Politechnika Lubelska	Laboratorium Podst. Elektrotechniki
	Ćwiczenie nr 12
Łukasz Pietraś Paweł Oszust Piotr Zaremba Tomasz Sysa	Semestr II	Grupa ED 2.5	Rok akademicki 2001/2002
Temat ćwiczenia: Obwody magnetycznie sprzężone.		Data wykonania: 2002-04-22	Ocena:

1. Wyznaczenie parametrów pojedynczych cewek:

a) Schemat połączeń:

b) Tabela pomiarowa:

Cewka	Lp.	Pomiary			Obliczenia
				U	I	P	Z	R	XL	L
				V	A	W	Ω	Ω	Ω	H
	1	1	50	0,17	4	294,12	108,98	273,18	0,87
		2	100	0,35	14,5	285,71	83,69	273,18	0,87
		3	150	0,52	32	288,46	92,63	273,18	0,87
	2	1	50	0,18	4	277,78	76,96	266,90	0,85
		2	100	0,36	15	277,78	76,96	266,90	0,85
		3	150	0,54	33	277,78	76,9	266,90	0,85

R₁=87 Ω L₁=0,87 H R₂=86 Ω L₂=0,85 H

c) Przykłady obliczeń:

2. Połączenie szeregowe:

a) Schemat połączeń:

b) Tabela pomiarowa:

Sprzę- że- nie	Lp.	Pomiary						Obliczenia
				l	U	U1	U2	I	P	Z	cosφ	X	M	k
				cm	V	V	V	A	W	Ω	----	Ω	H	-----
	+	1	0	150	76	72	0,2	16	750,00	0,53	666,78	0,209	0,23
		2	5	150	77	71	0,26	21	576,92	0,54	615,12	0,119	0,14
		3	10	150	77	70,5	0,28	22	535,71	0,52	604,37	0,102	0,12
		4	15	150	77	70,5	0,29	23	517,24	0,53	600,01	0,095	0,11
		5	18	150	77	70,5	0,29	23	517,24	0,53	600,01	0,095	0,11
	-	1	0	150	77	70,5	0,53	54	283,02	0,68	522,14	0,028	0,03
		2	5	150	76	72	0,35	28,5	428,57	0,54	498,71	0,065	0,08
		3	10	150	76	72	0,32	25	468,75	0,52	490,59	0,078	0,09
		4	15	150	76	72	0,31	24	483,87	0,52	487,34	0,083	0,10
		5	18	150	76	72	0,3	24	500,00	0,53	483,77	0,089	0,10

c) Przykłady obliczeń:

Równanie bilansu napięć przy sprzężeniu dodatnim:

U = R1ּI + jωּXL1ּI + jωּXMּI + R2ּI + jωּ XL2ּI + jωּXMּI

U = [R1 + R2 + jωּ(XL1+ XL2+2ּXM)]ּI

Równanie bilansu napięć przy sprzężeniu ujemnym:

U = R1ּI + jωּXL1ּI - jωּXMּI + R2ּI + jωּ XL2ּI - jωּXMּI

U = [R1 + R2 + jωּ(XL1+ XL2 - 2ּXM)]ּI

3. Połączenie równoległe:

a) Schemat połączeń:

b) Tabela pomiarowa:

Sprzę -że -nie	Lp.	Pomiary						Obliczenia
				l	I	I1	I2	U	P	Z	R	X
				cm	A	A	A	V	W	Ω	Ω	Ω
	+	1	0	0,47	0,23	0,23	100	11	212,77	49,80	206,85
		2	5	0,61	0,29	0,35	100	17,5	163,93	47,03	157,04
		3	10	0,67	0,32	0,33	100	21	149,25	46,78	144,73
		4	15	0,69	0,33	0,34	100	22	144,93	46,21	137,36
		5	18	0,7	0,34	0,34	100	23	142,86	46,94	134,92
	-	1	0	1,3	0,64	0,65	100	80	76,92	47,34	60,63
		2	5	0,84	0,41	0,41	100	33	119,05	46,77	109,47
		3	10	0,76	0,37	0,37	100	27	131,58	46,75	122,99
		4	15	0,73	0,35	0,36	100	35,5	136,99	66,62	119,69
		5	18	0,72	0,35	0,36	100	25	138,89	48,23	130,24

c) Przykłady obliczeń:

