e
ELEKTROTEHNIKA
plus

Iz e-ELEKTROTEHNIKA plus

(Primerjava redakcij)
Skoči na: navigacija, iskanje
 
(4 intermediate revisions not shown)
Vrstica 1: Vrstica 1:
[[Image:eele_slika_5_1_3.svg|thumb|right|Slika 5.1.3]]
[[Image:eele_slika_5_1_3.svg|thumb|right|Slika 5.1.3]]
-
[[Image:eele_slika_5_1_4.svg|thumb|right|Slika 5.1.4: Zračna tuljava (a),nadomestna vezava (b) kazalčni diagram (c) in trikotnik upornost zračne tuljave (d)]]
 
-
 
<poskus>
<poskus>
'''Poskus 5.1.1:'''
'''Poskus 5.1.1:'''
-
 
+
Na jedro zvončnega transformatorja (230 V / 6 V) pritrdimo sondo termometra (slika 5.1.3). Primarno navitje transformatorja priključimo na omrežno napetost, sekundarno navitje pa prek ustreznega reostata obremenimo s tokom npr. 2 A in spremljamo temperaturo jedra.
-
Na jedro zvončnega transformatorja (230 V /6 V) pritrdimo sondo termometra (slika 5.1.3). Primarno navitje transformatorja priključimo na omrežno napetost, sekundarno navitje pa prek ustreznega reostata obremenimo s tokom npr. 2 A in spremljamo temperaturo jedra.
+
-
 
+
-
 
+
-
Slika 5.1.3
+
Vrstica 21: Vrstica 15:
*Vzrok za segrevanje tuljav v izmeničnih električnih krogih je vsota delovnih energij zaradi '''ohmske upornosti navitja''', '''vrtinčnih tokov''' in '''histereze''' v feromagnetnem jedru tuljave.
*Vzrok za segrevanje tuljav v izmeničnih električnih krogih je vsota delovnih energij zaradi '''ohmske upornosti navitja''', '''vrtinčnih tokov''' in '''histereze''' v feromagnetnem jedru tuljave.
</pomembno>
</pomembno>
-
 
-
 
-
 
-
== Realna tuljava brez feromagnetnega jedra ==
 
-
 
-
 
-
V realni tuljavi brez Fe jedra (npr. zračni tuljavi) imamo izgubo energije oziroma moči predvsem zaradi ohmske upornosti navitja. Te izgube sicer pri zelo visokih frekvencah nekoliko povečuje tudi '''kožni pojav'''<ref>Osnove elektrotehnike 1, str. 241</ref> v ovojih tuljave, manjša '''kapacitivnost''' med ovoji pa izvor napetosti zaposluje še z manjšim deležem '''jalove''' energije. Oba navedena vpliva sta za splošno prakso zanemarljiva, zato lahko za izgubno moč tuljave zapišemo:
 
-
 
-
 
-
<latex>{P_{\rm{Cu}}}\, = \,{I^2}{R_{\rm{Cu}}}|||(W)</latex>
 
-
 
-
 
-
Glede na znano odvisnost ohmske upornosti vodnika navitja velja:
 
-
 
-
 
-
<pomembno>
 
-
*Izgubna moč tuljave je premo sorazmerna s specifično upornostjo vodnika navitja '''''ρ''''' in dolžino vodnika '''''l''''' ter obratno sorazmerna s prerezom '''''A''''' vodnika navitja.
 
-
</pomembno>
 
-
 
-
 
-
Isti tok realne tuljave premaguje induktivno in ohmsko upornost navitja. Po definiciji načina vezave elementov vemo, da sta v primeru skupnega toka elementa vezana '''zaporedno''':
 
-
 
-
 
-
<pomembno>
 
-
*Realna tuljava je v bistvu zaporedna vezava ohmske in induktivne upornosti navitja (sl. 5.1.4 b).
 
-
</pomembno>
 
-
 
-
 
-
Slika 5.1.4: Zračna tuljava (a), nadomestna vezava (b), kazalčni diagram (c) in trikotnik upornost zračne tuljave (d)
 
-
 
-
 
-
Glede na namen tuljave je '''ohmska upornost''' navitja in izguba energije '''neželena lastnost''' tuljave.
 
-
 
-
 
-
<pomembno>
 
-
*Fazni kot, ki ga v izmeničnem krogu povzroča '''realna tuljava''', je za kot '''''&delta;''''' '''manjši''' od '''90 º'''.
 
-
*Odstopanje faznega kota realne tuljave od '''90 º''' je posledica izgub energije v tuljavi, zato imenujemo kot '''''&delta;''''' '''izgubni''' kot.
 
-
</pomembno>
 
-
 
-
 
-
<latex>{\delta \, =\, 90^{\,\circ}\,  -\, \varphi }</latex>
 
-
 
-
 
-
<pomembno>
 
-
*Razmerju ohmske in induktivne upornosti oziroma '''tangensu''' izgubnega kota pravimo '''izgubni faktor''' tuljave ('''''d''''').
 
