEDR ELEKTROTECHNIKI LBORTORIUM ELEKTROTECHNIKI =================================================================================================== Temat ćwiczenia POMIRY OBODCH SPRZĘŻONYCH MGNETYCZNIE Dwie cewki sprzężone ze sobą posiadają dwie pary zacisków jednoimiennych; jedna znakowana symbolem, np. kropką i druga nieoznaczona. Zaciski jednoimienne mają tę własność, że jeżeli prądy jednocześnie do nich wpływają, strumienie w rdzeniu pochodzące od tych prądów dodają się, a składniki napięć na cewce (powstające w wyniku zjawiska samoindukcji i indukcji wzajemnej) mają w równaniu ten sam znak; cewki są wtedy sprzężone zgodnie. szystkie pomiary odbywają się przy zasilaniu napięciem sinusoidalnym o częstotliwości 50 Hz. yznaczenie zacisków jednoimiennych Pomiar przeprowadzamy w układzie jak na rysunku 4.3. i 1 i 2 E=const µ + Rys. 4.3.Układ pomiarowy do wyznaczania zacisków jednoimiennych pewnej chwili (umowna chwila t = 0) zostaje zamknięty wyłącznik. Równania obwodu mają postać i 1 +L 1 di 1 dt +M di 2 dt i 2 +L di 2 +M di 1 =0 dt dt Po zróżniczkowaniu obydwu równań i eliminacji z nich prądu i 1 oraz jego pochodnych otrzymujemy d 2 i 2 dt + + L 1 di 2 2 L 1 M 2 dt + L 1 M i 2 2 =0 Równanie charakterystyczne tego równania różniczkowego ma >0, co oznacza jego rozwiązanie w postaci dwóch rzeczywistych pierwiastków rzeczywistych, ujemnych s 1 <s 2 <0; stąd składowa przejściowa prądu i 2 ma postać (składowa ustalona jest równa zero bo wymuszenie E = const.) i 2 = e s 1 t +Be s 2 t =E

2 Przy zerowych warunkach początkowych i 1 (t = 0) = 0 oraz i 2 (t = 0) = 0 E = B= ( s 2 s 1 )( M 2 L 1 ) ; <0, co wyznacza przebieg prądu jak na rysunku 4.4; taki prąd będzie płyną przez mikroamperomierz, który wychyli się w prawo. Oznacza to, że zaciskami jednoimiennym są zaciski, które są dołączone do dodatniego zacisku źródła i dodatniego zacisku mikroamperomierza. i 2 t Rys Przebieg prądu w drugiej cewce yznaczenie parametrów schematu zastępczego cewek Pomiary przeprowadzamy w układzie jak na rysunku 4.5 kolejno dla cewki pierwszej i cewki drugiej. 1 2 Rys Układ pomiarowy do wyznaczania parametrów schematu zastępczego cewek Tabela 4.4. yniki pomiarów i obliczeń; parametry modelu zastępczego dwóch cewek sprzężonych zory do obliczenia parametrów modelu zastępczego cewek Z= U 1 I ;r l = P I 2 ; x l = Z 2 R L ; x M = U 2 I ; L= x L ω ;M = x M ω U 1[] U 2[] P[] I[] R L L[mH] M[mH] Uwagi cewka 1 cewka 2 yznaczenie parametrów układu szeregowego dwóch cewek sprzężonych zgodnie i przeciwnie Pomiary przeprowadzamy w układzie jak na rysunku 4.6 i 4.7 kolejno dla cewek sprzężonych zgodnie i przeciwnie.

3 L 1 Rys Układ pomiarowy do wyznaczania parametrów schematu zastępczego cewek połączonych szeregowo i sprzężonych zgodnie R L L1 1 Rys Układ pomiarowy do wyznaczania parametrów schematu zastępczego cewek połączonych szeregowo i sprzężonych przeciwne Tabela 4.5. yniki pomiarów i obliczeń modelu zastępczego dwóch szeregowych cewek sprzężonych magnetycznie zory do obliczeń: Z= U I ;r= P ; x= Z 2 r ; L= x ω I 2 2 U[] P[] I[] r L[mH] Uwagi yznaczenie parametrów układu równoległego dwóch cewek sprzężonych zgodnie i przeciwnie Pomiary przeprowadzamy w układzie jak na rysunku 4.8 i 4.9 kolejno dla cewek sprzężonych zgodnie i przeciwnie.

4 Rys Układ pomiarowy do wyznaczania parametrów schematu zastępczego cewek połączonych równolegle i sprzężonych zgodnie L 1 Rys Układ pomiarowy do wyznaczania parametrów schematu zastępczego cewek połączonych równolegle i sprzężonych przeciwnie Tabela 4.6. yniki pomiarów i obliczeń modelu zastępczego dwóch równoległych cewek sprzężonych magnetycznie zory do obliczeń: Y = I U ; g= P U 2 ;b= Y 2 g ; L= 1 ωb U[] P[] I[] r L[mH] Uwagi yznaczenie parametrów układu cewek przy zwartej jednej z nich Pomiary przeprowadzamy w układzie jak na rysunku 4.10, również przy obydwu rodzajach sprzężenia, tj. zgodnym i przeciwnym.

5 L 1 2 Rys Układ pomiarowy do wyznaczania parametrów schematu zastępczego cewek przy zwartej jednej z nich Tabela 4.7. yniki pomiarów i obliczeń modelu dwóch cewek sprzężonych magnetycznie, przy zwartej jednej z nich zory do obliczeń: Z= U I ;r= P ; x= Z 2 r ; L= x ω I 2 2 U[] P[] I 1[] I 2[] r[ω] L[mH] Uwagi