CAMPUL MAGNETIC INVARTITOR

CAMPUL MAGNETIC INVARTITOR

l. Chestiuni teoretice

Un camp magnetic, caracterizat prin vectorul inductiei magnetice B este rotitor (invartitor), daca acest vector isi pastreaza modulul constant si se roteste in spatiu cu viteza unghiulara constanta ω (fig. 1). Proiectiile acestui vector pe cele doua axe sunt:

Fig. 1

Campul magnetic invartitor poate fi produs fie cu ajutorul dispozitivelor rotitoare care produc campuri magnetice cu marime constanta in timp (o bobina parcursa de curent continuu, care se roteste uniform), fie cu dispozitivele producatoare de camp magnetic fix in spatiu si variabil in timp. Lucrarea de fata are in vedere cel de-al doilea mod de producere al campului magnetic invartitor.

Un sistem trifazat de curenti sinusoidali pot produce un camp magnetic invartitor.

Se considera trei bobine identice dispuse in spatiu la unghiuri de     unele fata de altele si prin care circula curentii:

(2)

care formeaza un sistem trifazat simetric direct. Acesti curenti produc fiecare, in punctul O, inductiile magnetice (fig. 2):

Fig. 2

(3)

variabile in timp, si dirijate normal pe axele bobinelor. Aceste trei inductii se compun si dau inductia rezultanta B, care are componentele:

B_x=B₁+B₂cos2π/3+B₃cos2π/3=3/2B_msinωt    (4)

B_y=B₃sin2π/3-B₂sin2π/3=3/2B_mcosωt

Rezulta ca prin acest procedeu se obtine o inductie magnetica egala cu 3/2B_m care se roteste in spatiu cu viteza unghiulara ω, deci campul rezultant este un camp invartitor.

2. Chestiuni de studiat

2.1. Determinarea tensiunii induse intr-o bobina cu axa variabila intr-un camp magnetic fix in spatiu si variabil in timp.

2.2. Determinarea tensiunii induse intr-o bobina cu axa variabila pentru un camp invartitor circular produs de un sistem trifazat simetric de curenti.

2.3. Determinarea tensiunii induse intr-o bobina cu axa variabila pentru un camp invartitor produs de curenti defazati cu ajutorul unor bobine, condensatoare, si rezistoare.

3. Scheme experimentale si aparate de masura utilizate

B - grup de trei bobine identice, decalate reciproc in spatiu cu 120;

B.P. - bobina de proba rotativa;

Z - impedanta (condensator C = 2 μF, bobina reostat R = 2 x 3500Ω, 0,4A);

A - MAVO 35, (0,1A);

V - voltmetru 3 V;

V₁ - voltmetru 400V;

k - intreruptor monopolar.

4. Modul de lucru

4.1. Se executa schema din figura anterioara. Pentru punctul 2.1. se leaga numai faza R, alimentandu-se numai o bobina cu k inchis.

Se citeste indicatia voltmetrului V la interval de maxim 30. Se noteaza indicatia ampermetrului A. Se inchide k, dupa deschiderea intreruptorului de la tablou. Se conecteaza fazele R si T. Se efectueaza aceleasi masuratori, citindu-se in plus V₁₀ si V₂₀.

4.2. Se conecteaza la tablou bornele R, S, T. Se scurtcircuiteaza bornele S₁ si S₂. Se obtine un sistem trifazat simetric de curenti. Se efectueaza aceleasi masuratori, citindu-se toate tensiunile de faza si de linie.

4.3. Se conecteaza bornele R si S la borna R a tabloului de alimentare (borna S a acestuia ramanand libera iar borna T mentinandu-se conectata la faza tabloului) k fiind deschis. Ca impedanta pentru crearea defazajului (Z) se conecteaza pe rand condensatorii C , bobina B₁ apoi reostatul R.

5. Tabele de date si relatii de calcul

Tabel l

Tabel 2

Tinand seama ca tensiunile masurate sunt proportionale cu valorile campului magnetic (B=KU) in centrul sistemului de bobine avem (fig. 4):

Aparatul de masura cu redresor (V) nu sesiseaza inversarea polaritatii tensiunii. Din acest motiv este. necesara inversarea portiunii desenate punctat, astfel incat sa se obtina o curba sinusoidala.

Fig. 4

Aparatul de masura cu redresor (V) nu sesizeaza inversarea polaritatii tensiunii. Din acest motiv e necesara inversarea portiunii desenate punctat, astfel incat sa se obtina o curba sinusoidala.