POLITECHNIKA CZ˙STOCHOWSKA

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

TEMAT: Regulacja prędkości silnika bocznikowego.

Środa 10-12

Marcin Wroński

Rafał Strzelecki

Robert Kostecki

Grzegorz Pasamonik

Sławomir Flak

Artur Wyskok

Artur Maciążek

Paweł Szuliński

I. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z możliwościami regulacji prędkości obrotowej silnika bocznikowego prądu stałego.

II. Parametry maszyn prądu stałego:

Silnik bocznikowy prądu stałego oraz prądnica prądu stałego, stanowiąca obciążenie charakteryzują jednakowe parametry znamionowe.

P_n= 1,5 kW

U_n= 220 V

I_n= 8,42 A

I_wzb= 0,615 A

n = 720 obr/min

temp. = 40 °C

kl. izolacji B

III. Pomiar rezystancji twornika:

z pomiarów: I = 475 mA U = 1V ⇒ R = 2,1 Ω

IV. a) Wyznaczenie charakterystyki naturalnej obciążenia n = f (I_tws).

U_Z [V]	I_tws [A]	I_wzbs [A]	U_twp [V]	I_twp [A]	n [obr/min]
220	1.1	0.595	243	0.38	700
220	1.4	0.58	240	0.66	700
220	1.7	0.565	235	0.95	690
220	2.2	0.54	226	1.5	680
220	2.8	0.52	222	1.9	660
220	3.1	0.51	219	2.2	640
220	3.6	0.49	213	2.65	625
220	4.9	0.46	205	3.6	610
220	8	0.46	200	5.9	610

0x01 graphic

b) Wyznaczenie charakterystyk n = f (I_tws) przy obniżonym strumieniu wzbudzenia.

( Ponieważ zmniejszenie strumienia uzyskuje się przez zmniejszenie I_wzbs , pomiary wykonano dla I_wzbs = 0,5 A oraz I_wzbs = 0,43 A.)

U_Z [V]	I_tws [A]	I_wzbs [A]	U_twp [V]	I_twp [A]	n [obr/min]
220	1.2	0.5	265	0.35	770
220	1.6	0.5	255	0.75	740
220	2.3	0.5	236	1.45	700
220	2.6	0.5	225	2.05	675
220	3.8	0.5	212	2.75	640
220	5.6	0.5	195	4.3	600
220	8.2	0.495	186	6.5	580

U_Z [V]	I_tws [A]	I_wzbs [A]	U_twp [V]	I_twp [A]	n [obr/min]
220	1.3	0.43	282	0.35	825
220	1.6	0.43	270	0.7	800
220	2.4	0.435	255	1.25	750
220	3.3	0.43	240	2	710
220	3.7	0.425	230	2.37	680
220	5.4	0.435	214	3.7	650
220	6.9	43	210	4.8	640

0x01 graphic

c) Wyznaczenie charakterystyk n = f (I_tws) przy obniżonym napięciu.

dla U_Z = 200 V
I_tws [A]	I_wzbs [A]	U_twp [V]	I_twp [A]	n [obr/min]
1.4	0.6	210	0.7	625
2.3	0.575	193	1.62	580
2.8	0.555	186	2.2	575
3.8	0.515	177	2.95	550
5.8	0.5	170	4.55	540
7.4	0.49	166	5.9	530

dla U_Z = 180 V
I_tws [A]	I_wzbs [A]	U_twp [V]	I_twp [A]	n [obr/min]
1	0.57	195	0.25	580
1.6	0.535	186	0.85	560
2.3	0.5	177	1.55	550
3.2	0.47	170	2.25	525
4	0.45	164	3.2	510
6	0.45	158	4.4	505
8.2	0.44	155	6	500

0x01 graphic

Wnioski:

Aby przeanalizować istniejące metody regulacji prędkości obrotowej silnika bocznikowego prądu stałego dokonano w ćwiczeniu ściągnięcia charakterystyki obciążenia n = f(I_tws) dla różnych parametrów obwodu silnika. Jako punkt odniesienia należy przyjąć charakterystykę naturalną uzyskaną przy parametrach znamionowych. Zgodnie ze wzorem :

istnieją następujące możliwości regulacji prędkości obrotowej:

przez zmianę strumienia
przez zmianę napięcia zasilającego
przez włączenie oporności R_s szeregowo z twornikiem
przez włączenie oporności bocznikującej przy stałej wartości oporu szeregowego
przez zmianę oporności szeregowej przy stałej oporności bocznikującej.

W naszym ćwiczeniu dokonaliśmy regulacji pierwszymi dwoma sposobami. Otrzymaliśmy wzrost prędkości obrotowej przy zmniejszeniu wartości strumienia oraz wzrost prędkości przy wzroście napięcia zasilającego. Na wartość powstałych błędów miał znaczny wpływ odczyt wartości prędkości obrotowej, gdyż zastosowany miernik nie należał do zbyt dokładnych.