Politechnika Lubelska
Wydział Elektryczny
Laboratorium Napędów Elektrycznych
Ćwiczenie nr 6
Temat:
Wyznaczanie charakterystyk indukcyjnego silnika pierścieniowego.
Wykonawcy : Chojnacki Paweł
Kałaska Paweł
Komada Paweł
Podsiadły Mariusz
1.Dane znamionowe elementów układu napędowego .
Silnik prądu stałego Silnik pierścieniowy:
Pn = 3,7 kW Pn = 3kW
Un = 220 V Un = 220/380 V
In = 19,6 A cosϕ=0,84
nn = 1450 obr/min nn = 1420 obr/min
Iwn = 0,58 A
2.Schemat pomiarowy
3.Pomiar charakterystyki naturalnej oraz charakterystyk sztucznych dla różnych wartości rezystancji dodatkowej w obwodzie wirnika
Un |
I1[A] |
I2[A] |
I3[A] |
I4[A] |
U2[V] |
U4[V] |
W1[W] |
W2[W] |
DPo |
Mm |
w |
DMo |
n |
380 |
5,5 |
-15 |
0,56 |
0,71 |
131 |
220 |
-2100 |
-500 |
-1,69 |
-18,6609 |
171,4786 |
-0,00986 |
1637,5 |
380 |
5 |
-13 |
0,56 |
0,67 |
128 |
218 |
-1800 |
-300 |
-1,7 |
-16,1743 |
167,5516 |
-0,01015 |
1600 |
380 |
4,4 |
-10 |
0,56 |
0,64 |
126,5 |
215 |
-1500 |
-100 |
-1,71 |
-12,4443 |
165,5881 |
-0,01033 |
1581,25 |
380 |
4 |
-8 |
0,56 |
0,62 |
125,5 |
215 |
-1400 |
80 |
-1,71 |
-9,95761 |
164,2791 |
-0,01041 |
1568,75 |
380 |
3,5 |
-5 |
0,56 |
0,6 |
124,5 |
212 |
-1000 |
300 |
-1,72 |
-6,22755 |
162,9701 |
-0,01055 |
1556,25 |
380 |
3,4 |
-2 |
0,56 |
0,58 |
123 |
210 |
-650 |
650 |
-1,725 |
-2,49751 |
161,0066 |
-0,01071 |
1537,5 |
380 |
3,3 |
0 |
0,56 |
0,56 |
122 |
208 |
-450 |
830 |
-1,73 |
-0,01083 |
159,6976 |
-0,01083 |
1525 |
380 |
3,6 |
2 |
0,56 |
0,54 |
121,5 |
205 |
-200 |
1100 |
-1,74 |
2,47586 |
159,0431 |
-0,01094 |
1518,75 |
380 |
4,1 |
5 |
0,56 |
0,52 |
120,5 |
200 |
100 |
1400 |
-1,75 |
6,205905 |
157,7341 |
-0,01109 |
1506,25 |
380 |
4,7 |
7,5 |
0,56 |
0,51 |
119,3 |
195 |
300 |
1650 |
-1,77 |
9,314166 |
156,1633 |
-0,01133 |
1491,25 |
380 |
5,4 |
10 |
0,56 |
0,5 |
118,5 |
190 |
600 |
1900 |
-1,78 |
12,42252 |
155,1161 |
-0,01148 |
1481,25 |
380 |
6 |
12,5 |
0,56 |
0,49 |
117,5 |
190 |
800 |
2150 |
-1,78 |
15,53093 |
153,8071 |
-0,01157 |
1468,75 |
380 |
7 |
15 |
0,56 |
0,48 |
115,5 |
185 |
1050 |
2500 |
-1,08 |
18,64386 |
151,1891 |
-0,00714 |
1443,75 |
Un |
I1[A] |
I2[A] |
I3[A] |
I4[A] |
U2[V] |
U4[V] |
W1[W] |
W2[W] |
DPo |
DMo |
Mm |
w |
n |
380 |
3,7 |
-6,5 |
0,54 |
0,75 |
140 |
235 |
-1150 |
250 |
-0,30696 |
-0,00168 |
-8,08378 |
183,2596 |
1750 |
380 |
3,5 |
-5 |
0,54 |
0,69 |
137,5 |
230 |
-1000 |
400 |
-0,31479 |
-0,00175 |
-6,21875 |