4. Pomiar przekładni napięciowej w stanie jałowym oraz wyznaczenie indukcyjności wzajemnej cewek w zależności od ich wzajemnego usytuowania kątowego:

a) Schemat połączeń:

b) Tabela pomiarowa:

Lp.		Wartość zmierzona		Wartość obliczona
		U1	U2	I	u	M	k
		V	V	A	---	H	---
1	20	5	0,07	4,00	0,227	0,26
2	40	10	0,13	4,00	0,245	0,28
3	60	15	0,2	4,00	0,239	0,28
4	80	20,5	0,27	3,90	0,242	0,28
5	100	25,2	0,32	3,97	0,251	0,29
6	120	30	0,41	4,00	0,233	0,27
7	140	35	0,48	4,00	0,232	0,27
8	160	40,5	0,54	3,95	0,239	0,28
9	180	45	0,61	4,00	0,235	0,27
10	200	50,5	0,67	3,96	0,240	0,28

c) Przykładowe obliczenia:

5. Obciążenie transformatora:

a) Schemat połączeń:

b) Tabela pomiarowa:

Lp.	Pomiary					Obliczenia
		U1	U2	I1	I2	P	u	R0	Zwe	Rwe	Xwe
		V	V	A	A	W	---	Ω	Ω	Ω	Ω
1	150	18	0,58	0,22	50	8,33	81,82	258,62	88,59	270,59
2	150	13	0,6	0,26	53	11,54	50,00	250,00	87,71	271,78
3	150	10	0,62	0,28	55	15,00	35,71	241,94	87,36	272,37
4	150	6	0,64	0,31	56	25,00	19,35	234,38	87,10	272,90
5	150	2	0,65	0,32	57	75,00	6,25	230,77	87,00	273,15

c) Przykładowe obliczenia:

6. Wnioski:

Przy połączeniu szeregowym cewek indukcyjność wzajemna M i współczynnik sprzężenia k mają podobne charakterystyki. Obie te wielkości przy sprzężeniu zgodnym zmniejszają swoją wartość wraz ze zwiększaniem odległości pomiędzy cewkami. Od pewnej wartości wielkości te mają prawie stałą wartość. Oznacza to, że sprzężenie zależy od odległości między cewkami. Przy sprzężeniu ujemnym współczynnik sprzężenia i indukcyjność wzajemna wraz ze wzrostem odległości pomiędzy cewkami rosną. Na początku szybko, a potem ich wartość zmienia się wolniej prawie do ustalenia stałej wartości niezależnej od odległości. Podobny kształt ma charakterystyka XM=f(l). Reaktancja XM zachowuje się tak samo jak współczynnik sprzężenia i indukcyjność wzajemna. Przy połączeniu zgodnym indukcja wzajemna M i współczynniki sprzężenia k oraz reaktancja wzajemna mają większą wartość niż przy sprzężeniu ujemnym.

Przy połączeniu równoległym cewek impedancja i reaktancja zmieniają swoją wartość w zależności od odległości cewek sprzęganych. Wartość stałą ma rezystancja. Można, więc powiedzieć, że sprzężenie nie wpływa na rezystancję tylko na reaktancję cewki. Przy połączeniu równoległym przy sprzężeniu dodatnim moc jest mniejsza niż przy sprzężeniu ujemnym. Przy połączeniu szeregowym cewek sprzężonych charakterystyki: M=f(l), k=f(l) mają taki sam kształt jak w połączeniu równoległym cewek następujące charakterystyki: X=f(l), R=f(l), Z=f(l).

Przekładnia napięciowa transformatora w stanie jałowym ma wartość stałą podobnie jak indukcyjność wzajemna i współczynnik sprzężenia. Te wielkości nie zmieniają swoich wartości w zależności od wzajemnego usytuowania kątowego cewek.

Przekładnia napięciowa zmienia swoją wartość w zależności od obciążenia strony wtórnej transformatora.

8

---