Gr. 7 d rok III Prowadzący : mgr inż. Michalski |
Laboratorium Automatyki Wydział Elektrotechniki i Automatyki
|
Data:
22-02-1996 |
Wykonali: Trybuś Piotr Szczuchniak S. |
Temat: Silnik pierścieniowy . |
Ocena:
|
1.Wprowadzenie.
Parametry znamionowe badanego silnika pierścieniowego :
- Pz = 3 [kW]
- nz = 1420 obr/min
- fz = 50 [Hz]
- USTATORA = 380 [V] (trójkąt)
- I STATORA = 6.6 [A]
- UWIRNIKA = 80 [V]
- I WIRNIKA = 26 [A]
- cosƒ = 0.81
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania oraz wyznaczenie podstawowych charakterystyk silnika trójfazowego pierścieniowego. W ćwiczeniu należy:
- zmierzyć rezystancję uzwojenia stojana i wirnika ,
- wyznaczyć początki i końce uzwojenia stojana silnika ,
- pomiar przekładni silnika ,
- przeprowadzić rozruch silnika , zmianę kierunku wirowania ,
- wyznaczyć charakterystyki biegu jałowego ,
- wyznaczyć charakterystyki zwarcia.
2. Układy pomiarowe.
Rys1. Pomiar rezystancji uzwojeń metodą techniczną.
Rys2. Kontrola oznaczeń zacisków.
Rys3. Pomiar charakterystyk biegu jałowego.
Rys4. Pomiar charakterystyk zwarcia.
3.Tabele pomiarowe.
Tab.1. Pomiar rezystancji uzwojeń.
Wartości obliczone |
|
|
|
|
|
|
|
Uzwojenie |
U |
I |
R |
RŚR |
|
badane |
[V] |
[A] |
[] |
[] |
|
UA-B |
2.5 1.55 0.75 |
0.65 0.43 0.25 |
3.9 3.6 3.0 |
3.5 |
stojan |
UB-C |
0.70 1.55 2.50 |
0.20 0.42 0.68 |
3.5 3.7 3.7 |
3.6 |
|
UC-A |
0.60 1.55 2.50 |
0.18 0.42 0.68 |
3.3 3.7 3.7 |
3.6 |
|
Ua-b |
0.60 0.44 0.15 |
2.45 1.7 0.9 |
0.24 0.26 0.16 |
0.22 |
wirnik |
Ub-c |
0.35 0.2 0.1 |
2.45 1.7 0.9 |
0.14 0.11 0.11 |
0.12
|
|
Uc-a |
0.45 0.35 0.25 |
2.45 1.65 0.9 |
0.18 0.21 0.27 |
0.22 |
Tab.2. Pomiar przekładni.
Wartości zmierzone i obliczone |
|
|
|
|
|
|
UAB |
UBC |
UCA |
Uab |
Ubc |
Uca |
V |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
[V/V] |
380 |
380 |
380 |
80 |
80 |
80 |
4.75 |
Tab.3a. Pomiary dla stanu jałowego.
Wartości zmierzone |
|
|
|
|
|
|
|
UAB |
UBC |
UCA |
PI |
PII |
IA |
IB |
IC |
[V] |
[V] |
[V] |
[W] |
[W] |
[A] |
[A] |
[A] |
100 |
100 |
100 |
50 |
25 |
0.70 |
0.72 |
0.68 |
150 |
150 |
150 |
115 |
75 |
1.20 |
1.20 |
1.15 |
200 |
200 |
200 |
200 |
130 |
1.70 |
1.58 |
1.45 |
250 |
250 |
250 |
375 |
275 |
2.25 |
2.12 |
2.09 |
300 |
300 |
300 |
510 |
380 |
2.80 |
2.50 |
2.50 |
350 |
350 |
350 |
800 |
610 |
3.60 |
3.25 |
3.35 |
390 |
390 |
390 |
900 |
720 |
4.00 |
3.80 |
3.75 |
400 |
400 |
400 |
1200 |
980 |
4.70 |
4.25 |
4.60 |
440 |
440 |
440 |
1300 |
1000 |
4.60 |
4.60 |
5.00 |
Tab.3b. Pomiary dla stanu jałowego.
Wartości obliczone |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U0 |
I0 |
U02 |
P0 |
cos10 |
sin10 |
Iμ |
PJ |
X |
[V] |
[A] |
[V2] |
[W] |
[-] |
[-] |
[A] |
[W] |
[] |
100 |
0.70 |
1000 |
75 |
0.619 |
0.785 |
0.550 |
69.7 |
104.9 |
150 |
1.18 |
22500 |
190 |
0.620 |
0.785 |
0.926 |
175 |
93.5 |
200 |
1.58 |
40000 |
330 |
0.603 |
0.798 |
1.260 |
303 |
91.6 |
250 |
2.15 |
62500 |
650 |
0.698 |
0.716 |
1.540 |
600 |
93.7 |
300 |
2.60 |
90000 |
890 |
0.659 |
0.752 |
1.955 |
817 |
88.6 |
350 |
3.40 |
122500 |
1410 |
0.684 |
0.729 |
2.479 |
1285 |
81.5 |
390 |
3.85 |
152100 |
1620 |
0.623 |
0.782 |
3.010 |
1460 |
74.8 |
400 |
4.52 |
160000 |
2180 |
0.696 |
0.718 |
3.245 |
1960 |
71.2 |
440 |
4.73 |
193600 |
2300 |
0.638 |
0.770 |
3.642 |
2058 |
69.8 |
Tab.4. Pomiary dla stanu zwarcia.