179,9871 |
1718,75 |
380 |
3,3 |
-3 |
0,54 |
0,62 |
132 |
220 |
-800 |
500 |
-0,33252 |
-0,00192 |
-3,73212 |
172,7876 |
1650 |
380 |
3,3 |
-1,5 |
0,54 |
0,56 |
125 |
210 |
-600 |
700 |
-0,35618 |
-0,00218 |
-1,86728 |
163,6246 |
1562,5 |
380 |
3,3 |
0 |
0,54 |
0,51 |
120 |
200 |
-500 |
820 |
-0,37391 |
-0,00238 |
-0,00238 |
157,0796 |
1500 |
380 |
3,4 |
1,5 |
0,54 |
0,47 |
115 |
190 |
-300 |
1000 |
-0,39239 |
-0,00261 |
1,862493 |
150,5346 |
1437,5 |
380 |
3,6 |
3 |
0,54 |
0,45 |
107 |
185 |
-150 |
1150 |
-0,42371 |
-0,00303 |
3,727175 |
140,0627 |
1337,5 |
380 |
4 |
5 |
0,54 |
0,4 |
103 |
170 |
50 |
1400 |
-0,44025 |
-0,00327 |
6,213735 |
134,8267 |
1287,5 |
380 |
4,3 |
6,5 |
0,54 |
0,38 |
100 |
160 |
200 |
1500 |
-0,45309 |
-0,00346 |
8,078639 |
130,8997 |
1250 |
|
|
|
|
|
R1>R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Un |
I1[A] |
I2[A] |
I3[A] |
I4[A] |
U2[V] |
U4[V] |
W1[W] |
W2[W] |
DPo |
DMo |
Mm |
w |
n |
380 |
4,5 |
-11 |
0,54 |
0,75 |
137 |
230 |
-1600 |
-150 |
-0,46759 |
-0,00261 |
-13,68 |
179,3326 |
1712,5 |
380 |
4,2 |
-10 |
0,54 |
0,71 |
136 |
230 |
-1500 |
-20 |
-0,47198 |
-0,00265 |
-12,4367 |
178,0236 |
1700 |
380 |
3,8 |
-7 |
0,54 |
0,66 |
132 |
225 |
-1200 |
200 |
-0,48987 |
-0,00284 |
-8,70664 |
172,7876 |
1650 |
380 |
3,4 |
-8,5 |
0,54 |
0,61 |
130 |
218 |
-1000 |
400 |
-0,49902 |
-0,00293 |
-10,5718 |
170,1696 |
1625 |
380 |
3,3 |
-2,5 |
0,54 |
0,57 |
126 |
210 |
-700 |
600 |
-0,51775 |
-0,00314 |
-3,11164 |
164,9336 |
1575 |
380 |
3,3 |
0 |
0,54 |
0,53 |
122 |
200 |
-500 |
800 |
-0,53709 |
-0,00336 |
-0,00336 |
159,6976 |
1525 |
380 |
3,6 |
2,5 |
0,54 |
0,49 |
115 |
190 |
-200 |
1100 |
-0,5725 |
-0,0038 |
3,104697 |
150,5346 |
1437,5 |
380 |
4 |
5 |
0,54 |
0,46 |
113 |
182 |
50 |
1400 |
-0,58302 |
-0,00394 |
6,213058 |
147,9167 |
1412,5 |
380 |
4,6 |
7,5 |
0,54 |
0,43 |
110 |
175 |
300 |
1700 |
-0,59914 |
-0,00416 |
9,321339 |
143,9897 |
1375 |
380 |
5,4 |
10 |
0,54 |
0,41 |
105 |
107 |
600 |
1950 |
-0,62702 |
-0,00456 |
12,42944 |
137,4447 |
1312,5 |
|
|
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Mm=Me+-DM0
Me- moment elektromagnetyczny(wewnętrzny) rozwijany przez maszynę H1
DM0- moment strat jałowych maszyny H1
k=1,2434
Charakterystyki mechaniczne w = f(Mm), (ch-ka naturalna)
Charakterystyki mechaniczne w = f(Mm), (ch-ki sztuczne)
4.Wyznaczanie charakterystyk mechanicznych przy obniżonym napięciu zasilania.
