PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI
Laboratorium Maszyn Elektrycznych   Ćwiczenie nr 2 Temat: Badanie silników indukcyjnych klatkowych
Rok akademicki:  2005/2006   Studia dzienne   Nr grupy: 1b	Wykonał: Łukasz Baumgart	Data
				Wykonania ćwiczenia	Oddania sprawozdania
				Ocena:

1. Cel ćwiczenia

• oględziny oraz zapoznanie się z danymi znamionowymi silników dla wszystkich możliwych do realizacji układów połączeń

• wyznaczenie podstawowych właściwości stanu jałowego

• wyznaczenie parametrów rozruchowych na podstawie próby zwarcia pomiarowego dla różnych układów połączeń stojana

• wyznaczenie charakterystyki mechanicznej oraz sprawności przy napięciu znamionowym oraz przy napięciu obniżonym tak, by można wymusić prędkości obrotowe w zakresie od 0 do prędkości synchronicznej

2. Dane znamionowe użytych przyrządów :

Dane silnika pierścieniowego (silnik hamujący SUD1, IM1001)

U_n=380V

P_n=1,3kW

cosφ=0,82

J₁=3,5A

J₂=23,2A

Silnik badany (Sh 90S-4)

U_nΔ=220V / U_nλ=380V

P_N=1,1 kW

cosφ=0,8

nN=1405 obr/min

fn=50Hz

Jn=4,7 ÷ 2,7

Rezystancja uzwojeń (pomierzona) :

U1-U2 - R=4,6Ω

V1-V2 - R=4,6Ω

W1-W2 - R=4,6Ω

Moment silnika (obliczony na podstawie danych znamionowych)

3. Schemat połączeń, wyniki obliczeń oraz wykresy dla biegu jałowego silnika :

L. p.	US	n	Iuzw	Uuzw	P=3·Puzw	sinϕ	cosϕ	Iμ	IS
		[ V ]	[obr/min]	[ A ]	[ V ]	[ W ]	-	-	[ A ]	[ A ]
1.	100	1433	0,61	58	90	0,52	0,85	0,32	0,61
2.	120	1453	0,56	69,6	90	0,63	0,77	0,36	0,56
3.	140	1464	0,57	80,9	93	0,74	0,67	0,42	0,57
4.	160	1472	0,58	92,6	96	0,80	0,60	0,47	0,58
5.	180	1476	0,64	104	102	0,86	0,51	0,55	0,64
6.	200	1480	0,7	115,6	105	0,90	0,43	0,63	0,7
7.	220	1484	0,75	127,4	108	0,93	0,38	0,69	0,75
8.	240	1488	0,83	138,9	120	0,94	0,35	0,78	0,83
9.	260	1488	0,92	151,2	132	0,95	0,32	0,87	0,92
10.	280	1488	1	162,5	135	0,96	0,28	0,96	1
11.	300	1492	1,11	174,5	147	0,97	0,25	1,07	1,11
12.	320	1492	1,22	187	153	0,97	0,23	1,19	1,22
13.	340	1492	1,37	199	162	0,98	0,20	1,34	1,37
14.	360	1492	1,53	211	183	0,98	0,19	1,50	1,53
15.	380	1492	1,76	224	216	0,98	0,19	1,73	1,76
16.	400	1492	2,11	238	246	0,99	0,17	2,08	2,11

Wzory które zostały użyte do obliczeń cosφ, sinφ, Is i Iµ (dla połączenia silnika w gwiazdę)

Charakterystyki biegu jałowego silnika :

4. Wyniki obliczeń oraz wykresy dla próby zwarcia (silnik obciążony):

L. p.	US	Iuzw	Uuzw	IS	MR
		[ V ]	[ A ]	[ V ]	[ A ]	[ Ncm ]
1	88	2,7	51	2,7	78
2	66	2	38,2	2	46
3	49	1,5	28,6	1,5	32
4	33,7	1	19,6	1	20
5	16,5	0,5	9,4	0,5	12

Prądy znamionowe i momenty znamionowe :

Układ połączeń - gwiazda :

UN = 380V

U_nzw = 220V

I_nzw=3,6A

I_s=3,6A

M=750N*cm

5. Schemat połączeń, tabele pomiarowe oraz wykresy dla wyznaczenia charakterystyki mechanicznej oraz sprawności:

L. p.	Iuzw	US	P=3·Puzw	n	M	Pm	ω	IS	η
		[ A ]	[ V ]	[ W ]	[obr/min]	[ Ncm ]	[ W ]	[rad/s]	[ A ]	[ % ]
1.	1,77	380	219	1492	39	582	156,2	1,77	38
2.	1,78	380	255	1492	56	836	156,2	1,78	31
3.	1,78	380	291	1488	83	1235	155,7	1,78	24
4.	1,79	380	354	1484	119	1766	155,3	1,79	20
5.	1,81	380	420	1480	160	2368	154,9	1,81	18
6.	1,84	380	522	1476	223	3291	154,5	1,84	16
7.	1,89	380	606	1468	269	3949	153,7	1,89	15
8.	1,96	380	732	1460	352	5139	152,8	1,96	14
9.	2,04	380	822	1457	406	5915	152,5	2,04	14
10.	2,21	380	993	1445	505	7296	151,2	2,21	14

6. Wnioski z ćwiczenia :

Celem naszego ćwiczenia było poznanie pracy silników indukcyjnych klatkowych zarówno na biegu jałowym jak i z obciążeniem. Na początku zapoznaliśmy się z danymi znamionowymi zastosowanych silników które odczytaliśmy z tabliczek znamionowych (zostały one również zamieszczone w pkt 2). Pomiary których dokonywaliśmy były pomiarami dla silnika połączonego w gwiazdę, Nie było konieczności ponawiania pomiarów dla połączenia w trójkąt, ponieważ dla takiego połączenia jedynym parametrem który się zmienia jest zależność między prądami fazowymi i przewodowymi oraz napięciami fazowymi i przewodowymi.

Pierwszą próbą była próba biegu jałowego. Próbę tą dokonuje się przy nieobciążonym silniku. Dla tej próby dokonywaliśmy odczytu momentu obrotowego. Ustaliliśmy, że stan jałowy to taki w którym przy zwiększaniu napięcia zasilającego (w naszym przypadku do 400V) obroty silnika nie wzrastają zbyt gwałtownie. Dla idealnego stanu jałowego obroty silnika powinny być stałe. Przy małych wartościach napięcia większość strat wydzielających się w silniku indukcyjnym dla biegu jałowego stanowią straty mechaniczne, które są niezależne od napięcia. Przy niskich napięciach można przyjąć, że moc pobierana jest stała.

Kolejną próbą której dokonaliśmy była próba zwarcia (praca silnika z obciążeniem). Próba zwarcia jest to stan, w którym do uzwojenia stojana doprowadzone jest napięcie, obwód jest zwarty a wirnik jest unieruchomiony. W naszym ćwiczeniu po zablokowaniu wirnika zaczęliśmy sterować prądem uzwojenia od wartości znamionowej do wartości 500mA a następnie dokonywaliśmy odczytu momentu rozruchowego dla poszczególnych wartości prądu. Próba ta została dokonana dla napięcia znamionowego 380V. Moc pobierana w stanie zwarcia idzie wyłącznie na straty w uzwojeniach stojana i wirnika. Straty które występują w rdzeniu są na tyle małe, że można je pominąć a ponieważ wał silnika jest zablokowany to nie występują też straty mechaniczne. Sprawność silnika wyniosła 38%. Obciążeniem w naszym ćwiczeniu był drugi silnik.

---