מהלך ניסוי מדידות בשנאי הספק

מתוך מעבדת מבוא בחשמל
גרסה מתאריך 17:34, 19 ביולי 2017 מאת Roipi (שיחה | תרומות)

(הבדל) → הגרסה הקודמת | הגרסה האחרונה (הבדל) | הגרסה הבאה ← (הבדל)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

1 מטרת הניסוי

  • מדידת הפרמטרים של מעגל התמורה של שנאי.
  • מדידת הפסדים בשנאי.
  • הכרת צורות הזרמים והמתחים בשנאי.

נשתמש במכשירים הבאים:

2 ציוד לניסוי

  1. וריאק חד-פאזי.
  2. וואטמטר Feedback, EW604.
  3. R1 - ריאוסטט 300Ω,1A.
  4. R2 - דקדת נגדים.
  5. R3 - ריאוסטט 1kΩ,1A.
  6. שנאי הספק
  7. שנאי בידוד
  8. עשרה חוטי בננה-בננה
  9. שני כבלים BNC-בננה

3 מהלך הניסוי

אזהרה

בחלק מהניסוי אנו עובדים אחרי שנאי-בידוד כאשר המתח צף ולכן מפסק-הפחת אינו פועל!

  1. רק אדם אחד בונה את המעגל.
  2. רק אדם זה מדליק את הוריאק ומעלה את המתח.
  3. בסוף כל ניסוי יש להוריד את מתח הוריאק לאפס ורק אז לכבות אותו.
  4. יש לבדוק שכל החוטים מבודדים ותקינים.
  5. יש לחבר ריאוסטט בכל מעגל להגבלת זרם המקור.
  6. יש לבדוק שלא יזרום זרם הגדול מהזרם-הנקוב בריאוסטט ובשנאי.
  7. אין להשתמש בדקדת-נגדים מלבד מעגל ה-RC בסעיף האחרון (ראו xx--CrossReference--dft--fig:hysteresis--xx)

3.1 הכרת השנאי

איור 1: שנאי הספק

השוו את השנאי לתרשים וזהה כל חיבור (ראו איור 1).

הערה:

ההדקים T1 ו-T2 מחוברים לליפוף הראשוני. ניתן לחבר את השנאי למקור-מתח (או למעגל) דרך הכניסות T1-T2 (ללא שימוש בשקע מכשור).

3.2 מדידת התנגדות הליפופים בזרם ישר

איור 2: מערך מדידת שנאי בזרם ישר

הפעילו את ספק-הכוח DC. כוונו את מתח הספק ל-10V.

חברו את המעגל המתואר באיור 2. הריאוסטט R1 במקסימום. יש לכבות את הספק לפני חיבור המעגל!

  1. ביחרו את ערכו של הריאוסטט כך שתתקבל קריאה ברורה במדי הזרם והמתח (A0 > 10mA, V0 > 10mV). קחו קריאות עבור כל אחד מליפופי השנאי.
  2. שנו את מתח הספק ל-5V. חזרו על הסעיף הקודם.
  3. עבור כל אחד מליפופי השנאי, חשבו את התנגדותו הממוצעת (משתי הסעיפים הקודמים).

3.3 מדידת תמסורת הליפופים (יחס השנאה)

איור 3: מערך מדידת יחס השנאה של שנאי
  1. מידדו (2 מדידות) את תמסורת המתחים של השנאי מהסליל הראשוני אל כל ליפוף. את המתח הראשוני (10V ו- 5V) ספקו דרך וריאק ושנאי-בידוד (ראו איור 3). חשבו תמסורת ליפופים (יחס השנאה) ממוצעת.
  2. חברו את ליפופי הסליל המשני בטור ומידדו את המתח השקול. בחיבור נכון המתח השקול ישווה לסכום שני מתחי הסלילים.


3.4 מדידת קוטביות

איור 4: מערך מדידת קוטביות של שנאי

חברו את המעגל שבאיור 4, כאשר מד מתח V3 וחוט "קצר" לא מחוברים. ההדקים Out2 ו- Out3 מקוצרים.

