Politechnika Lubelska |
Laboratorium Maszyn Elektrycznych |
||||
|
Ćwiczenie Nr 10 |
||||
Nazwisko: Skwarek Ścirka Wilk Uziębło |
Imię: Piotr Artur Piotr Paweł |
Semestr VI |
Grupa ED 6.4 |
Rok akad. 1996/97 |
|
Temat : Badanie silnika szeregowego prądu stałego. |
Data wykonania 7.03.97 |
Ocena
|
Dane silnika:
Pn = 1.1 kW
Isn = 6.5 A
nn = 950 obr/min
RA1-A2 = 1.77 Ω
RB1-B2 = 1.49 Ω
RD1-D2 = 1.71 Ω
ϑ = 20°C
Schemat układu pomiarowego :
[Author ID1: at Fri Mar 14 02:00:00 1997 ][Author ID1: at Fri Mar 14 02:00:00 1997 ][Author ID1: at Fri Mar 14 02:00:00 1997 ][Author ID1: at Fri Mar 14 02:00:00 1997 ][Author ID1: at Fri Mar 14 02:00:00 1997 ][Author ID1: at Fri Mar 14 02:00:00 1997 ][Author ID1: at Fri Mar 14 02:00:00 1997 ][Author ID1: at Fri Mar 14 02:00:00 1997 ]
1.Charakterystyka momentu rozruchowego.
Lp. |
Us |
Is |
F1 |
F2 |
l1 |
l2 |
Mr1 |
Mr2 |
- |
V |
A |
kG |
kG |
m |
m |
kGm |
Nm |
1 |
10 |
1.5 |
|
|
0.15 |
0 |
0.15 |
1.4715 |
2 |
15 |
2.5 |
|
|
0.3 |
0 |
0.3 |
2.943 |
3 |
20 |
3.5 |
1 |
2 |
0.55 |
0 |
0.55 |
5.3955 |
4 |
26 |
4.5 |
|
|
0.15 |
0.3 |
0.75 |
7.3575 |
5 |
31 |
5.5 |
|
|
0.1 |
0.45 |
1 |
9.81 |
6 |
37 |
6.5 |
|
|
0.2 |
0.5 |
1.2 |
11.772 |
7 |
40 |
7.1 |
|
|
0.35 |
0.5 |
1.35 |
13.2435 |
Komentarz z uwagi na nie możność wyznaczenia momentu tarcia nie można było wykonać wykresu zależności Me = f(Is)
2.Charakterystyka zewnętrzna
Dla prądu wzbudzenia nominalnego.
Lp. |
Us |
Is |
n |
Ib |
F1 |
F2 |
l1 |
l2 |
M1 |
M2 |
- |
V |
A |
obr/min |
A |
kG |
kG |
m |
m |
kGm |
Nm |
1 |
222 |
7.5 |
875 |
0 |
|
|
0.3 |
0.55 |
1.4 |
13.7 |
2 |
220 |
6.7 |
840 |
0 |
|
|
0.25 |
0.45 |
1.1 |
11.2 |
3 |
220 |
6 |
1000 |
0 |
|
|
0.1 |
0.45 |
1 |
9.8 |
4 |
222 |
5.7 |
1030 |
0 |
1 |
2 |
0.1 |
0.4 |
0.9 |
8.8 |
5 |
222 |
5.15 |
1100 |
0 |
|
|
0.2 |
0.3 |
0.8 |
7.8 |
6 |
224 |
4.8 |
1150 |
0 |
|
|
0.1 |
0.3 |
0.7 |
6.8 |
7 |
224 |
3.9 |
1300 |
0 |
|
|
0.1 |
0.2 |
0.5 |
4.9 |
8 |
224 |
3.4 |
1420 |
0 |
|
|
0.4 |
0 |
0.4 |
3.9 |
Przykładowe obliczenia:
M1 = l1*F1 + l2*F2 = 1kG*0.35m + 2kG*0.55m = 1.45kGm
M2 = M1 * 9.81 = 14.2 [Nm]
Dla prądu wzbudzenia równego 0.5 nominalnego.
Lp. |
Us |
Is |
n |
Ib |
F1 |
F2 |
l1 |
l2 |
M1 |
M2 |
- |
V |
A |
obr/min |
A |
kG |
kG |
m |
m |
kGm |
Nm |
1 |
|
11.6 |
1050 |
6.2 |
|
|
0.5 |
0.55 |
1.6 |
15.6 |
2 |
|
11 |
1100 |
5.8 |
|
|
0.4 |
0.55 |
1.5 |
14.7 |
3 |
220 |
10.8 |
1110 |
5.8 |
1 |
2 |
0.35 |
0.55 |
1.45 |
14.2 |
4 |
|
10.2 |
1150 |
5.5 |
|
|
0.25 |
0.55 |
1.35 |
13.2 |
5 |
|
9.4 |
1220 |
5.08 |
|
|
0.1 |
0.55 |
1.2 |
11.7 |
6 |
|
7.8 |
1400 |
4.2 |
|
|
0.15 |
0.35 |
0.85 |
8.3 |
7 |
|
6.6 |
1650 |
3.4 |
|
|
0.1 |
0.25 |
0.6 |
5.8 |
Charakterystyka obciążenia silnika szeregowego.
