POLITECHNIKA ŚLĄSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI

INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH

LABORATORIUM ELEKTRYCZNE

Badanie silnika indukcyjnego I

(asynchronicznego)

(E – 15)

Opracował: Dr inż. Włodzimierz OGULEWICZ

3

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk biegu jałowego i zwarcia silnika

indukcyjnego klatkowego. Wykonane pomiary umożliwią także wyznaczenie wartości
parametrów elementów schematu zastępczego silnika.

2. Wprowadzenie

Maszyna indukcyjna jest maszyną elektryczną, służącą do przetwarzania energii

elektrycznej w energię mechaniczną lub odwrotnie. Przetwarzanie energii odbywa się
za pośrednictwem pola magnetycznego. Generalnie maszyny indukcyjne to maszyny,
w których napięcie w obwodzie wirnika pojawia się w wyniku indukcji
elektromagnetycznej (bez zasilania z zewnątrz). Uproszczony schemat konstrukcyjny
silnika indukcyjnego klatkowego w przekroju przedstawia rysunek 1.1.

Rys. 1.1. Maszyna indukcyjna klatkowa w przekroju uproszczonym

Każda maszyna wirująca ma część nieruchomą – stojan – wewnątrz której

znajduje się część ruchoma – wirnik. Wirnik osadzony jest nieruchomo na wale {1}
łożyskowanym względem korpusu maszyny {2}. Obwód magnetyczny maszyny
wirującej (w odróżnieniu od transformatora) składa się z dwóch części: rdzenia stojana

1

2

3

6

4

5

4

{4} i rdzenia wirnika {5}, oddzielonych od siebie szczeliną powietrzną. Rdzenie
stojana i wirnika wykonane są z pakietu blach izolowanych między sobą. W blachach
rdzeni wykonane są tzw. żłobki, których przykładowy kształt pokazano na rysunku
1.2. W żłobkach umieszcza się uzwojenie stojana {3} i wirnika {6}. Maszyny
z uzwojeniem trójfazowym, zwane pierścieniowymi, wyposażone są w pierścienie
ślizgowe i szczotki, umożliwiające podłączenie obwodu wirnika do rozrusznika lub
regulatora prędkości obrotowej. Prostsza i tańsza maszyna klatkowa ma uzwojenie
wykonane z prętów zwartych na końcach pierścieniami czołowymi. Uzwojenie
klatkowe pokazano na rysunku 1.3.

Rys. 1.3. Uzwojenie maszyny indukcyjnej klatkowej

Rys. 1.2. Blachy rdzeni ze żłobkami

Silniki klatkowe – to najczęściej stosowane maszyny elektryczne. Wynika to z ich

wielu zalet, z których najważniejsze są: prostota budowy, niska cena, niezawodność
i

długie okresy eksploatacji bez konieczności dokonywania zabiegów

konserwacyjnych. Do niedawna największą wadą silników klatkowych zwartych były
kłopoty związane z ich rozruchem i regulacją prędkości obrotowej. Dzięki
zastosowaniu przemienników częstotliwości i urządzeń łagodnego startu właściwości
ruchowe silników klatkowych zwartych stały się porównywalne z najlepszymi pod
tym względem silnikami prądu stałego.

Zasada działania obu typów silników indukcyjnych (klatkowego

i pierścieniowego) jest taka sama. Uzwojenia stojana zasilane prądem trójfazowym
wytwarzają kołowe pole magnetyczne wirujące względem nieruchomego stojana
z prędkością synchroniczną n

S

.

[

]

min

obr

p

f

60

s

1

p

f

n

1

1

S

×

=

úû

ù

êë

é

=

,

(1)

5

gdzie:

f

1

– częstotliwość prądu zasilającego stojan,

p – liczba par biegunów pola magnetycznego (liczba naturalna zależna od

nawinięcia uzwojeń stojana).

Przykładowo, dla częstotliwości sieciowej f

1

= 50 Hz i przy jednej parze biegunów

p = 1 prędkość synchroniczna wyniesie n

S

= 3000 obr/min (dla p = 2, n

S

=

1500 obr/min itd.).