U1=0,9Un |
I1[A] |
I2[A] |
I3[A] |
I4[A] |
U2[V] |
U4[V] |
W1[W] |
W2[W] |
DPo |
Mm |
w |
DMo |
n |
342 |
5,5 |
-15 |
0,55 |
0,68 |
133 |
220 |
-1750 |
-750 |
-0,48535 |
-18,6538 |
174,0966 |
-0,00279 |
1662,5 |
342 |
4,3 |
-11 |
0,55 |
0,64 |
128 |
215 |
-1400 |
-300 |
-0,50831 |
-13,6804 |
167,5516 |
-0,00303 |
1600 |
342 |
3,5 |
-7,5 |
0,55 |
0,61 |
126 |
213 |
-1050 |
-50 |
-0,51775 |
-9,32864 |
164,9336 |
-0,00314 |
1575 |
342 |
2,9 |
-4 |
0,55 |
0,58 |
124 |
210 |
-700 |
200 |
-0,52734 |
-4,97685 |
162,3156 |
-0,00325 |
1550 |
342 |
2,8 |
-1,5 |
0,55 |
0,56 |
123,5 |
208 |
-450 |
500 |
-0,52976 |
-1,86838 |
161,6611 |
-0,00328 |
1543,75 |
342 |
2,8 |
0 |
0,55 |
0,55 |
122,5 |
205 |
-300 |
600 |
-0,53464 |
-0,00333 |
160,3521 |
-0,00333 |
1531,25 |
342 |
3,2 |
2,5 |
0,55 |
0,52 |
121,5 |
200 |
0 |
900 |
-0,53955 |
3,105108 |
159,0431 |
-0,00339 |
1518,75 |
342 |
3,9 |
5 |
0,55 |
0,51 |
120 |
195 |
250 |
1200 |
-0,54699 |
6,213518 |
157,0796 |
-0,00348 |
1500 |
342 |
4,8 |
8 |
0,55 |
0,48 |
119 |
192 |
550 |
1530 |
-0,55201 |
9,943656 |
155,7706 |
-0,00354 |
1487,5 |
342 |
5,5 |
10 |
0,55 |
0,48 |
118 |
188 |
800 |
1800 |
-0,55707 |
12,43039 |
154,4616 |
-0,00361 |
1475 |
342 |
6,5 |
13 |
0,55 |
0,47 |
116 |
185 |
1000 |
2100 |
-0,56731 |
16,16046 |
151,8436 |
-0,00374 |
1450 |
342 |
7,5 |
15 |
0,55 |
0,46 |
112 |
180 |
1200 |
2450 |
-0,58834 |
18,64699 |
146,6077 |
-0,00401 |
1400 |
U1=0,8Un |
I1[A] |
I2[A] |
I3[A] |
I4[A] |
U2[V] |
U4[V] |
W1[W] |
W2[W] |
DPo |
DMo |
Mm |
w |
n |
304 |
5,5 |
-15 |
0,56 |
0,69 |
134 |
220 |
-1250 |
-700 |
-0,32599 |
-0,00186 |
-18,6529 |
175,4056 |
1675 |
304 |
3,9 |
-10 |
0,56 |
0,63 |
128 |
215 |
-1200 |
-300 |
-0,34588 |
-0,00206 |
-12,4361 |
167,5516 |
1600 |
304 |
2,7 |
-5 |
0,56 |
0,6 |
125 |
210 |
-750 |
0 |
-0,35618 |
-0,00218 |
-6,21918 |
163,6246 |
1562,5 |
304 |
2,5 |
0 |
0,56 |
0,54 |
123 |
205 |
-200 |
500 |
-0,36318 |
-0,00226 |
-0,00226 |
161,0066 |
1537,5 |
304 |
3,8 |
5 |
0,56 |
0,5 |
121 |
194 |
300 |
1100 |
-0,3703 |
-0,00234 |
6,214662 |
158,3886 |
1512,5 |
304 |
5,8 |
10 |
0,56 |
0,47 |
118 |
185 |
800 |
1700 |
-0,38121 |
-0,00247 |
12,43153 |
154,4616 |
1475 |
304 |
8,4 |
15 |
0,56 |
0,44 |
114 |
175 |
1300 |
2500 |
-0,39619 |
-0,00265 |
18,64835 |
149,2257 |
1425 |
Charakterystyki mechaniczne w = f(Mm)
4.2Charakterystyki w = f(I1)
5.Pomiar charakterystyk dla hamowania przeciwłączeniem
Un |
