Sprawozdanie z ćwiczenia nr 8

„Badanie maszyn prądu stałego”

Wstęp

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową i działaniem maszyn prądu stałego oraz wyznaczenie ich charakterystyk. W pierwszej części ćwiczenia badaliśmy silnik bocznikowy, by wyznaczyć jego charakterystykę obciążeniową, zaś w drugiej części badaliśmy prądnicę obcowzbudną, by wyznaczyć charakterystykę biegu jałowego.

Przebieg ćwiczenia

1.Charakterystyka obciążeniowa silnika bocznikowego.

Otrzymaliśmy następujące wyniki pomiarów:

Lp.	Pomiary				Obliczenia
		U	I	Im	n	n*
		V	A	mA	obr/min	obr/min
1	232	0,24	132	1798	1799
2	232	0,26	132	1796	1796
3	232	0,32	132	1791	1785
4	232	0,42	132	1777	1767
5	232	0,52	132	1760	1749
6	232	0,68	132	1737	1721
7	232	0,88	132	1708	1685
8	232	1	132	1666	1664

Wartość n* została wyliczona ze wzoru:
, zaś n₀ odczytaliśmy z wykresu zależności n=f(I), po dopasowaniu do niego funkcji liniowej, której wzór wynosi: y=-163,58x+1842,6. Prędkość idealna biegu jałowego wynosi n₀=1842,3 [obr/min].

Porównanie wartości n i n* na wspólnym wykresie:

Wnioski

Powyższa charakterystyka mechaniczna jest to zależność prędkości obrotowej n od prądu pobieranego przez silnik I przy stałym napięciu U i stałej rezystancji obwodu wzbudzenia R_f (n = f(I) przy U = const i R_f = const). Przy stałym strumieniu Φ (Φ = const), tzn. gdy brak jest oddziaływania twornika, moment jest wprost proporcjonalny do prądu twornika. Oddziaływanie twornika w maszynach rzeczywistych jest tym silniejsze, im większy jest prąd twornika I_t. Zwiększenie oddziaływania twornika zmniejsza strumień Φ, a tym samym zwiększa prędkość obrotową, co wyraźnie widać na wyznaczonej podczas ćwiczeń charakterystyce w porównaniu do przebiegu teoretycznego.

2. Charakterystyka biegu jałowego prądnicy obcowzbudnej

Otrzymaliśmy następujące wyniki pomiarów:

	Im rosnące		Im malejące
Lp.	U0	Im	U0	Im
	V	mA	V	mA
1	20	0	284	320
2	88	70	255	240
3	165	140	230	195
4	195	160	205	160
5	215	195	185	146
6	245	245	184	135
7	280	320	20	0
8	300	400

Na wykresie przedstawiają się one następująco:

Wnioski

Charakterystyka biegu jałowego jest to zależność SEM E_f indukowanej w tworniku od prądu wzbudzenia I_f przy braku obciążenia i stałej prędkości obrotowej n. Pomiarów badanej prądnicy dokonano przy rosnący a także malejącym prądzie wzbudzenia. Inny przebieg charakterystyki przy zwiększającym się, a inny przy malejącym prądzie wzbudzenia powodowany jest zjawiskiem histerezy; przypomina więc obraz krzywej magnesowania maszyny. Według literatury za charakterystykę biegu jałowego uważa się krzywą leżącą między krzywymi zdjętymi przy narastaniu i opadaniu prądu wzbudzenia.

---