Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było poznanie charakterystyk silnika bocznikowego prądu stałego.

2.Program ćwiczenia.

• Pomiar charakterystyki mechanicznej

• Pomiar charakterystyki prędkości obrotowej

• Pomiar charakterystyki regulacji

• Pomiar charakterystyki momentu rozruchowego

• Wyznaczenie charakterystyk roboczych

3.Schemat połączeń.

4.Tabele z wynikami pomiarów.

Pomiar charakterystyki mechanicznej.

lp	U	If	It	n	G	l	M	Uwagi
		V	A	A	obr/min	N	m		Nm
1	220	0,35	10,4	1450	160	0,065	10,40
2	220	0,35	9,0	1450	140	0,065	9,10
3	220	0,35	7,6	1470	120	0,065	7,80
4	220	0,35	5,8	1500	92	0,065	5,98
5	220	0,35	4,2	1550	65	0,065	4,23
6	220	0,35	2,8	1570	38	0,065	2,47
7	220	0,35	2,0	1600	22	0,065	1,43
8	220	0,35	0,7	1570	5	0,065	0,33	Pomiar przy wył. wzbudzeniu prądnicy

Przykładowe obliczenia:

Dla punktu 1:

Pomiar charakterystyki prędkości obrotowej.

lp	U	If	It	n	G	l	M
		V	A	A	obr/min	N	m	Nm
1	220	0,405	8,6	1410	146	0,065	9,49
2	220	0,37	8,6	1450	140	0,065	9,1
3	220	0,34	8,6	1510	135	0,065	8,775
4	220	0,32	8,6	1550	132	0,065	8,58
5	220	0,30	8,6	1600	130	0,065	8,45
6	220	0,285	8,6	1650	120	0,065	7,8
7	220	0,265	8,6	1700	118	0,065	7,67

Pomiar charakterystyki regulacji.

lp	U	If	It	n	G	l	M	Uwagi
		V	A	A	obr/min	N	m		Nm
1	220	0,395	0,7	1500	4	0,065	0,26	Pomiar przy wył. wzbudzeniu prądnicy
2	220	0,37	1,8	1500	20	0,065	1,3
3	220	0,355	3,4	1500	50	0,065	3,25
4	220	0,35	7,4	1500	120	0,065	7,8
5	220	0,335	8,8	1500	140	0,065	9,1
6	220	0,335	10,2	1500	160	0,065	10,4

Pomiar charakterystyki momentu rozruchowego.

Lp	If	It	If /It	G	l	Mr	Mr/Mn
		A	A	-	N	m	Nm	-
1	0,37	3,8	10,27	70	0,065	4,55	0,5
2	0,37	6,2	16,76	110	0,065	7,15	0,8
3	0,37	8,0	21,62	150	0,065	9,75	1,1
4	0,37	9,0	24,32	170	0,065	11,05	1,2
5	0,37	9,8	26,49	180	0,065	11,70	1,3
6	0,37	10,8	29,19	200	0,065	13,00	1,4
1	0,185	3,8	20,54	50	0,065	3,25	0,4
2	0,185	5,2	28,11	70	0,065	4,55	0,5
3	0,185	7,0	37,84	100	0,065	6,50	0,7
4	0,185	8,2	44,32	110	0,065	7,15	0,8
5	0,185	9,6	51,89	120	0,065	7,80	0,9
6	0,185	10,6	57,30	140	0,065	9,10	1,0

Pomiar charakterystyk roboczych.

Lp.	U	If	It	I	E	n	M	Mi	Pi	P1	P2	η
		V	A	A	A	V	obr/min	Nm	Nm	W	W	W	%
1	220	0,35	10,4	10,75	203,5	1450	10,4	13,9	2116,4	2365	1578	66,7
2	222	0,35	9,0	9,35	205,5	1450	9,1	12,2	1849,5	2057	1381	67,1
3	220	0,35	7,6	7,95	207,4	1470	7,8	10,4	1576,2	1749	1184	67,7
4	220	0,35	5,8	6,15	209,9	1500	6,0	8,0	1217,4	1353	911	67,3
5	220	0,35	4,2	4,55	212,2	1550	4,2	5,9	891,2	1001	637	63,6
6	220	0,35	2,8	3,15	214,1	1570	2,5	4,0	599,5	693	379	54,7
7	222	0,35	2,0	2,35	215,4	1600	1,4	2,8	430,8	517	212	41,0
8	222	0,35	0,7	1,05	218,4	1570	0,3	1,0	152,9	231	46	19,9

Przykładowe obliczenia dla punktu 1:

Obliczenie prądu całkowitego:

I = I_t + I_f = 10,4 + 0,35 = 10,75 A

Obliczenie rezystancji twornika:

R_tc^* = R_tc × = 1,14 × = 1,39 [Ω];

gdzie: T₂ - temperatura odniesienia 75°C

T₁ - temperatura otoczenia 20°C

Obliczenie spadku napięcia na szczotkach:

dla: I_t > 2,175 A e_sz = 2 V

I_t < 2,175 A e_sz = × I_t gdzie: 0,25 × I_tn = 0,25 × 8,7 = 2,175 A;

Obliczenie SEM twornika:

E = U - I_t × R_tc^* - e_sz

E=220 - 10,4*1,39 -2 = 203,5 V

Obliczenie mocy wewnętrznej:

P_i = E × I_t = 203,5 × 10,4 = 2116,4 W

Obliczenie momentu wewnętrznego:

M_i = =
= 13,9 Nm

Obliczenie mocy pobieranej:

P₁ = U × I = 220 × 10,75 = 2365 W

Obliczenie mocy na wale silnika:

P₂ = =
= 1578 W

Obliczenie sprawności:

η = × 100 =
× 100 = 66,7 %

Obliczenie zmienności prędkości obrotowej:

δ_n = × 100 =
× 100 = 8,27 %

5.Wykresy.

Charakterystyka mechaniczna n=f(I_t)

Charakterystyka prędkości obrotowej.

Charakterystyka regulacji.

Charakterystyka momentu rozruchowego.

Charakterystyki robocze.

7.Wnioski.

Podczas wyznaczania charakterystyki regulacji za znamionową przyjęliśmy prędkość 1500 obr/min ponieważ mieliśmy problemy z ustawieniem prędkości 1450 obr/min.

• Charakterystyki które wyznaczyliśmy są zbliżone kształtem do przykładowych charakterystyk pokazanych w skrypcie.

• Zmienność prędkości obrotowej zawiera się w dopuszczalnych granicach i wynosi

δ_n=8.27 %

---