I1[A] |
I2[A] |
I3[A] |
I4[A] |
U2[V] |
U4[V] |
W1[W] |
W2[W] |
DPo |
DMo |
Mm |
w |
n |
380 |
3,5 |
2,5 |
0,58 |
0 |
5 |
10 |
-400 |
900 |
-2,45169 |
-0,37459 |
2,73391 |
6,544985 |
62,5 |
380 |
3,5 |
3 |
0,57 |
0,09 |
20 |
40 |
-350 |
950 |
-1,62084 |
-0,06191 |
3,668288 |
26,17994 |
250 |
380 |
3,5 |
3,25 |
0,57 |
0,15 |
32 |
60 |
-320 |
950 |
-1,33916 |
-0,03197 |
4,00908 |
41,8879 |
400 |
380 |
3,5 |
3,5 |
0,56 |
0,18 |
42,5 |
75 |
-310 |
970 |
-1,16909 |
-0,02101 |
4,330885 |
55,63237 |
531,25 |
380 |
3,5 |
3,75 |
0,53 |
0,21 |
52 |
87,5 |
-300 |
980 |
-1,04818 |
-0,0154 |
4,647351 |
68,06784 |
650 |
380 |
3,5 |
3,75 |
0,56 |
0,25 |
55 |
100 |
-295 |
990 |
-1,01456 |
-0,01409 |
4,648658 |
71,99483 |
687,5 |
380 |
3,5 |
4 |
0,56 |
0,3 |
68 |
115 |
-290 |
1000 |
-0,8874 |
-0,00997 |
4,963631 |
89,01179 |
850 |
380 |
3,5 |
4,2 |
0,56 |
0,4 |
86 |
150 |
-250 |
1010 |
-0,74666 |
-0,00663 |
5,215647 |
112,5737 |
1075 |
Charakterystyki mechaniczne w = f(Mm)
6.Pomiar charakterystyk mechanicznych dla hamowania dynamicznego prądem stałym
I[A] |
U2 |
U4 |
I2 |
I3 |
I4 |
DPo |
DMo |
Mn |
w |
n |
6 |
10 |
20 |
-8 |
0,54 |
0,02 |
-2,03626 |
-0,15556 |
-10,1028 |
13,08997 |
125 |
6 |
12 |
26 |
-10 |
0,54 |
0,04 |
-1,92699 |
-0,12268 |
-12,5567 |
15,70796 |
150 |
6 |
15 |
32 |
-12 |
0,54 |
0,07 |
-1,79326 |
-0,09133 |
-15,0121 |
19,63495 |
187,5 |
6 |
20 |
42 |
-12,5 |
0,54 |
0,09 |
-1,62084 |
-0,06191 |
-15,6044 |
26,17994 |
250 |
6 |
27 |
50 |
-11 |
0,54 |
0,12 |
-1,44098 |
-0,04077 |
-13,7182 |
35,34292 |
337,5 |
6 |
33 |
60 |
-10 |
0,54 |
0,14 |
-1,32071 |
-0,03057 |
-12,4646 |
43,1969 |
412,5 |
6 |
40 |
72 |
-8,5 |
0,54 |
0,17 |
-1,20542 |
-0,02302 |
-10,5919 |
52,35988 |
500 |
6 |
51 |
85 |
-7 |
0,54 |
0,21 |
-1,05982 |
-0,01588 |
-8,71968 |
66,75884 |
637,5 |
6 |
65 |
110 |
-6 |
0,54 |
0,28 |
-0,91444 |
-0,01075 |
-7,47115 |
85,0848 |
812,5 |
6 |
85 |
140 |
-5 |
0,54 |
0,35 |
-0,75367 |
-0,00677 |
-6,22377 |
111,2647 |
1062,5 |
6 |
95 |
160 |
-4,5 |
0,54 |
0,42 |
-0,68701 |
-0,00552 |
-5,60082 |
124,3547 |
1187,5 |
|
|
|
R1<R2 |
|
|
|
|
|
|
|
I[A] |
U2 |
U4 |
I2 |
I3 |
I4 |
DPo |
DMo |
Mn |
w |
n |
6 |
7 |
18 |
-3,5 |
0,54 |
0,01 |
-2,25003 |
-0,24556 |
-4,59746 |
9,162979 |
87,5 |
6 |
14 |
28 |
-6 |
0,54 |
0,05 |
-1,83461 |
-0,10011 |
-7,56051 |
18,32596 |
175 |
6 |
20 |
40 |
-9 |
0,54 |
0,09 |
-1,62084 |
-0,06191 |
-11,2525 |
26,17994 |
250 |
6 |
28 |