-
</pomembno>
 
-
 
-
 
-
<latex>d\, = \,\tan \delta \, =\, \frac{U_R}{U_L} \,= \,\frac{R}{X_L}</latex>
 
-
 
-
 
-
<pomembno>
 
-
*Čim '''manjši''' je '''izgubni faktor''' realne tuljave, tem bliže ''φ'' kotu 90 º, tem '''boljša''' je tuljava.
 
-
*Obratno vrednost izgubnega faktorja tuljave imenujemo '''faktor kakovosti''' tuljave ('''''Q''''').
 
-
</pomembno>
 
-
 
-
 
-
<latex>Q \,=\, \frac{1}{d} \,=\, \frac{U_L}{U_R}\, =\, \frac{X_L}{R}</latex>
 
-
 
-
 
-
<pomembno>
 
-
*Faktor kakovosti realne tuljave '''''Q''''' pove, kolikokrat je '''induktivna upornost''' realne tuljave večja od '''ohmske''' upornosti navitja tuljave.
 
-
*Kakovost realne zračne tuljave je '''premo sorazmerna''' s '''frekvenco'''<ref>če zanemarimo vpliv kožnega pojava in kapacitivnosti ovojev</ref> izmeničnega toka in '''induktivnostjo''' ter '''obratno sorazmerna''' z ohmsko '''upornostjo''' ovojev tuljave.
 
-
</pomembno>
 
-
 
-
 
-
'''Primer:'''
 
-
 
-
<primer>
 
-
1. Realna tuljava ima pri določeni induktivnosti in frekvenci induktivno upornost 100 Ω in ohmsko upornost navitja 10 Ω. Izračunaj impedanco, izgubni in fazni kot ter faktor kakovosti tuljave.|||
 
-
 
-
<latex>{Z_{\rm{t}}}\, =\, \sqrt {{R_{\rm{t}}}^2\, + \,{X_{L{\rm{t}}}}^2} \, =\, \sqrt {{{10}^2} \,+\, {{100}^2}}\,  =\, \sqrt {10100} \, =\, {\rm{100,5}}\,\Omega </latex>
 
-
 
-
<latex>\tan \delta \, =\, \frac{R}{X_L}\, =\, \frac{10}{100}\, = {\rm{0,1}} \,\,\,\,\,\Rightarrow \,\,\,\,\,\delta \, =\, {\rm{5,7}}^{\,\circ} \,\,\,\,\, \Rightarrow\,\,\,\,\, \varphi \, = \,90^{\,\circ}  \,-\, \delta \, =\, {\rm{84,3}}^{\,\circ} </latex>
 
-
 
-
<latex>Q\, = \,\frac{1}{d} \,=\, \frac{1}{\rm{0,1}}\, =\, 10</latex>
 
-
 
-
</primer>
 
-
 
-
 
-
 
-
== Realna tuljava s feromagnetnim jedrom ==
 
-
 
-
 
-
S fizikalnimi osnovami segrevanja Fe jedra zaradi magnetne histereze in vrtinčnih tokov smo se že seznanili<ref>Osnove elektrotehnike 1, str. 217 in 240</ref>, zato si le informativno oglejmo vpliv omenjenih pojavov na izgubo moči v realni tuljavi.
 
-
 
-
 
-
Toplotne izgube nastajajo na '''ohmski''' upornosti. Ker je vzrok za segrevanje Fe jedra isti tok kot za segrevanja navitja, pomeni, da se v primeru tuljave z Fe jedrom toplotnim izgubam zaradi ohmske '''upornosti navitja''', pridružijo še toplotne izgube zaradi '''histereze''' in '''vrtinčnih tokov'''.
 
-
 
-
 
-
<pomembno>
 
-
*Kakovost realne tuljave s Fe jedrom je '''manjša''' od kakovosti iste tuljave '''brez''' Fe jedra še posebej v primeru '''lameliranih''' Fe jeder.</pomembno>
 
-
 
-
 
-
<references />
 
{{Hierarchy footer}}
{{Hierarchy footer}}

Trenutna redakcija s časom 16:50, 15. julij 2010

Slika 5.1.3

Poskus 5.1.1:

Na jedro zvončnega transformatorja (230 V / 6 V) pritrdimo sondo termometra (slika 5.1.3). Primarno navitje transformatorja priključimo na omrežno napetost, sekundarno navitje pa prek ustreznega reostata obremenimo s tokom npr. 2 A in spremljamo temperaturo jedra.


  • Temperatura jedra relativno hitro naraste za več kot petnajst stopinj C.


  • Delovna energija v izmeničnem krogu z realno tuljavo pomeni izgubo električne energije (W).
  • Vzrok za segrevanje tuljav v izmeničnih električnih krogih je vsota delovnih energij zaradi ohmske upornosti navitja, vrtinčnih tokov in histereze v feromagnetnem jedru tuljave.


Podpoglavja:


5.1.1 Realni upor 5.1.2.1 Realna tuljava brez feromagnetnega jedra

Osebna orodja