Wielkości zmierzone i obliczone |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1z |
I1z |
PI |
PII |
PZ |
cosz |
UAB |
UBC |
UCA |
IA |
IB |
IC |
[V] |
[A] |
[W] |
[W] |
[W] |
[-] |
[V] |
[V] |
[V] |
[A] |
[A] |
[A] |
15 |
1.27 |
20 |
-0.0 |
20.0 |
0.606 |
15 |
15 |
15 |
1.3 |
1.3 |
1.2 |
20 |
1.83 |
35 |
-2.0 |
33.0 |
0.520 |
20 |
20 |
20 |
1.9 |
1.85 |
1.85 |
30 |
2.8 |
45 |
-5.0 |
40.0 |
0.275 |
30 |
30 |
30 |
2.8 |
2.8 |
2.8 |
40 |
3.73 |
140 |
-10.0 |
130.0 |
0.503 |
40 |
40 |
40 |
3.70 |
3.75 |
3.75 |
50 |
4.35 |
180 |
-12.5 |
167.5 |
0.445 |
50 |
50 |
50 |
4.35 |
4.40 |
4.30 |
60 |
5.03 |
250 |
-17.5 |
232.5 |
0.445 |
60 |
60 |
60 |
5.00 |
5.10 |
5.00 |
70 |
6.42 |
400 |
-32.5 |
467.5 |
0.600 |
70 |
70 |
70 |
6.40 |
6.50 |
6.35 |
80 |
7.12 |
500 |
-37.5 |
462.5 |
0.469 |
80 |
80 |
80 |
7.15 |
7.15 |
7.05 |
5 .Uwagi i wnioski :
1 . Pierwszą czynnością pomiarową wykonaną przez nas był pomiar rezystancji uzwojeń silnika pierścieniowego. Zmierzona prze nas wartość rezystancji uzwojenia stojana była wielokrotnie większa od rezystancji uzwojenia wirnika i wyniosła Rs=3.6 [] , a wirnika Rw = 0.22 [] . Pomiarów dokonaliśmy metodą techniczną
2 . Drugą czynnością pomiarową była kontrola oznaczeń zacisków. Pomiarów dokonaliśmy przy użyciu metody zmiennoprądowej . Metoda ta polega na połączeniu domniemanych zacisków jednoimiennych i pomiarze napięć pomiędzy odpowiednimi zaciskami uzwojeń. Przy spełnieniu odpowiednich relacji pomiędzy wartościami tych napięć mogliśmy stwierdzić zgodność bądź niezgodność połączonych zacisków. Na podstawie obserwacji ww. relacji stwierdziliśmy o zgodności oznaczeń zacisków.
3 .Następnie dokonaliśmy pomiaru charakterystyk biegu jałowego silnika pierścieniowego. Na podstawie wykreślonych charakterystyk, a także na podstawie dokonanych pomiarów możemy wywnioskować , że:
- przebieg zależności I0 = f(U0) ma kształt zgodny z przebiegiem charakterystyki magnesowania, gdyż jak wiadomo, zależność I0 = f(U0) odpowiada zależności B = f(H) , ponieważ U0 ~ B , a I0 ~ H,
- zależność mocy od napięcia jest zależnością kwadratową,
- watomierz w stanie jałowym mierzy praktycznie wartość strat w silniku.
4 . Potem dokonaliśmy pomiaru charakterystyk stanu zwarcia. W stanie zwarcia można pominąć, w związku z małą wartością strumienia magnetycznego, straty w rdzeniu maszyny, a zatem moc pobierana z sieci zasilającej pokrywa straty w uzwojeniach silnika. Na podstawie dokonanych pomiarów wyznaczyliśmy parametry zastępcze maszyny w stanie zwarcia, a obliczone wartości znajdują się w Tab.4.
5 . Wyznaczone przez nas charakterystyki biegu jałowego i zwarcia są głównymi czynnikami dającymi pełny obraz właściwości silnika . oprócz nich wyróżniamy również charakterystyki : rozruchu , prędkości obrotowej , mechaniczna , regulacyjne , elektromechaniczne oraz przeciążalność .
W praktyce znając charakterystykę biegu jałowego możemy określić nieznane napięcie znamionowe maszyny ( w przypadku starcia tabliczki znamionowej lub też po przezwojeniach ) .
4. Charakterystyki.
RYS.1 Charakterystyki biegu jełowego silnika pierścieniowego.
RYS.2 Charakterystyki zwarciowe silnika pierścieniowego.
RYS.3 Rozdział strat w żelazie i strat mechanicznych.