AKADEMIA TECHNICZNO - ROLNICZA
w BYDGOSZCZY
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
ĆWICZENIE NR. 2
TEMAT: Badanie silnika asynchronicznego.
Ćwiczenie wykonali :
Krzysztof Meyze
Jacek Pokorski
Jarosław Świerkowski
Wojciech Żuchowski
Grupa : B
Zespół : 1
Semestr : VII
Studium : mgr
1.Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk badanego silnika w stanie obciążenia.
2. Część teoretyczna.
Najbardziej rozpowszechnionymi maszynami elektrycznymi są trójfazowe silniki indukcyjne zwane również asynchronicznymi. Charakteryzują się one prostą budową, łatwą obsługą i konserwacją, dużą pewnością ruchu i niskim kosztem budowy. Moc tych silników jest różna od ułamka kilowata do tysięcy kilowatów.
Budowa silnika indukcyjnego.
Głównymi częściami silnika indukcyjnego są:
-nieruchomy stojan w kształcie cylindra
-ruchomy wirnik w kształcie walca
Zarówno stojan jak i wirnik są wykonane z pakietu blach magnetycznych izolowanych i sprasowanych dla zmniejszenia strat mocy w stali.
Rozróżnia się:
- silniki indukcyjne z wirnikiem fazowym - silniki pierścieniowe
- silniki indukcyjne z wirnikiem zwartym - silniki klatkowe
W silnikach klatkowych uzwojenie wirnika wykonane jest w postaci aluminiowych lub miedzianych prętów wypełniających żłobki. Wystające ze żłobków końce wszystkich prętów są połączone ze sobą - stąd nazwa silnik zwarty. Jeśli takie uzwojenie zostałoby wydzielone z wirnika, to miałoby kształt klatki cylindrycznej - stąd pochodzi nazwa silnik klatkowy.
Zależnie od wykonania klatki wirnika rozróżnia się silniki:
- jednoklatkowe(zwykłe)
- głęboko żłobkowe
- dwuklatkowe
3.Podstawowe zależności do określenia charakterystyk badanego silnika.
a) Poślizg silnika s
Różnica między prędkością synchroniczną no , a prędkością wirnika n, odniesiona do prędkości synchronicznej no, nazywa się poślizgiem s.
Z powyższego wzoru wynika, że jeżeli wirnik silnika indukcyjnego jest zahamowany, to znaczy, jeżeli jego prędkość obrotowa jest równa zeru (n=0), to poślizg jest wówczas równy jedności(s=1).
b) Sprawność silnika indukcyjnego η
Sprawność silnika określona jest stosunkiem mocy mechanicznej P2 rozwijanej przez silnik na wale do mocy elektrycznej P1 pobranej z sieci
c) Moc silnika na wale P2
P2 = 0,105Mn
gdzie:
M - moment obrotowy w Nm
M = Grsinα G = 9,560kg = 93,7836N
n - prędkość obrotowa w (obr/min)
P2 - moc na wale silnika w (W) i przy nieznacznych zmianach prędkości obrotowej proporcjonalna do momentu hamującego.
d) Współczynnik mocy cosϕ
4.Wyniki pomiarów i obliczeń.
|
|
|
po |
mi |
ary |
|
|
|
ob |
li |
cze |
nia |
|
L.p. |
U1 |
I1 |
IH |
P1 |
n |
r |
α |
M |
P2 |
ΔP |
cosϕ |
η |
s |
|
V |
A |
A |
W |
obr/min |
m |
st |
Nm |
W |
W |
|
% |
|
1 2 3 4 5 6 |
372 372 372 372 372 372 |
3,6 2,8 2,4 2,2 2 1,9 |
1,55 1,15 1 0,75 0,45 0,3 |
1920 1200 920 600 320 240 |
1442 1462 1473 1485 1494 1497 |
0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 |
14,5 9 6,5 4 1 0,5 |
9,393 5,868 4,247 2,617 0,655 0,327 |
1422,2 900,8 656,9 408,1 102,7 51,4 |
497,8 299,2 263,1 191,9 217,3 188,6 |
0,83 0,665 0,595 0,423 0,248 0,196 |
25,93 24,93 28,6 31,98 67,9 78,6 |
0,0386 0,0253 0,018 0,01 0,004 0,002 |
5. Charakterystyki badanego silnika.
a)Charakterystyka n = f(M)
b) Charakterystyka η = f(M)
c)Charakterystyka I = f(M)
d)Charakterystyka cosϕ = f(M)
e) Charakterystyka P1 = f(M)
f) Charakterystyka P2 = f(M)
g) Charakterystyka ΔP = f(M)
6.Praca silnika w przypadku przerwy w jednej fazie.
|
|
Silnik indukcyjny klatkowy |
pracuje jako : |
|
|
trójfazowa |
jednofazowa |
I |
A |
2 |
3 |
n |
obr/min |
1499 |
1498 |
7. Wnioski.
Po przeanalizowaniu charakterystyk silnika można stwierdzić że w większości przypadków wykresy pokrywają się z charakterystykami rzeczywistymi. Jedynie zależność η=f(M) jest niezgodna z wykresem rzeczywistym.
Podczas pracy silnika może nastąpić przerwa w jednej fazie. Obciążony silnik pobiera wówczas za pomocą dwóch pracujących faz większy prąd niż przy pracy normalnej, a jego prędkość obrotowa nieco się zmniejsza. Zwiększenie się wartości prądu pobieranego przez silnik przy przerwie w jednej fazie może spowodować uszkodzenie izolacji uzwojeń.