POLITECHNIKA LUBELSKA W LUBLINIE			Laboratorium napędu elektrycznego
						Ćwiczenie nr 20
Nazwisko:	Imię:		Semestr: VI	Grupa: ED 6.3	Rok akademicki: 2009/2010
Temat ćwiczenia:		Regulacja prędkości kątowej obcowzbudnego silnika prądu stałego za pomocą przerywacza tyrystorowego.		Data wykonania: 9.03.2010r	Ocena:

Rys.1 Schemat układu pomiarowego

Dane znamionowe elementów układu:

Prądnica: Silnik:

I_N =6,25A I_N =6,15A

P_N =1,1kW P_N =1,1kW

n = 1500obr/min n = 1500obr/min

I_W = 0,29A I_W =0,23A

U_N =220V U_N =220V

1.Wyznaczanie charakterystyk mechanicznych silnika obcowzbudnego zasilanego impulsowo.

a) układ otwarty

Tabela 1 a = 0,2

Lp.	US	UM	IM	UH	IH	PH	ΣΔPH	Uω	ω	M	Rrt	ΔP0	ΔPobc	n
	V	V	A	V	A	W	W	V	rad/s	Nm	Ω	W	W	Obr/min
1	1	200	0,7	195	0,0	0,0	84,00	140	134,4	0,63	10,00	84,00	0,00	1284
2			190	1,2	175	0,5	87,5	64,48	130	124,8	1,22	5,90	63,00	1,48	1192
3			160	1,6	150	1,0	150,0	65,73	110	105,6	2,04	4,73	61,00	4,73	1009
4			150	2,1	130	1,5	195,0	62,11	100	96,0	2,68	4,05	53,00	9,11	917
5			140	2,5	120	2,0	240,0	60,72	90	86,4	3,48	3,68	46,00	14,72	825
6			130	3	105	2,5	262,5	65,88	85	81,6	4,02	3,50	44,00	21,88	780
7			125	3,5	95	3,0	285,0	72,42	80	76,8	4,65	3,38	42,00	30,42	734
8			110	4,4	75	4,0	300,0	85,00	70	67,2	5,73	3,25	33,00	52,00	642
9			100	5,3	60	5,0	300,0	105,00	60	57,6	7,03	3,20	25,00	80,00	550
10			100	5,5	60	5,2	312,0	110,99	60	57,6	7,34	3,18	25,00	85,99	550

Tabela 2 a = 1,13

Lp.	US	UM	IM	UH	IH	PH	ΣΔPH	Uω	ω	M	Rrt	ΔP0	ΔPobc	n
	V	V	A	V	A	W	W	V	rad/s	Nm	Ω	W	W	Obr/min
1	3	230	0,8	220	0	0	100,00	160	153,6	0,65	10,00	100,00	0,00	1468
2			230	1,3	215	0,5	107,5	101,48	160	153,6	1,36	5,90	100	1,48	1468
3			230	1,75	210	1	210	101,73	155	148,8	2,09	4,73	97	4,73	1422
4			230	2,2	205	1,5	307,5	106,11	155	148,8	2,78	4,05	97	9,11	1422
5			230	2,7	200	2	400	111,72	155	148,8	3,44	3,68	97	14,72	1422
6			230	3,2	200	2,5	500	107,88	150	144	4,22	3,50	86	21,88	1376
7			230	3,6	195	3	585	116,42	150	144	4,87	3,38	86	30,42	1376
8			225	4,6	185	4	740	138,00	150	144	6,10	3,25	86	52,00	1376
9			225	5,6	180	5	900	166,00	150	144	7,40	3,20	86	80,00	1376
10			225	6,6	170	6	1020	200,48	150	144	8,48	3,18	86	114,48	1376

Tabela 3 a = 1,5

Lp.	US	UM	IM	UH	IH	PH	ΣΔPH	Uω	ω	M	Rrt	ΔP0	ΔPobc	n
	V	V	A	V	A	W	W	V	rad/s	Nm	Ω	W	W	Obr/min
1	5	230	0,8	220	0	0	100,00	160	153,6	0,65	10,00	100,00	0,00	1468
2			230	1,3	215	0,5	107,5	101,48	160	153,6	1,36	5,90	100	1,48	1468
3			230	1,7	210	1	210	102,73	158	151,68	2,06	4,73	98	4,73	1449
4			230	2,2	205	1,5	307,5	106,11	155	148,8	2,78	4,05	97	9,11	1422
5			230	2,7	200	2	400	111,72	155	148,8	3,44	3,68	97	14,72	1422
6			230	3,2	200	2,5	500	109,88	152	145,92	4,18	3,50	88	21,88	1394
7			226	3,6	195	3	585	117,42	151	144,96	4,85	3,38	87	30,42	1385
8			225	4,5	185	4	740	138,00	150	144	6,10	3,25	86	52,00	1376
9			225	5,6	180	5	900	166,00	150	144	7,40	3,20	86	80,00	1376
10			223	6,6	170	6	1020	200,48	150	144	8,48	3,18	86	114,48	1376

