factor calitate, circuit 3 bobine

[Vizitator MIG-29]

Salutare!Am un circuit de 3 bobine alimentate cu tensiuni defazate la 120 grade. Cum pot masura factorul de calitate al acestui dispozitiv?Mersi,MIG-29

[cirip]

Salut MIG,Ce intelegi prin factorul de calitate al dispozitivului (cu 3 bobine)?Factorul de calitate al unei componente, bobina sau cond e definit si destul de usor de determinat, dar nu prea inteleg cum se defineste in legatura cu un dispozitiv.Vrei cumva sa estimezi banda de trecere a unui filtru?Cirip

[Vizitator MIG-29]

Imi cer scuze pentru intarziere raspunsului.. pur si simplu am fost prins cu treburile (unele dintre ele legate de afurisitele de bobine!).Eu voi folosi 2 (si nu 3 asa cum intentionam; well, socoteala de acasa niciodata nu-i aceeasi cu cea din targ) perechi bobine alimentate la doua tensiuni cu defazaj de 90 de grade. Cele doua perechi de bobine sunt puse la 90 de grade. Astfel in spatiul dintre ele este creat un camp magnetic rotitor. In spatiul respectiv plasez nanomateriale (un lichid cu microsfere conductoare) iar microsferele respective se vor roti fiecare capatand un anumit moment cinetic (cum si cat e mai complicat de explicat pe forum). Momentele cinetice vor tinde sa fie aliniate vertical (daca e nevoie pun un desen).Doream sa inclin cuva cu lichid la diferite unghiuri si sa vad daca factorul de calitate al intregului ansamblu de bobine se schimba. Ar trebui sa se schimbe deoarece momentele cinetice vor fi acum inclinate la diferite unghiuri fata de directia initiala si interactia magnetica dintre fiecare microsfera si campul magnetic rotitor extern ar fi schimbata.Gandind energetic: starea minima de energie este cea initiala. Daca eu schimb planul de rotire (inclin cuva) atunci apare interactia moment magnetic microsfera cu campul magnetic extern (~mBcos alfa unde M e moment magnetic, B e inductia externa si alfa e unghiul caracteristic). Realinierea momentelor corespunzatoare noii orientari necesita energie... si totul se poate vedea intr-o inductanta totala a sistemului diferita si deci a unui factor de calitate diferit.Nu stiu daca m-am facut inteles.MIG-29

[cirip]

Cred ca mi-am facut o idee.Daca inteleg bine, vrei sa masori indirect inclinarea prin masurarea factorului de calitate. Suna interesant, dar nu stiu daca relatia dintre inclinare si Q (sau L) e asa de simplu de construit si daca nu ai o multime de nedeterminari acolo, adica sunt mai multe pozitii ale recipientului cu lichid care determina aparitia aceluiasi Q (sau L).De asemenea, Q este influentat de L si de pierderi. Deci daca lichidul tau este conductiv, Q-ul va scade la apropierea lichidului de bobina. Daca miu-ul relativ este mai mare ca 1, vei avea schimbari de inductanta, dar banuiesc ca vor exista o multitudine de pozitii in care inductanta va fi aceeasi.Presupunand totusi ca nedeterminarile de mai sus nu sunt reale (nu ma procep la nanotehnologie), atunci masurarea parametrilor unei bobine se poate face in mai multe feluri.O varianta este principiul puntii RLC. Un procesor va supraveghea permenent echilibrul puntii si va face corectiile necesare, apoi va afisa rezultatele masuratorilor.O alta metoda este cea folosita la Qmetru, cunoscuta si sub categoria metodelor "de rezonanta".As mai aminti faptul ca variatia rezistentei bobinei cu temperatura poate constitui o sursa importanta de erori.Spor!Cirip

[Vizitator MIG-29]

Salutari!Exista doua inclinari pentru care factorul de calitate ar fi acelasi (mai precisdaca inclini bobina cu alfa fata de verticala si o rotesti pastrand acelasi alfa atunci factorul de calitate ar trebui sa ramana neschimbat).M-am gandit sa masor factorul de calitate implementand un circuit RLC. Problema este ca altfel decat in laboratorul de electrotehnica nu m-am jucat cu RLC-uri si nu stiam cat de buna este aceasta idee.M-ar interesa sa pot monitoriza lucrurile fara sa am nevoie de procesor. Nu am nevoie de automatizare a procesului. Lichidul nu este conductor deci nu exista probleme din acest punct de vedere. Doar microsferele sunt conductoare.MIG-29