  1. העלו את המתח הראשוני ל- 11V,רשמו את קריאת הזרם (A0) ומידדו V1 ו-V2.
  2. קצרו את T1 ל-Out1 (חוט "קצר" באיור 4) וחברו את מד המתח V3 בין T2 ל-Out4. רשמו את תוצאת המדידה.
  3. על סמך המדידות, קבעו את קוטביות השנאי.
  4. חשבו את ההשראות ההדדית M.


3.5 ניסוי ריקם

איור 5: מערך לניסוי ריקם וניסוי קצר

חברו את המעגל המתואר באיור 5.

  1. קבעו את רגישות הוואטמטר (W) למינימום (ערכים מקסימליים לזרם ומתח).
  2. העלו את מתח הוריאק עד המתח הנקוב בראשוני של השנאי (15V).
  3. הגדילו את רגישות המד הספק על פי קריאות הזרם והמתח.
  4. רשמו את קריאות הזרם, המתח וההספק.


3.6 ניסוי קֶצֶר

השתמשו במעגל באיור 5 כאשר: ליפוף הסליל המשני (השקול) מקוצר והרגישות W במינימום.

  1. העלו באיטיות ובזהירות את מתח הוריאק עד שתגיעו לזרם הנקוב בראשוני (A0 = 0.5A).
    שימו לב! בניסוי קצר הזרם בסליל הראשוני יגיע לערכו הנומינלי במתח נמוך.
  2. הגדילו את רגישות הוואטמטר בהתאם לקריאות הזרם והמתח.
  3. רשמו את קריאות הזרם המתח וההספק.

3.7 הזנת השנאי ע"י מקור מתח

איור 6: מערך לתצוגת צורות גל השנאי על משקף התנודות

נזין את השנאי מהוריאק ונבדוק על מסך המשקף תנודות את צורת הזרם.

  1. הרכיבו את המעגל המתואר באיור 6. חברו את אדמת הסקופ בנקודה T1 וכך תוכלו לראות את הזרם הראשוני (מפל המתח על R1) והמתח הראשוני (במצב INVERT), בו-זמנית.
  2. העלו את המתח הראשוני כך שתתאפשר מדידתו בעזרת המשקף תנודות.
  3. מידדו את צורת הזרם בראשוני. שרטטו את שתי צורות הגל.

3.8 הצגת אופיין ההסטרזיס ומציאת עקום המגנוט הנורמלי

איור 7: מעגל למציאת חֶשֶׁל מַגְנֵטִי
  • קבעו ערך נמוך לנגד R1 (בסביבות 1Ω).
  • חברו את המעגל המתואר באיור 7, ללא הנגד R3.
  • קבעו את ערכו של הנגד R2 בהתאם לתנאי ωRC>>1.
  • הוריאק במצב מינימום.
  • חברו את אדמת המשקף תנודות בנקודה T1.
  • העלו את מתח הוריאק עד שתבחינו בבירור ברוויה, הקפידו לא לעבור את הזרם הנקוב (0.5A).
  1. ציירו את אופיין ההיסטרזיס המתקבל על מסך הסקופ עבור 3 מתחי המקור, בקפיצות של 5V. הסבירו מה יקרה אם לא יתקיים התנאי ωRC >> 1.
  2. חזרו על הסעיף הקודם כאשר השנאי מועמס ע"י R3 = 400Ω. האם מתקבלת רוויה בעקומת ההיסטרזיס? הסבירו תופעה זו.


3.9 הערכות ומסקנות – דו"ח מסכם

  1. רשמו בצורה מסודרת וברורה את כל תוצאות המדידות שביצעתם והסבירו בקצרה את משמעותם.
  2. השוו את התוצאות לתאוריה ולחישוביכם היכן שהדבר אפשרי.
  3. על סמך המדידות שביצעתם, חשבו את כל פרמטרי מעגל התמורה של השנאי.
  4. חשבו את M מניסוי-ריקם וממדידות הקוטביות והשוו ביניהם.