Wirujące pole magnetyczne wywołane przez prądy stojana indukuje

w nieruchomych (początkowo) uzwojeniach wirnika siły elektromotoryczne, pod
wpływem których w zamkniętym obwodzie wirnika płynie prąd. Oddziaływanie
wirującego pola magnetycznego stojana na przewody wiodące prąd w wirniku jest
przyczyną powstania momentu elektromagnetycznego, będącego momentem
obrotowym wału wirnika. Wirnik zaczyna się obracać, jego prędkość względem
stojana wzrasta, a względem wirującego pola magnetycznego maleje. Maleją
równocześnie wartości sił elektromotorycznych indukowanych w uzwojeniach wirnika
i zmniejsza się moment obrotowy. W rezultacie ustali się (przy danym obciążeniu)
prędkość obrotowa o wartości n mniejszej od prędkości synchronicznej n

S

. Różnicę

prędkości synchronicznej n

S

i obrotowej (bieżącej) n odniesioną do prędkości

synchronicznej nazywamy poślizgiem s.

S

S

n

n

n

s

-

=

.

(2)

Przy nieruchomym wirniku (n = 0) poślizg ma wartość jeden (s = 1), gdyby wirnik

kręcił się z prędkością synchroniczną (n = n

S

), to poślizg miałby wartość zero (s = 0).

Fakt, że wirnik silnika indukcyjnego nie może obracać się z prędkością

synchroniczną n

S

(dla prędkości synchronicznej moment elektromagnetyczny jest

równy zeru), spowodował, iż drugą pełnoprawną nazwą maszyn indukcyjnych jest
nazwa maszyny asynchroniczne. Prędkość silnika asynchronicznego wyrażona za
pomocą poślizgu dana jest zależnością:

(

)

s

1

p

f

n

1

-

=

.

(3)

Częstotliwość przebiegu indukowanego w obwodzie wirnika f

2

zależy od różnicy

prędkości pola i wirnika (n

S

– n) i wyrażona za pomocą poślizgu jest równa:

(

)

p

n

n

f

S

2

×

-

=

.

(4)

Uwzględniając zależności (1) i (3), otrzymujemy ostatecznie:

s

f

f

1

2

×

=

.

(5)

6

2.1. Schemat zastępczy (jednej fazy) maszyny indukcyjnej

Analizę pracy maszyn elektrycznych (jak o tym wspomniano w ćwiczeniu

„Badanie transformatora”) wygodnie jest przeprowadzać w oparciu o schemat
zastępczy. Między sposobem sporządzania schematu zastępczego maszyny
indukcyjnej a transformatora istnieje bardzo duża analogia. W schemacie zastępczym
maszyny indukcyjnej uwzględnia się następujące elementy:

· X

μ

– reaktancję indukcyjną związaną z wirującym strumieniem

głównym Φ,

· X

1R

– reaktancję indukcyjną związaną ze strumieniem rozproszenia

w stojanie Φ

1R

,

· X

2R

– reaktancję indukcyjną związaną ze strumieniem rozproszenia

w wirniku Φ

2R

,

· R

Fe

– rezystancję obrazującą straty mocy w rdzeniu stojana,

· R

1

– rezystancję uzwojenia stojana,

· R

2

– rezystancję uzwojenia wirnika.

Na schemacie zastępczym pominięto straty w rdzeniu wirnika, straty w izolacji,

prądy pojemnościowe i prądy upływu. Schemat zastępczy maszyny indukcyjnej
przedstawiono na rysunku 1.4.

Rys. 1.4. Schemat zastępczy maszyny indukcyjnej (postać I)

Należy zwrócić szczególną uwagę na fakt, że przy zmianie prędkości obrotowej

wału wirnika n (co równoważne jest stwierdzeniu o zmianie poślizgu s) zmieniają się
wartość skuteczna i częstotliwość prądu I

2

w obwodzie wirnika, wartość skuteczna

i częstotliwość siły elektromotorycznej E

2

indukowanej w wirniku oraz wartość

reaktancji indukcyjnej obwodu wirnika X

2R

. W celu zbudowania schematu

R

1

X

1R

I

1

U

1

R

Fe

I

Fe

E

1

m

I

m

X

U

R1

U

X1

E

1

E

2

R

2

X

2R

I

2

U

R2

U

X2

I

0

f

1

= const

f

2

= var

Obwód stojana

Obwód wirnika

7

zastępczego maszyny indukcyjnej, w którym obwód wirnika byłby połączony
z obwodem stojana (postać II), nie wystarczy sprowadzić parametrów wirnika na
stronę stojana. Pierwotnie należy wprowadzić zastępczy wirnik, w którym
częstotliwość f