Cred ca mi-am facut o idee.Daca inteleg bine, vrei sa masori indirect inclinarea prin masurarea factorului de calitate. Suna interesant, dar nu stiu daca relatia dintre inclinare si Q (sau L) e asa de simplu de construit si daca nu ai o multime de nedeterminari acolo, adica sunt mai multe pozitii ale recipientului cu lichid care determina aparitia aceluiasi Q (sau L).De asemenea, Q este influentat de L si de pierderi. Deci daca lichidul tau este conductiv, Q-ul va scade la apropierea lichidului de bobina. Daca miu-ul relativ este mai mare ca 1, vei avea schimbari de inductanta, dar banuiesc ca vor exista o multitudine de pozitii in care inductanta va fi aceeasi.Presupunand totusi ca nedeterminarile de mai sus nu sunt reale (nu ma procep la nanotehnologie), atunci masurarea parametrilor unei bobine se poate face in mai multe feluri.O varianta este principiul puntii RLC. Un procesor va supraveghea permenent echilibrul puntii si va face corectiile necesare, apoi va afisa rezultatele masuratorilor.O alta metoda este cea folosita la Qmetru, cunoscuta si sub categoria metodelor "de rezonanta".As mai aminti faptul ca variatia rezistentei bobinei cu temperatura poate constitui o sursa importanta de erori.Spor!Cirip

[Vizitator MIG-29]

Mai precis: am doua bobine cu axele lor longitudinale plasate perpendicular una pe cealalta. Cele doua bobine le pun in cate un circuit RLC serie. C si R ar fi identice pentru cele doua circuite (folosesc componente identice). De asemenea cele doua bobine ar fi identice (acelasi nr de spire, aceeasi lungime, acelasi diametru... acelasi miez feromagnetic).Alimentez cele doua circuite RLC serie la doua tensiuni identice dar defazate la 90 de grade intre ele. Bobinele la randul lor vor avea tensiunea defazata fata de intensitatea prin circuit dar ambele defazate tot cu pi/2 si astfel defazajul dintre tensiunile initiale s-ar pastra si deci cele doua bobine ar avea tot doua tensiuni la pi/2 defazate intre ele... corect pana aici?Cu un ampermetru si cu un voltmetru pot monitoriza intensitatea totala prin fiecare dintre cele doua circuite si tensiunea pe bobinele respective.Intre cele doua bobine aduc cuva cu lichidul respectiv. Inclin cuva-> bobinele ar trebui sa-si schimbe L-urile-> intensitatea si tensiunea masurata cu aparatele de mai sus ar trebui sa se schimbe.Corect?Daca L-urile se modifica in mod unic in functie de orientarea cuvei atunci din determinarea intensitatii si tensiunii electrice respective ar trebui sa pot determina inclinarea cuvei (probabil anumite calibrari sunt necesare). Corect?MIG-29

[cirip]

Alimentez cele doua circuite RLC serie la doua tensiuni identice dar defazate la 90 de grade intre ele. Bobinele la randul lor vor avea tensiunea defazata fata de intensitatea prin circuit dar ambele defazate tot cu pi/2 si astfel defazajul dintre tensiunile initiale s-ar pastra si deci cele doua bobine ar avea tot doua tensiuni la pi/2 defazate intre ele... corect pana aici?

Ma tem ca nu. Chiar daca alimentezi cele doua circuite din tensiuni identice, defazajul tensiunii pe fiecare bobine depinde si de pozitia pe care o ai fata de rezonanta. Daca esti in jurul rezonantei, acolo ai o variatie destul de rapida a fazei (care se transforma in salt in cazul circuitelor fara pierderi). Orice abatere de la identitate a celor doua circuite, va duce la erori de faza. Defazajul prin cele doua circuite nu va fi acelasi.De asemenea, in jurul rezonantei, variatia tensiunii cu pozitia lichidului nu este monotona. De ex cresti valoarea bobinei. Pana la rezonanta modulul tensiunii pe bobina creste, apoi scade. Faza are o variatie rapida in jurul punctului de maxim.... continuam pe ym.Cirip

[Vizitator MIG-29]

