Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Laboratorium maszyn elektrycznych
Ćwicenie nr 1	Temat: Badanie klatkowego silnika indukcyjnego.			Zespół: 1)Steć Mariusz 2)Kawalec Edmund 3)Wróbel Agnieszka 4)Wlazło Maciej 5)Śladkowski Sławomir
Data wykonania ćwiczenia: 29.10.1997 r.		Data oddania sprawozdania: 05.11.1997 r.	Ocena:

1.Parametry silnika klatkowego indukcyjnego.

P_n=0,8 kW -moc znamionowa

U_n=380 V -napięcie znamionowe

I_n=2,2 A -prąd znamionowy

cosf=0,74 -współczynnik mocy

n_n=1400 obr/min - prędkość znam.

Kl.E -klasa izolacji

temp.40^o -temperatura pracy

50 Hz -częstotliwość sieci

masa 17kg

PN-72/E-06000

2.Próba biegu jałowego.

2.1.Schemat pomiarowy.

W₁,W₂-watomierze elektrodynamiczne (pomiar mocy P₁ i P₂ ).

A₁,A₂,A₃-amperomierze magnetoelektryczne (pomiar prądów w poszczególnych

uzwojeniach stojana (U,V,W).

V-woltomierz (pomiar napięcia przewodowego silnika klatkowego indukcyjnego)

2.2.Tabela pomiarowa.

Uuv	Iu	Iv	Iw	Iś	P1	P2	Po	ΔPobc	ΔPo	(UUV)^2	cos ϕ0	n0
[V]	[A]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	[W]	[W]	[V^2]	-	[obr/min]
380	1,55	1,65	1,65	1,61	-200	360	160	73,25	86,75	144400	0,15	1495
350	1,37	1,47	1,37	1,40	-150	300	150	55,2	94,8	122500	0,17	1493
300	1,1	1,15	1,1	1,11	-110	220	110	34,2	75,8	90000	0,19	1491
270	0,97	0,97	0,97	0,97	-80	160	80	27,3	52,7	72900	0,17	1490
230	0,8	0,8	0.8	0.8	-50	120	70	18,04	51,96	52900	0,22	1490
190	0,7	0,65	0,65	0,66	-30	90	80	12,28	67,72	36100	0,28	1488
160	0,55	0,52	0,55	0,54	-20	60	40	8,22	31,78	25600	0,26	1484

U_uv-napięcie przewodowe zasilające

I_u,I_v,I_w-prądy kolejnych uzwojeń stojana(U,V,W)

I_s- prąd średni pojedynczego uzwojenia

P₁,P₂ - moce zmierzone przez odpowiednio watomierz: W1 i W2

P_o-całkowita moc pobrana przez silnik

P_o= P₁+P₂

cosϕ₀ -współczynnik mocy

n₀-prędkość obrotowa zmierzona w biegu jałowym

Moc pobierana w czasie biegu jałowego : P_o=ΔP_o+ΔP_obc

gdzie : ΔP_obc=3I_s²R

R-rezystancja uzwojeń R=9,4Ω

stąd ΔP_o=P_o-ΔP_obc

3.Próba zwarcia.

3.1.Schemat pomiarowy.

W₁,W₂-watomierze elektrodynamiczne (pomiar mocy P₁ i P₂ ).

A₁,A₂,A₃-amperomierze magnetoelektryczne (pomiar prądów w poszczególnych

uzwojeniach stojana (U,V,W).

V-woltomierz (pomiar napięcia przewodowego silnika klatkowego indukcyjnego)

3.2.Tabela pomiarowa.

UUV	IU	IV	IW	ISZ	P1	P2	PZ	cos ϕZ
[V]	[A]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	-
102	2.5	2.5	2.5	2.5	42,5	235	277,5	0,62
81,5	2	2	2	2	25	160	185	0,65
61,5	1,5	1,5	1,5	1,5	15	90	105	0,65
41	1	1	1	1	5	40	45	0,63
20	0,5	0,5	0,5	0,5	2,5	10	12,5	0,57

U_uv - napięcie przewodowe zasilające

I_u,I_v,I_w -prądy kolejnych uzwojeń stojana (U,V,W)

I_SZ- prąd średni pojedynczego uzwojenia

P₁,P₂ - moce zmierzone przez odpowiednio watomierz: W1 i W2

P_z-całkowita moc pobrana przez silnik

P_z= P₁+P₂

cosϕ_Z-współczynnik mocy

4.PRÓBA OBCIĄŻENIA.

4.1.Schemat pomiarowy.

