Sprawozdanie

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i działaniem prądnicy bocznikowej prądu stałego. Ćwiczenie obejmuje wyznaczenie rezystancji uzwojeń prądnicy, oraz jej następujących charakterystyk: zewnętrznej, regulacyjnej i biegu jałowego.

maszyny obcowzbudne - maszyny, w których twornik nie ma połączenia z
uzwojeniem wzbudzenia i zasilane jest w związku z tym z
obcego źródła napięcia (A1, A2 - twornik; F1,
F2 - uzwojenie wzbudzenia)

Prądnice samowzbudne - maszyny, których twornik ma to samo źródło napięcia co
uzwojenie wzbudzenia i dzieli się je na bocznikowe,
szeregowe i szeregowo-bocznikowe (kolejno, poniżej)

Ćwiczenie nasze opierało się układzie do badania silnika bocznikowego prądu stałego przedstawionego poniżej:

Za pomocą tego układu mieliśmy wyznaczyć następujące charakterystyki tego urządzenia:

1. Zależność n=f(I_w)

2. obciążenia (w tym biegu jałowego)

3. regulacyjną I_w=f(M) przy n=const.

ad a)

Pomiaru dokonujemy przy stałym napięciu zasilającym równym napięciu nominalnemu U=U_n i przy biegu jałowym tzn. I_t=0 (M_obc=0). Po uruchomieniu silnika, stopniowo zmniejszaliśmy prąd wzbudzenia silnika I_w od wartości nominalnej do takiej wartości prądu wzbudzenia, przy której prędkość obrotowa silnika wynosi 1,2 n_n (nominalna prędkość obrotowa silnika). Wyniki pomiarów podane są w poniższej tabeli.

Iw	A	0,63	0,57	0,49	0,43	0,38	0,34	0,305
n	obr/min	980	1020	1080	1140	1200	1260	1320

ad b)

Uruchomiony silnik obciążamy znamionowym momentem obciążenia, regulując tak rezystorami R₁ i R₂, aby osiągnąć przy znamionowym napięciu i prędkości obrotowej n_n silnika, znamionowy prąd twornika I_tn: następnie stopniowo zmniejszamy obciążenie silnika, zmieniając wartość mocy oddawanej przez prądnicę G, regulując rezystorami R₁ i R₂. Ostatnim punktem pomiarowym jest stan jałowy. Podczas pomiarów utrzymywaliśmy stałą wartość prądu wzbudzenia I_w. Wyniki pomiarów podane są w poniższej tabeli.

Pomiary						Obliczenia
U1	U2	I1	I2	I3	N	P1	P2	M	-
V	V	A	A	A	obr/min	w	W	Nm	%
216,8	120	1	0,38	0	1180	216,8	31,25	0,252	14
216	108	1,8	0,38	1,3	1160	388,8	31,1	0,255	8
216	116	1,9	0,38	1,4	1160	410,4	31,1	0,256	8
216	124	2,05	0,38	1,5	1150	442,8	31,32	0,259	7
216	136	2,3	0,38	1,65	1150	496,8	31,45	0,261	6
216	158	2,72	0,38	1,9	1140	587,5	31,81	0.265	5
216	188	3,46	0,38	2,25	1132	747,4	31,13	0,270	4
216	218	4,45	0,38	2,65	1120	964,9	31,55	0,277	3

ad c)31,51

Po uruchomieniu silnika doprowadzamy jego napięcie do stanu U=U_n. Następnie włączamy obciążenie znamionowe. Regulując prąd wzbudzenia I_w rezystorem R_wr doprowadzając prędkość obrotową silnika do wartości n=1,2 n_n. Dla różnych obciążeń silnika utrzymujemy stałą wartość przyjętej prędkości obrotowej, zwiększając wartość prądu wzbudzenia. Wyniki pomiarów podane są w poniższej tabeli.

U=Un= =const. (V) N=1,2nn=1300=const.(obr/min)
U2	Iw=I2	I3	P2	M
V	A	A	W	Nm
178	0,31	0	32	0,234
166	0,298	2	31,85	0,233
164	0,297	2,1	31,8	0,233
167,6	0,291	2,2	31,89	0,234
164,8	0,291	2,5	31,81	0,233
160	0,291	3	31,75	0,2326
160	0,285	3,52	31,75	0,2326
154	0,282	4,4	31,66	0,232
144	0,281	6	31,51	0,231

Wnioski

Ad.a)

Przy stałym napięciu zasilania równym napięciu nominalnemu silnika bocznikowego, gdy zmniejszamy natężenie prądu wzbudzenia silnika I_w , to prędkość obrotowa silnika wzrasta.

Ad.b)

Z kolei, gdy obciążymy ten sam silnik znamionowym momentem i będziemy go stopniowo zmniejszać, zmieniając wartość mocy oddawanej przez prądnicę G (regulując rezystorami R₁ i R₂) obserwujemy niewielki spadek obrotów silnika przy jednoczesny, znacznym przyroście mocy silnika. Niestety spada wtedy sprawność silnika aż o 4/5 wartości sprawności zaobserwowanej na początku pomiaru. Natomiast moment obrotowy silnika jest praktycznie taki sam (nie zmienia się).

Ad.c)

Natomiast gdy przy stałym napięciu i obrotach oraz doprowadzonym obciążeniu znamionowym zmieniliśmy prąd wzbudzenia I_w rezystorem R_w zaobserwowaliśmy, że moment silnika nie zmienia się, a także moc prądnicy, podobnie jak przy wcześniejszym pomiarze, prawie w ogóle nie zmienia się i ma podobną wartość (prawie taką samą).

---