|
|
| (2 intermediate revisions not shown) |
| Vrstica 1: |
Vrstica 1: |
| - | | + | [[Image:eele_slika_5_1_3.svg|thumb|right|Slika 5.1.3]] |
| | <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.
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | [[Image:eele_slika_5_1_3.svg|thumb|right|Slika 5.1.3]]
| |
| | | | |
| | *Temperatura jedra relativno hitro naraste za več kot petnajst stopinj C. | | *Temperatura jedra relativno hitro naraste za več kot petnajst stopinj C. |
| Vrstica 18: |
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>
| |
| - |
| |
| - |
| |
| - | [[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)]]
| |
| - |
| |
| - | 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 '''''δ''''' '''manjši''' od '''90 º'''.
| |
| - | *Odstopanje faznega kota realne tuljave od '''90 º''' je posledica izgub energije v tuljavi, zato imenujemo kot '''''δ''''' '''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}} |
![](javascript: loadPicture("Eele_slika_5_1_3.svg", 885);)
5.1.1 Realni upor
