Politechnika Świętokrzyska Katedra Energoelektroniki
Laboratorium Napędu Elektrycznego i Automatyki Napędu
Ćwiczenie nr 1 Temat: Rozruch i hamowanie silnika prądu stałego w funkcji czasu			Specjalność automatyka Grupa: 303B Zespół: 2 1.Kopyt Damian 2.Daniel Bednarski 3.Karol Białek 4.Jarosław Jadwiżyc 5.Paweł Kaleta
Data wykonania: 17.11.2009r	Data oddania: 1.12.2009	Ocena:

1. Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z problematyką rozruchu i hamowania silnika prądu stałego w funkcji czasu.

2. Przebieg ćwiczenia

- wyznaczenie rezystancji rozruchowych i rezystancji hamowania oraz czasów rozruchu
i hamowania dla zadanych parametrów układu napędowego.

- dyskusja wpływu wybranych wielkości elektromechanicznych i parametrów układu

napędowego na łączny czas rozruchu napędu.

- dyskusja wpływu wybranych wielkości elektromechanicznych i parametrów układu

napędowego na czas hamowania napędu.

- wyznaczenie przebiegów prędkości, prądu i napięcia twornika silnika dla procesu rozruchu i

hamowania dla zadanych parametrów układu napędowego.

- rejestracja przebiegów prędkości, prądu i napięcia twornika silnika dla procesu rozruchu i

hamowania dla wybranego wariantu rozrusznika.

- porównanie przebiegów wielkości elektromechanicznych rzeczywistego układu napędowego

z obliczonymi.

- analiza wpływu poszczególnych parametrów układu napędowego na jakość otrzymanych

przebiegów.

- wnioski.

3. Realizacja ćwiczenia

a) Obliczyć rezystancje, czasy rozruchu silnika dla:

a)
= 2
= ~40A, 4 stopnie rozruchu

b)
= 2
= ~40A, 3 stopnie rozruchu

c)
= 2
= ~40A, 2 stopnie rozruchu

Parametry silnika:

P = 4 kW

U_n­­ = 230 V

I_n = 19,6 A

n_n = 1450 obr/min

I_wzb = 0,54 A

U_wzb = 230 V

J = 1,8 kg*m²

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Prędkość kątowa:

rad/s

Rezystancja twornika:

Stała mechaniczna silnika:

Prąd strat:

Prędkość ustalona:

rad/s

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ad a)

Rezystancja I stopnia rozruchu:

Prąd przełączenia:

=> =>

Rezystancje poszczególnych stopni rozruchu:

II:

III:

IV:

Czasy rozruchu dla każdego stopnia:

t=t₁+t₂+t₃+t₄= 2,85 +1,66 +0,96+0,56 = 6,01s

Rezystancje szczątkowe poszczególnych stopni rozruchu i hamowania:

Czas hamowania:

Prędkość ustalona na poszczególnych stopniach rozruchowych:

rad/s

rad/s

rad/s

rad/s

Prędkości przełączenia stopni rozruchowych:

rad/s

rad/s

rad/s

rad/s

Początkowa prędkość hamowania jest równa prędkości biegu jałowego ale z przeciwnym zwrotem:

rad/s

Ad b)

Rezystancja I stopnia rozruchu:

Prąd przełączenia:

=> =>

Rezystancje poszczególnych stopni rozruchu:

II:

III:

Czasy rozruchu dla każdego stopnia:

t=t₁+t₂+t₃= 3,81 +1,85 +0,9 = 6,56s

Rezystancje szczątkowe poszczególnych stopni rozruchu i hamowania:

Ad c)

Rezystancja I stopnia rozruchu:

Prąd przełączenia:

=> =>

Rezystancje poszczególnych stopni rozruchu:

II:

Czasy rozruchu dla każdego stopnia:

t=t₁+t₂= 5,06 +1,94 = 7s

Rezystancje szczątkowe poszczególnych stopni rozruchu i hamowania:

d) przyrządy pomiarowe i urządzenia:

- silnik obcowzbudny typ PCMb

- sterownik rozruchu i hamowania

- 2 woltomierze

- 2 amperomierze

e) schemat stanowiska pomiarowego

4) Charakterystyki i wykresy

Wykres zależności czasu rozruchu od liczby stopni rozruchu (k)

Wnioski:

W pierwszym momencie rozruchu silnika (gdy silnik nie pracuje) z sieci pobierany jest kilkakrotnie (8-10 razy) większy prąd, niż prąd znamionowy. Prąd ten maleje wraz ze wzrostem prędkości silnika. W celu jego ograniczenia w momencie rozruchu stosuje się dodatkowe rezystory połączone szeregowo z obwodem twornika. Każdy taki rezystor stanowi stopień rozruchowy, który po jakimś czasie jest zwierany.

Im więcej jest takich stopni tym szybciej silnik osiągnie stan ustalony. Dzieje się tak, ponieważ wraz ze wzrostem stopni rozruchu wzrasta prąd przełączania przy którym następuje przełączenie na następny stopień rozruchu.

Na czas rozruchu bardzo istotny wpływ ma także prąd rozruchu. Im jest większy tym mniej czasu potrzeba na rozpędzenie silnika. W naszym przypadku dla k = 2 i I_r = 40A czas ten wyniósł ok. 7s.

7

---