Wydział Matematyki Techniki i Nauk Przyrodniczych |
17.05.2000 |
OCENA |
|
Studium : Wychowania Technicznego Rok studiów: drugi Grupa ćwicz.: a Podgrupa: 2 |
Bednarek Tomasz Eckardt Marcin Dobosiewicz Piotr |
||
Ćwiczenie nr 4 |
Badanie silnika indukcyjnego jednofazowego |
Cel ćwiczenia
Głównym celem ćwiczenia jest zbadanie parametrów pracy silnika indukcyjnego jednofazowego podczas pracy. Na podstawie uzyskanych wyników wykreślić w jednym w jednym układzie współrzędnych charakterystyki: I, P1, ω, η, cosϕ=f(p2). Z wykresu dla mocy P2 równej mocy znamionowej, dokonać odczytów I1, ω, cosϕ, η i porównać je z danymi na tabliczce znamionowej.
Układ pomiarowy
Wyniki pomiaru
Dane znamionowe silnika:
Typ |
Pn |
Un |
In |
nn |
cos ϕ |
η |
|
kW |
V |
A |
obr/min |
_ |
_ |
Sfe90-S4
|
0,75 |
220 |
7,7 |
1450 |
0,65 |
0,4427 |
U |
I |
P1 |
F |
n |
M |
P2 |
cosϕ |
ΔP |
η |
ω |
V |
A |
W |
N |
obr/min |
Nm |
W |
_ |
W |
_ |
1/s |
200 |
6,4 |
260 |
0 |
1495 |
0 |
0 |
0 |
260 |
0 |
156,556 |
200 |
6,4 |
430 |
2 |
1488 |
1,22 |
190,6128 |
0,443286 |
239,3872 |
0,148508 |
155,823 |
200 |
6,4 |
560 |
4 |
1483 |
2,44 |
379,9446 |
0,678473 |
180,0554 |
0,296018 |
155,2994 |
200 |
6,6 |
700 |
6 |
1477 |
3,66 |
567,6111 |
0,810873 |
132,3889 |
0,428829 |
154,6711 |
195 |
6,85 |
795 |
8 |
1472 |
4,88 |
754,2528 |
0,948746 |
40,7472 |
0,563118 |
154,1475 |
190 |
7,85 |
945 |
10 |
1464 |
6,1 |
937,692 |
0,992267 |
7,308 |
0,626966 |
153,3097 |
L= 0,69 m.
M=F⋅l
P2=0,105⋅M⋅n
ΔP=P1 - P2
Prąd rozruchu wyniósł : 3,5A.
Wnioski
Silniki indukcyjne jednofazowe służą do napędu zmechanizowanego sprzętu gospodarstwa domowego oraz w przemyśle do napędu małych elektronarzędzi.
Warunkiem prawidłowej pracy silników indukcyjnych jest istnienie magnetycznego pola wirującego. Silnik jednofazowy bez uzwojenia pomocniczego wytwarza magnetyczne pole pulsujące niewirujące w przestrzeni. Brak wirującego pola magnetycznego, występującego w silnikach jednofazowych powoduje że tego rodzaju silnik nie rozwija żadnego momentu rozruchowego (Mr=0), przy nieruchomym silniku. Jeśli jednak jakaś przyczyna wprawi wirnik w ruch w dowolnym kierunku, to pulsujące pole stojana zacznie wywierać na wirnik moment obrotowy, skierowany zgodnie z nadanym impulsem. Pod wpływem tego momentu prędkość silnika wzrośnie aż do częstotliwości sieci.
Brak momentu rozruchowego stanowi istotną wadę jednofazowych silników indukcyjnych. Aby powstał moment początkowy należy wytworzyć magnetyczne pole wirujące. Uzyskuje się je, stosując prócz uzwojenia głównego uzwojenie pomocnicze, przy czym prądy w tych uzwojeniach powinny być przesunięte w fazie. W tym celu w obwód uzwojenia pomocniczego włącza się dodatkową rezystancję lub reaktancję pojemnościową lub indukcyjną. Jeśli prądy płynące w tych dwóch uzwojeniach będą przesunięte względem siebie w fazie o kąt około lub równy 90°, to powstanie pole wirujące kołowe. Przy przesunięciu kątowym mniejszym od 90° otrzymuje się pole wirujące eliptyczne. Eliptyczne pole wirujące jest mniej korzystne niż kołowe, gdyż moment silnika jest mniejszy niż w przypadku kołowego pola wirującego.
Uzwojenie fazy rozruchowej, przystosowanej do pracy krótkotrwałej, zastaje po rozruchu i osiągnięciu przez silnik 70-80% prędkości kątowej synchronicznej samoczynnie odłączone. Odłączenie fazy pomocniczej następuje za pośrednictwem stycznika pomocniczego, sterowanego prądem fazy głównej lub wyłącznika odśrodkowego, napędzanego od wału silnika.
Aby zmienić kierunek wirowania wirnika silnika jednofazowego, należy skrzyżować końce tylko jednej fazy z siecią. Ponieważ obie fazy połączone są równolegle na zaciskach silnika, więc skrzyżowanie końcówek dokonuje się na tabliczce zaciskowej przez mostek.