b) układ zamknięty

Tabela 4 a = 0,2

Lp.	US	UM	IM	UH	IH	PH	ΣΔPH	Uω	ω	M	Rrt	ΔP0	ΔPobc	n
	V	V	A	V	A	W	W	V	rad/s	Nm	Ω	W	W	Obr/min
1	1	185	1,3	175	0,5	87,5	65,50	130	124,8	1,23	10,00	63,00	2,50	1192,36
2			150	1,7	140	1	140,0	60,73	105	100,8	1,99	4,73	56,00	4,73	963,06
3			130	2,1	110	1,5	165,0	53,11	85	81,6	2,67	4,05	44,00	9,11	779,62
4			115	2,5	95	2	190,0	48,72	75	72,0	3,32	3,68	34,00	14,72	687,90
5			105	3	80	2,5	200,0	51,88	65	62,4	4,04	3,50	30,00	21,88	596,18
6			105	3,4	75	3	225,0	60,42	65	62,4	4,57	3,38	30,00	30,42	596,18
7			105	4,4	70	4	280,0	82,00	65	62,4	5,80	3,25	30,00	52,00	596,18
8			105	5,3	65	5	325,0	105,00	60	57,6	7,47	3,20	25,00	80,00	550,32
9			100	5,7	55	5,5	302,5	121,20	60	57,6	7,36	3,18	25,00	96,20	550,32

Tabela 5 a = 0,48

Lp.	US	UM	IM	UH	IH	PH	ΣΔPH	Uω	ω	M	Rrt	ΔP0	ΔPobc	n
	V	V	A	V	A	W	W	V	rad/s	Nm	Ω	W	W	Obr/min
1	3	180	3,1	150	2,5	375,0	83,88	120	115,2	3,98	3,50	62,00	21,88	1100,64
2			180	3,6	150	3	450,0	92,42	120	115,2	4,71	3,38	62,00	30,42	1100,64
3			180	4,6	140	4	560,0	114,00	120	115,2	5,85	3,25	62,00	52,00	1100,64
4			180	5,5	135	5	675,0	142,00	120	115,2	7,09	3,20	62,00	80,00	1100,64
5			175	6	125	5,5	687,5	157,20	115	110,4	7,65	3,18	61,00	96,20	1054,78
6			175	6,5	125	6	750,0	175,48	115	110,4	8,38	3,18	61,00	114,48	1054,78

Tabela 6 a = 0,78

Lp.	US	UM	IM	UH	IH	PH	ΣΔPH	Uω	ω	M	Rrt	ΔP0	ΔPobc	n
	V	V	A	V	A	W	W	V	rad/s	Nm	Ω	W	W	Obr/min
1	5	220	2,7	195	2	390,0	100,72	150	144,0	3,41	3,68	86,00	14,72	1375,80
2			225	3,2	195	2,5	487,5	107,88	150	144,0	4,13	3,50	86,00	21,88	1375,80
3			220	3,8	190	3	570,0	116,42	150	144,0	4,77	3,38	86,00	30,42	1375,80
4			220	4,5	180	4	720,0	138,00	150	144,0	5,96	3,25	86,00	52,00	1375,80
5			220	5,6	170	5	850,0	163,00	145	139,2	7,28	3,20	83,00	80,00	1329,94
6			215	6,1	165	5,5	907,5	179,20	145	139,2	7,81	3,18	83,00	96,20	1329,94
7			215	6,6	160	6	960,0	197,48	145	139,2	8,32	3,18	83,00	114,48	1329,94

Przykładowe obliczenia (tabela 6 pomiar 2):

Rys. 2 Charakterystyki mechaniczne dla układu otwartego.

Rys. 3 Charakterystyki mechaniczne dla układu zamkniętego.

2.Pomiar charakterystyk regulacyjnych układu napędowego ω = f (a).

Tabela 7 i 8

Lp.	US	IM	Uw	ၷ	a		Lp.	US	IM	Uw	ၷ	a
	V	A	V	rad/s	-				V	A	V	rad/s	-
1	0,0	3,07	75	72,0	0,05			1	0,0	4,8	45	43,2	0,05
2	0,5			80	76,8		0,13		2		0,5		55	52,8	0,13
3	1,0			85	81,6		0,2		3		1,0		65	62,4	0,2
4	1,5			95	91,2		0,26		4		1,5		70	67,2	0,26
5	2,0			100	96,0		0,34		5		2,0		83	79,7	0,34
6	2,5			115	110,4		0,4		6		2,5		95	91,2	0,4
7	3,0			125	120,0		0,48		7		3,0		100	96,0	0,48
8	3,5			140	134,4		0,56		8		3,5		115	110,4	0,56
9	4,0			145	139,2		0,63		9		4,0		125	120,0	0,63
10	4,5			150	144,0		0,72		10		4,5		140	134,4	0,72
11	5,0			150	144,0	0,78		11	5,0			150	144,0	0,78

Rys. 4 Charakterystyki regulacyjne

Wnioski:

. Pracę napędu w układzie otwartym badaliśmy przy różnych współczynnikach wypełnienia, możemy stwierdzić że w przypadku gdy „a” jest zbliżony do jedności to praca przebiega stabilnie i zmiany prędkości kątowej w wyniku zwiększania obciążenia są małe w porównaniu ze zmianami prędkości gdy współczynnik przyjmuje wartości niższe (ok. 0,5 i niższe). Praca w układzie automatycznej regulacji przebiega niestabilnie dla współczynnika „a=0,2” zaś dla reszty praca jest stabilna. W końcowych fazach wszystkich charakterystyk obserwowaliśmy zmniejszenie prędkości podczas wzrostu momentu.

Jak widać z charakterystyk regulacyjnych zwiększanie współczynnika wypełnienia pozwala na wzrost prędkości, w naszym przypadku prędkość była większa dla połowy prądu znamionowego silnika.

1

---