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.