W₁,W₂-watomierze elektrodynamiczne (pomiar mocy P₁ i P₂ ).

A₁,A₂,A₃-amperomierze magnetoelektryczne (pomiar prądów w poszczególnych

uzwojeniach stojana (U,V,W).

V-woltomierz (pomiar napięcia przewodowego silnika klatkowego indukcyjnego)

W próbie obciążenia jako obciążenie silnika zastosowano hamownicę indukcyjną zasilaną prądem stałym. Poprzez zmianę prądu wzbudzenia hamownicy możliwa jest zmiana momentu obciążenia silnika.

4.2.Tabele pomiarowe .

IU	IV	IW	IS	P1	P2	P	M	cos ϕ	n
[A]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]		-	[obr/min]
1,6	1,7	1,7	1.63	-220	400	180	25	0,16	1494
1,62	1,71	1,71	1,68	-160	440	280	25	0,25	1487
1,7	1,75	1,72	1,72	-100	500	400	32	0,35	1478
1,72	1,8	1,76	1,76	-50	540	490	48	0,42	1472
1,75	1,82	1,80	1,79	-20	580	560	58	0,47	1466
1,8	1,9	1,9	1,86	20	630	650	68	0,53	1459
1,95	2,2	2	2,05	100	700	800	93	0,59	1447
2,25	2,22	2,2	2,22	200	800	1000	123	0,68	1430

U=380V znamionowe napięcie zasilające

I_U,I_V,I_W-prądy kolejnych uzwojeń stojana (U,V,W)

I_S- prąd średni pojedynczego uzwojenia

P₁,P₂ - moce zmierzone przez odpowiednio watomierz: W1 i W2

P- całkowita moc pobrana przez silnik:

P= P₁+P₂

cosϕ - współczynnik mocy:

n- prędkość obrotowa zmierzona

M- moment obrotowy zmierzony

5.Wnioski

1.Próba biegu jałowego.

Próbę biegu jałowego dokonywaliśmy przy pozornie nie obciążonym silniku (dołączona hamownica oraz urządzenie do pomiaru momentu obrotowego).Za stan jałowy uważaliśmy taki dla którego (przy zmniejszaniu napięcia zasilającego od 400V) obroty silnika nie spadły znacząco (1496 - 1457 obr/min).

Podczas idealnego biegu jałowego obroty powinny być stałe natomiast w rzeczywistości na skutek znaczących wartości oporów (strat) mechanicznych, szczególnie przy małych napięciach zasilania,

prędkość silnika spada. Silniki indukcyjne klatkowe są bardzo wrażliwe na spadek napięć zasilających -gwał-

townie spada.

Przy pomiarze mocy jeden z dwóch watomierzy wskazywał ujemną moc. W celu jej zmierzenia należało zamienić początki cewek np. prądowych watomierza.

Teoretycznie cosϕ dla biegu jałowego powinien mieścić się w granicach 0,1-0,2 .Analizując pomiary, stan zbliżony do idealnego biegu jałowego (ze względu na cosϕ ) jest dla napięć U_o=240 - 400V.Dla niższych napięć straty mechaniczne zaczynają bardziej znacząco wpływać na pracę silnika.

Prąd uzwojeń stojana przy U_n=380V wyniósł I_s=1,6A - jest niższy o ~30% niższy od I_n.

2.Proba zwarcia.

Pomiarów silnika w probie zwarcia dokonywaliśmy przy unieruchomionym wirniku. Czas pomiarów ograniczyliśmy do minimum ze względu na dużą moc pobieraną (zamienianą na ciepło) i związane z tym duże prądy już przy małym napięciu (0 - 104V).Zwarcie silnika z powyższych względów jest niebezpieczne dla samej maszyny i może prowadzić do jej uszkodzenia.

Odczytane z charakterystyki I_SZ=f(U_UV) napięcie zwarcia ma wartość 95V (przy I_n=2,2A).Jest ono 4 razy mniejsze od U_n.

Uzyskany na podstawie pomiarów cosf (0,54 - 0,63) jest zbliżony do teoretycznego dla proby zwarcia.

3.Proba obciążenia.

Próby obciążenia dokonywaliśmy dla znamionowego napięcia (380V).Jako obciążenia używaliśmy hamownicę indukcyjną ( zasilaną prądem stałym i wykorzystująca zjawisko prądów wirowych).

Moment obrotowy mierzyliśmy miernikiem momentu wyskalowanym w kGcm .Wyniki pomiarów umieszczone w tabeli są już przeliczone na N*m , korzystając z przelicznika 1 kGcm=0,1 N*m.

---