55 |
-12 |
0,54 |
0,14 |
-1,41919 |
-0,03872 |
-14,9595 |
36,65191 |
350 |
6 |
35 |
67 |
-13 |
0,54 |
0,16 |
-1,28545 |
-0,02806 |
-16,1923 |
45,81489 |
437,5 |
6 |
45 |
85 |
-13 |
0,54 |
0,2 |
-1,13483 |
-0,01927 |
-16,1835 |
58,90486 |
562,5 |
6 |
58 |
102 |
-11,5 |
0,54 |
0,26 |
-0,98273 |
-0,01294 |
-14,312 |
75,92182 |
725 |
6 |
76 |
132 |
-10 |
0,54 |
0,34 |
-0,82074 |
-0,00825 |
-12,4423 |
99,48377 |
950 |
6 |
91 |
153 |
-9 |
0,54 |
0,41 |
-0,71279 |
-0,00598 |
-11,1966 |
119,1187 |
1137,5 |
6 |
105 |
175 |
-8 |
0,54 |
0,48 |
-0,62702 |
-0,00456 |
-9,95176 |
137,4447 |
1312,5 |
6 |
122 |
205 |
-7 |
0,54 |
0,6 |
-0,53709 |
-0,00336 |
-8,70716 |
159,6976 |
1525 |
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Rodziny charakterystyk przy hamowaniu dynamicznym prądem stałym
I[A] |
U2 |
U4 |
I2 |
I3 |
I4 |
DPo |
DMo |
Mn |
w |
n |
4 |
8 |
20 |
-5 |
0,54 |
0,02 |
-2,17 |
-0,20722 |
-6,42422 |
10,47198 |
100 |
4 |
15 |
27 |
-6 |
0,54 |
0,05 |
-1,79326 |
-0,09133 |
-7,55173 |
19,63495 |
187,5 |
4 |
20 |
45 |
-5,5 |
0,54 |
0,1 |
-1,62084 |
-0,06191 |
-6,90061 |
26,17994 |
250 |
4 |
33 |
60 |
-5 |
0,54 |
0,14 |
-1,32071 |
-0,03057 |
-6,24757 |
43,1969 |
412,5 |
4 |
50 |
85 |
-4 |
0,54 |
0,2 |
-1,07169 |
-0,01637 |
-4,98997 |
65,44985 |
625 |
4 |
82 |
135 |
-3 |
0,54 |
0,35 |
-0,7752 |
-0,00722 |
-3,73742 |
107,3377 |
1025 |
4 |
96 |
160 |
-2,5 |
0,54 |
0,42 |
-0,68073 |
-0,00542 |
-3,11392 |
125,6637 |
1200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uwagi i wnioski:
W powyższy ćwiczeniu dokonaliśmy Maszyna asynchroniczna współpracująca ze źródłami trójfazowego napięcia przemiennego może, w zależności od wartości poślizgu, znajdować się w czterech stanach pracy. Przy poślizgu 0<s<1 występuje praca silnikowa, przy s=1 jako transformator,s>1 występuje hamowanie przeciwprądem, s<0 jako prądnica oddając moc do źródła zasilania. Powyższe stany zostały w sposób praktyczny wykonane w trakcie ćwiczenia.
Rodzina charakterystyk mechanicznych silnika asynchronicznego przy regulacji napięcia zasilania wyznaczona w ćwiczeniu jest zbliżona do idealnych, błędy mogą wynikać klasy dokładności użytych w ćwiczeniu mierników. Charakterystyki mechaniczne dla hamowania dynamicznego prądem stałym oraz charakterystyki naturalne i sztuczne mają
charakter zbliżony do rzeczywistych. Dokładny pomiar nie był także możliwy z powodu niedostatecznych zakresów mierników.