TECHNIKUM ELEKTROENERGETYCZNE W LEGNICY |
Ćwiczenie Nr |
||||
PRACOWNIA POMIARÓW ELEKTRYCZNYCH |
Rok szk. Data |
||||
Temat: Badanie silnika jednofazowego indukcyjnego. |
|||||
Nr dz. |
Nazwisko i Imię |
Podpis |
Specjalność: Elektrotechnika Przemysłowa |
||
|
|
|
Klasa |
Grupa |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Data oddania
|
Ocena |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zwrot I |
Ocena II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zwrot II |
Ocena III |
|
|
|
|
|
|
Warunki pomiarowe:
Temperatura : 27°C - 300 K
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznaniem się z działaniem i budową silnika jednofazowego indukcyjnego.
Spis przyrządów.
Silnik indukcyjny jednofazowy
Typ Sfe90-54a
In= 7,7A
Un= 220V
cosϕ= 0,65
Pn = 750W
nn = 1450 obr/min
f = 50Hz
kondenstaor C= (100÷125 )μF
Prądnica prądu stałego
nn = 3800-3900 obr/min
Un= 27,5V
Pn= 1500W przy przewiewie 30L/sek
In = 5A
Pn= 1000W przy samo wentylacji
In= 8,6A
Prądnica tachometryczna
Typ A
nr 100058
Un= 9V
nn= 1500 obr/min
amperomierz EM , , zakres ( 5 ; 10 )A , αmax=100 dz. , kl. 0,5 , nr inw. 203/A
amperomierz EM , , zakres ( 5 ; 10 )A , αmax=100 dz. , kl. 0,5 , nr inw. 204/A
woltomierz EM , , zakres ( 150 ; 300 )V , αmax=( 60 ; 75 )dz. , kl. 1 ,
nr inw. 408/V
woltomierz EM , , zakres ( 150 ; 300 )V , αmax=( 60 ; 75 )dz. , kl. 1 ,
nr inw. 409/V
woltomierz EM , , zakres ( 300 ; 600 )V , αmax= 60dz. , kl. 1 ,
nr inw. 476/V
watomierz FD , , zakres ( 130 ; 260 ; 400 )V , ( 5 ; 10 )A , αmax=( 40 ; 60 )dz. ,
kl. 0,5 , nr inw. 327/W
obrotomierz tachometryczny - nr inw. 932
kondensator - nr inw. 156/C
wyłącznik dwubiegunowy - nr inw. 18/p
autotransformator - nr inw. 639/AT
Un = 220V
f = 50 Hz
P = 2500 VA
2•( 0÷250 )V Imax=10A
2•( 0÷125 )V Imax=1A
Imax=10A
Wyznaczanie zacisków.
Bieg jałowy.
1.Schemat połączeń.
2.Wyniki pomiarów.
|
||||||
Lp |
U |
I |
P |
n |
S |
cosϕ |
|
V |
A |
W |
obr/min |
VA |
- |
1. |
220 |
2,3 |
195 |
1300 |
506 |
0,38 |
2. |
220 |
2,3 |
195 |
1300 |
506 |
0,38 |
3. |
220 |
2,3 |
195 |
1280 |
506 |
0,38 |
3.Wzory i obliczenia.
S= U•I [ VA ] S= 220•2,3 = 506VA
cosϕ= cosϕ=
Poprawa współczynnika mocy.
Musimy dobrać kondensator jaki należy włączyć aby współczynnik mocy wynosił cosϕ= ( 0,8÷0,9 )
Obliczamy prąd.
cosϕ= P/S gdzie S= U•I
0,9= 195/220•I0,9 ⇒ I0,9= 0,9•220/195 ⇒ I0,9= 1,1A
Obliczamy reaktancję kondensatora.
XC=Z ⇒ Z= U/I0,9 ⇒ Z= 220/1,1 ⇒ Z= 200Ω
XC= 1/2•Π•f•C ⇒ C= 1/2•Π•f•XC ⇒ C= 16μF
Ze względu na trudność doboru przyjmujemy ,że kondensator powinien być C= 20μF .
Obliczanie współczynnika mocy.
U= 230V , I= 0,95A , P= 200W , S= 190VA
cosϕ=0,83
Wnioski.
Silnik indukcyjny posiada dwa uzwojenia . Pierwszym jest uzwojenie stojana , a drugie to uzwojenie rozruchowe połączone w szeregu z kondensatorem. Jeśli doprowadzimy prąd przemienny do jednofazowego uzwojenia stojana wytwarza się pole magnetyczne zmienne nieruchome w przestrzeni , które można rozłożyć na dwa pola kołowe wirujące w przeciwnych kierunkach . Te dwa pola magnetyczne składowe indukują w uzwojeniu klatkowym wirnika siły elektromotoryczne . Pod ich wpływem w uzwojeniach tych płyną prądy stąd wniosek że klatka wytworzy również dwa pola magnetyczne wirujące w przeciwnych kierunkach . Na skutek oddziaływania pól magnetycznych stojana z polami magnetycznymi wirnika wytworzone zostaną dwa momenty elektromagnetyczne składowe .
Jeżeli dodamy te dwa momenty , to otrzymamy charakterystykę momentu silnika jednofazowego . z przebiegu tej charakterystyki widać , że silnik indukcyjny jednofazowy nie wytwarza początkowego momentu rozruchowego (n=0 i M=0) oraz nie ma określonego kierunku wirowania .
Wirnik możemy uruchomić w obu kierunkach przez nadanie wirnikowi początkowej prędkości , przy której moment elektromagnetyczny rozwijany przez silnik jest nieco większy od momentu mechanicznego obciążającego wirnik . Brak momentu rozruchowego jest podstawową wadą silnika indukcyjnego jednofazowego .
Aby uzyskać moment rozruchowy w silniku indukcyjnym jednofazowym montuje się dodatkowo uzwojenie rozruchowe połączone w szeregu z kondensatorem. Kondensator dobieramy tak aby przesunięcie między prądami I rozruchowe i I stojana wynosiło π/2.
Faza ta nazywa się fazą rozruchową kondensatorową i przy prędkości n=0,7 nn wyłącznik odśrodkowy powinien ją wyłączyć. Gdy zamienialiśmy początki z końcami uzwojeń stojana i rozruchowego silnik za każdym razem zmieniał kierunek swoich obrotów .
Rozruch dokonywać też można przy pomocy paska ,który zawijamy na wale silnika i szybko ciągniemy. Powoduje to identyczny efekt jak przy normalnym rozruchu.
Silniki takie stosowane są powszechnie w sprzęcie gospodarstwa domowego takim jak pralki , wirówki , lodówki itp.
V
V
A
W
V
A