Se pare ca am rezolvat problema defazarii la 90 de grade a voltajelor aplicate celor doua bobine (sau ma rog, perechi de bobine).Solutia pe care am gasit-o este simpla: ma tot jucam pe hartie cu C-uri si L-uri si mi-am adus aminte de condensatorii de pornire a motoarelor electrice monofazate (care ar trebui sa functioneze trifazat).Am atasat circuitul acestui mesaj. Tensiunea pe prima bobina (reprezentata ca o "suma" de componente discrete ideale-rezistor R si inductanta L) este defazata la un unghi "delta" de tensiunea de pe cea de-a doua bobina (reprezentata de asemenea ca o "suma" de elemente discrete- R2 si L2). Stiind R1, L1, R2, L2, frecventa retelei precum si voltajul U (mai simplu, consider bobinele identice si deci R1=R2 si L1=L2) pot calcula o valoare pentru condensatorul C astfel incat sa am unghiul delta egal cu 90 de grade.In cazul meu bobinele au L=890mH si R=62 ohmi de unde rezulta la 60 Hz o impedanta undeva pe la 341 ohmi. De aici pentru ca delta sa fie 90 de grade rezulta simplu C=7.41 microFarazi.Am inclus detaliile in cazul ca cineva ar mai avea nevoie de "defazari".Din ceva estimari teoretice ar rezulta o variatie totala de inductanta pe electromagneti (adica bobinele noastre) de 20-25%... sper sa poata fi detectabila.MIG-29

Alimentez cele doua circuite RLC serie la doua tensiuni identice dar defazate la 90 de grade intre ele. Bobinele la randul lor vor avea tensiunea defazata fata de intensitatea prin circuit dar ambele defazate tot cu pi/2 si astfel defazajul dintre tensiunile initiale s-ar pastra si deci cele doua bobine ar avea tot doua tensiuni la pi/2 defazate intre ele... corect pana aici?

Ma tem ca nu. Chiar daca alimentezi cele doua circuite din tensiuni identice, defazajul tensiunii pe fiecare bobine depinde si de pozitia pe care o ai fata de rezonanta. Daca esti in jurul rezonantei, acolo ai o variatie destul de rapida a fazei (care se transforma in salt in cazul circuitelor fara pierderi). Orice abatere de la identitate a celor doua circuite, va duce la erori de faza. Defazajul prin cele doua circuite nu va fi acelasi.De asemenea, in jurul rezonantei, variatia tensiunii cu pozitia lichidului nu este monotona. De ex cresti valoarea bobinei. Pana la rezonanta modulul tensiunii pe bobina creste, apoi scade. Faza are o variatie rapida in jurul punctului de maxim.... continuam pe ym.Cirip

[Vizitator MIG-29]

Se pare ca nu reusesc sa atasez aici. Asa ca ... daca exista persoane interesate pot consulta circuitul la adresa:

 

http://wiki.cct.lsu.edu/numrel/space/florin/circuit.JPG

 

MIG-29

 

P.S.: vad ca se vede destul de rau si n-am timp sa mai modific circuitul.. prima ramura contine o bobina iar a doua ramura contine o bobina si un condensator (in serie). Cele doua ramuri sunt, bineinteles, in paralel.

[cirip]

He he... Ce bine ar fi sa fie asa de usor...Eu cred ca defazajul cu valorile postate va fi de fo 98 de grade, iar tensiunea pe bobina serie cu condul va fi de aprox. 4 ori mai mare decat pe bobina fara cond. :yawinkle: Asta presupunand ca gasesti cond de 7.41uF Bafta!Cirip

[Vizitator MIG-29]

Valoarea postata este pentru ca aveam in laborator un condensator cu polietilena de 7.4 microFarazi la tensiunea de 250 VAC.Intr-adevar unghiul e de vreo 98 de grade si nu de 90 de grade.Pentru bobina de 890 mH si pentru ca unghiul dintre curenti (asta insemnand defazaj intre "inductiile" magnetice) sa fie de 90 de grade e nevoie de un condensator de 7.64 microFarazi. Raportul dintre inductiile campurilor magnetice in centrele celor doua bobine este de aprox. 6.36Asta apare deoarece scade impedanta pe ramura in care plasez condensatorul la aproximativ 63 ohmi fata de impedanta totala a bobinei de 397 ohmi.(rezistenta in DC a bobinei este de 62.5 ohmi). Bobina nu are miez feromagnetic.Altfel spus vom avea un curent de aproximativ 90 mA prin prima ramura si de 566 mA prin a doua ramura.MIG-29P.S.: nu ma deranjeaza deocamdata inegalitatea intensitatii campurilor magnetice.P.S.2: cat despre valorile condensatorului... oricum condensatorii pentru AC (la voltajele respective) si de valorile respective au tolerante de plus minus 10%, 20% ... eu cel putin n-am vazut condensator de AC pentru 300 VAC si care sa aiba tolerante de sub 10%.

He he... Ce bine ar fi sa fie asa de usor...Eu cred ca defazajul cu valorile postate va fi de fo 98 de grade, iar tensiunea pe bobina serie cu condul va fi de aprox. 4 ori mai mare decat pe bobina fara cond. :yawinkle: Asta presupunand ca gasesti cond de 7.41uF Bafta!Cirip