1
wiczenie.3 BADANIE CEWEK SPRZ
ONYCH MAGNETYCZNIE
Badane na stanowisku elementy i obwody pr du przemiennego s zasilane z sieci
o napi ciu 230 V, poprzez zespół jak na poni szym rysunku: autotransformator (o napi ciu
regulowanym od 0 do 250 V) i transformator obni aj cy napi cie 230/30 V.
Wykonanie wiczenia
3.1. POMIAR REZYSTANCJI CEWEK
Warto rezystancji ka dej z cewek mierzymy stosuj c metod techniczn .
Układ pomiarowy zasilamy z zasilacza pr du stałego 24 V. Napi cie mierzymy
woltomierzem cyfrowym.
Tablica wyników pomiarów i oblicze (metoda techniczna)
Pomiary
Obliczenia
U
I
R
x
R
r
R
Nr
cewki Lp.
V
mA
1
2
1
3
(R
1
)
1
2
2
3
(R
2
)
Wzory do oblicze (wielko ciowe):
I
U
R
x
=
;
3
=
x
r
R
R
; R = R
r
– R
A
.
230 V~
AT
Tr
a
b
24 V
R
s
+
-
V
A
R
A
L
R
2
3.2. WYZNACZENIE INDUKCYJNOSCI WŁASNEJ CEWEK
Stosuj c metod techniczn , mierzymy impedancje ka dej z cewek, z wło onym do rodka
rdzeniem oraz bez rdzenia. Dla obu tych wariatów (obiektów) obliczamy warto ci reaktancji
indukcyjnych. Napi cie mierzymy woltomierzem cyfrowym.
Do zasilania układu pomiarowego u ywamy zespołu autotransformatorów.
Tablica wyników pomiarów i oblicze (dla jednego obiektu)
Wzory do oblicze :
I
U
Z
x
=
;
3
=
x
r
Z
Z
;
2
2
R
Z
X
r
−
=
;
f
X
L
⋅
=
π
2
.
3.3. WYZNACZENIE INDUKCYJNO CI WZAJEMNEJ CEWEK
Obiekty bada pozostaj te same, co poprzednio (cewki z wło onym do rodka rdzeniem
oraz bez rdzenia). Do zasilania układu pomiarowego u ywamy zespołu autotransformatorów.
Napi cia mierzymy woltomierzem cyfrowym.
Mierzymy pr d w jednej cewce i napi cie indukowane w drugiej cewce, nie poł czonej
elektrycznie z pierwsz ; nast pnie - to samo, zamieniaj c cewki rolami. Pomiary takie
wykonujemy dla szeregu pozycji wzajemnego usytuowania cewek.
Tablica wyników pomiarów i oblicze (dla jednego obiektu)
Pomiary
Obliczenia
I
1
U
2M
I
2
U
1M
X
M12
X
M21
X
M
M
k
Lp.
A
V
A
V
H
–
Pomiary
Obliczenia
U
I
Z
x
Z
r
X
H
Nr
cewki Lp.
V
mA
H
1
2
1
3
(X
1
)
(L
1
)
1
2
2
3
(X
2
)
(L
2
)
a
b
V
A
R
A
L
R
a
b
V
A
R
A
L
1
R
1
V
L
2
R
2
M
12
3
Wzory do oblicze :
;
1
2
12
I
U
X
M
M
=
;
2
1
21
I
U
X
M
M
=
;
2
21
12
M
M
M
X
X
X
+
=
;
f
X
M
M
⋅
=
π
2
;
2
1
L
L
M
k
⋅
=
3.4. WYZNACZENIE ZACISKÓW JEDNOIMIENNYCH
Ł czymy cewki ze sob szeregowo na dwa sposoby i wykorzystujemy fakt ró nej warto ci
impedancji wypadkowej przy poł czeniu ze sob ró nych zacisków.
Ze wzgl du na zwrot pr du, przy poł czeniu ze sob zacisków jednoimiennych mamy układ
przeciwsobny, a przy poł czeniu zacisków ró noimiennych – zgodny. Zasilaj c napi ciem
o tej samej warto ci cewki poł czone szeregowo na oba sposoby, otrzymujemy wi ksz
warto pr du w układzie przeciwsobnym. Napi cie mierzymy woltomierzem cyfrowym.
Dla rozró nienia ko ców cewek, oznaczamy je wst pnie symbolami: x
1
– y
1
i x
2
– y
2
,
za układy poł cze do wyznaczania zacisków jednoimiennych – symbolami I i II.
układ I
układ II
Je li przy tej samej warto ci napi cia U, warto pr du I w układzie I jest wi ksza ni w
układzie II, to zaciskami jednoimiennymi s x
1
–y
2
i x
2
–y
1
, je li natomiast warto pr du I w
układzie I jest mniejsza ni w układzie II, to zaciskami jednoimiennymi s x
1
–y
2
i x
2
–y
1
.
Tablica wyników pomiarów i okre lenia zacisków
Pomiary
Wniosek
U
I
Układ
V
mA
Zaciski
jednoimienne
Zaciski
ró noimienne
I
II
Jedn z par wyznaczonych zacisków jednoimiennych oznaczamy kropkami.
3.5. WYZNACZENIE IMPEDANCJI UKŁADÓW CEWEK
Stosuj c metod techniczn , mierzymy impedancje zast pcze ró nych układów poł cze
(szeregowy i równoległy, zgodny i przeciwsobny) cewek sprz onych o stałej warto ci
indukcyjno ci wzajemnej (obiekt o stałych parametrach, tzn. cewki o ustalonym wzajemnym
rozsuni ciu, bez pr ta wło onego do rodka albo z wło onym na stałe jednym z pr tów
stalowych). Do zasilania układu pomiarowego u ywamy zespołu autotransformatorów.
Napi cie mierzymy woltomierzem cyfrowym.
4
Poł czenie cewek:
a) szeregowe
b) szeregowe
zgodne,
przeciwsobne
Poł czenie cewek:
c) równoległe
d) równoległe
zgodne,
przeciwsobne
Tablica wyników pomiarów i oblicze
Pomiary
Obliczenia
U
I
Z
X
X
M
X
M
Układ
V
mA
a
b
c
d
Wzory i wyniki
zamieszczone oddzielnie
Wzory
do
oblicze :
I
U
Z
=
;
2
2
R
Z
X
−
=
;
( )
(
)
2
2
1
X
X
X
X
a
M
+
−
=
;
( )
(
)
2
2
1
X
X
X
X
b
M
−
+
=
;
( )
( )
( )
4
,
b
a
b
a
M
X
X
X
−
=
Opracowanie sprawozdania
1. Wyprowadzamy wzory do obliczenia impedancji zast pczej cewek sprz onych
magnetycznie, poł czonych ze sob równolegle. Obliczamy warto ci tych impedancji
dla układów cewek badanych w p. 3.5, wykorzystuj c wyznaczone wcze niej warto ci
rezystancji oraz reaktancji indukcyjnych (własnych i wzajemnej) tych e cewek.
Wyniki oblicze porównujemy z wynikami pomiarów - komentujemy ewentualne
zbie no ci
2. Formułujemy własne spostrze enia, uwagi i wnioski, dotycz ce przeprowadzonych
bada i uzyskanych wyników.