Charakterystyka mechaniczna
3. Wyznaczanie sprawności silnika metodą bezpośrednią.
Lp. |
Us |
Is |
P1 |
n |
ω |
M2 |
P2 |
η |
- |
V |
A |
W |
obr/min |
1/s |
Nm |
W |
- |
1 |
222 |
7.5 |
1665 |
875 |
91.6 |
13.7 |
1254.9 |
0.75 |
2 |
220 |
6.7 |
1474 |
840 |
87.96 |
11.2 |
985.1 |
0.67 |
3 |
220 |
6 |
1332 |
1000 |
104.7 |
9.8 |
1026 |
0.77 |
4 |
222 |
5.7 |
1265 |
1030 |
107.9 |
8.8 |
949.5 |
0.75 |
5 |
222 |
5.15 |
1143 |
1100 |
115.2 |
7.8 |
898.6 |
0.79 |
6 |
224 |
4.8 |
1075 |
1150 |
120.4 |
6.8 |
818.72 |
0.76 |
7 |
224 |
3.9 |
873 |
1300 |
136.1 |
4.9 |
666.89 |
0.76 |
8 |
224 |
3.4 |
761.6 |
1420 |
148.7 |
3.9 |
579.9 |
0.76 |
Przykładowe obliczenia:
ω = 2*π*n/60 = 2*875*π/60 = 91.6 [1/s]
η=
Wykres sprawności silnika szeregowego.
4. Charakterystyka biegu jałowego.
Charakterystykę tę wykonuje się na podstawie pomiarów wykonanych w punkcie 2.
Lp. |
Us |
Is |
ΔU |
U'w |
U0 |
n |
- |
V |
A |
V |
V |
V |
obr/min |
1 |
222 |
7.5 |
39.25 |
182.75 |
198.4 |
875 |
2 |
220 |
6.7 |
35.3 |
184.7 |
208.9 |
840 |
3 |
220 |
6 |
31.2 |
188.8 |
179.36 |
1000 |
4 |
222 |
5.7 |
30.3 |
191.7 |
176.2 |
1030 |
5 |
222 |
5.15 |
27.8 |
194.2 |
167.7 |
1100 |
6 |
224 |
4.8 |
25.9 |
198.1 |
163.6 |
1150 |
7 |
224 |
3.9 |
21.4 |
202.6 |
148 |
1300 |
8 |
224 |
3.4 |
18.9 |
205.1 |
137.2 |
1420 |
Przykładowe obliczenia :
ΔU = Is (RA1A2 + RD1D2 + RE1E2) + 2*ΔUp = 7.5A * (1.77 Ω+1.49 Ω+1.71 Ω) +2V = 39.25V
U'w = Us - ΔU = 222V - 39.25V = 182.75
U0 = U'w*
Charakterystyka biegu jałowego.
5. Charakterystyka prędkości obrotowej w funkcji napięcia.
Została pomierzona przy prądzie Is = 0.8*In = 5.2 A
Lp. |
Us |
n |
- |
V |
obr/min |
1 |
116 |
400 |
2 |
124 |
500 |
3 |
136 |
600 |
charakterystyk n=f(Us)
6. Uwagi i wnioski.
W ćwiczeniu powyższym badaliśmy silnik szeregowy. Pomierzyliśmy w nim charakterystyki momentu rozruchowego , charakterystyk zewnętrznych n = f(Us).
Na podstawie tych pomiarów wykreśliliśmy charakterystyki Mr = f(Is) , n = f(Is) , n = f(M) , n = f(Us) .
Generalnie charakterystyki nie odbiegają znacznie od oczekiwanych przedstawionych w skrypcie.
Przy wykreślaniu charakterystyki w punkcie 1. wynikł problem z wykreśleniem zależności momentu elektromagnetycznego od Is. Było to związane z tym, że nie można było wyznaczyć momentu tarcia o który należałoby przesunąć charakterystykę Mr = f(Is) w górę. Charakterystyka ta zakrzywia się dla Mr<0 i dlatego nie można wyznaczyć momentu tarcia przez przedłużenie prostoliniowej części wykresu do przecięcia z osią momentów.
Punkty 3. i 4. wykonaliśmy na podstawie pomiarów z punktu 2. W punkcie 3. otrzymaliśmy duży rozrzut wyników które teoretycznie dały się zaproksymować do charakterystyki podobnej do rzeczywistej, punkty leżą w dużej odległości od aproksymacji. W punkcie 4. przebieg zbliżony do teoretycznego ale dane w tym punkcie obarczone są dodatkowym błędem przez przyjęcie że U'w=Uo .
W punkcie 5. nie było możliwości wykonania pomiarów dla ustalonych prądów In i 1.2In, a dla prądu 0.8In można było uzyskać tylko 3 punkty pomiarowe. Tak więc zamiast trzech charakterystyk otrzymaliśmy tylko jedną i to wykreśloną na podstawie tylko trzech punktów. Charakterystyka ta powinna być prostą i trzy punkty powinny wystarczyć do jej wykreślenia toteż zrobiłem to, jednak jest on zbyt stroma (powinna przecinać oś Us w pobliżu początku układu.[Author ID1280: at Mon Dec 4 13:48:00 1899 ]