2

byłaby równa częstotliwości f

1

stojana. W wirniku zastępczym

nieruchomym względem stojana, w którym f

2

= f

1

, należy wyznaczyć parametry

zastępcze uzależnione od zmiennej wartości poślizgu s. Fizykalnie stan, w którym
f

2

= f

1

, jest stanem zwarcia maszyny indukcyjnej, co dla silnika klatkowego oznacza,

że do uzwojenia stojana jest doprowadzone napięcie, a wirnik jest nieruchomy (jak
przy każdym załączeniu). Wartość siły elektromotorycznej indukowanej w tym stanie
w wirniku wynosi E

20

. Siła elektromotoryczna indukowana w N

2

zwojach wirnika

nieruchomego wynosi

Φ

N

πf

2

E

2

1

20

=

. W tym samym wirniku obracającym się

z prędkością n siła elektromotoryczna wyniesie

Φ

N

πf

2

E

2

2

2

=

. Po uwzględnieniu

(5) zapiszemy

s

E

E

20

2

×

=

.

(6)

Ograniczając rozważania jedynie do silnika klatkowego zwartego, można napisać

zależność prądu wirnika w postaci

2
2R

2
2

2

2

X

R

E

I

+

=

.

(7)

Po uwzględnieniu (5) wyznaczamy wartość reaktancji X

2R

dla częstotliwości

f

1

, którą oznaczamy jako X

20R

20R

2

1

2

2

2R

X

s

L

s

f

π

2

L

f

π

2

X

×

=

×

×

×

×

=

×

×

×

=

.

(8)

Po podstawieniu do zależności (7) otrzymujemy

2
20R

2

2

20

2

2
20R

2
2

20

2

X

s

R

E

s

X

R

s

E

I

+

÷

ø

ö

ç

è

æ

=

×

+

×

=

.

(9)

Z zależności (9) wynika, że zmianę poślizgu w rzeczywistej maszynie uwzględnia

element rezystancyjny

s

R

2

, którego wartość możemy przedstawić jako sumę

rzeczywistej rezystancji uzwojenia wirnika R

2

oraz członu zależnego od poślizgu

i reprezentującego obciążenie wału silnika mocą czynną

s

s

1

R

R

s

R

2

2

2

-

+

=

.

Po dokonaniu omówionych zabiegów otrzymujemy schemat zastępczy maszyny

indukcyjnej z zastępczym wirnikiem zasilanym przebiegiem o częstotliwości sieci f

1

.

8

Schemat zastępczy silnika klatkowego (przed sprowadzeniem parametrów wirnika na
stronę stojana) pokazano na rysunku 1.5.

Rys. 1.5. Schemat zastępczy maszyny indukcyjnej (postać I) z wirnikiem zastępczym

Sprowadzenia (przeliczenia) wielkości strony wirnika (wtórnej) na stronę stojana

(pierwotną) dokonuje się korzystając z pojęcia przekładni napięciowej

U

J

oraz

przekładni prądowej

I

J

zdefiniowanych następująco:

U2

2

U1

1

20

1

U

k

N

k

N

E

E

×

×

=

=

J

,

(10)

2

1

U

2

U2

2

1

U1

1

I

m

m

m

k

N

m

k

N

J

J

=

×

×

×

×

=

, (11)

gdzie:

N

1

, N

2

– liczba zwojów,

m

1

, m

2

– liczba faz,

k

U1

, k

U2

– współczynniki uzwojenia (zależne od sposobu wykonania).

Dla stojana zastosowano indeks (

1

), a dla wirnika (

2

).

Po sprowadzeniu wielkości wirnika na stronę stojana otrzymujemy następujące

parametry:

·

sprowadzone napięcie

U

20

20

E

E

J

×

=

¢

oraz ogólnie

U

2

2

U

U

J

×

=

¢

, (12)

·

sprowadzony prąd

I

2

2

1

I

I

J

×

=

¢

,

(13)

·

sprowadzona rezystancja

I

U

2

2

R

R

J

J

×

×

=

¢

albo

2

1

2

U

2

2

m

m

R

R

×

×

=

¢

J

, (14)

·

sprowadzona reaktancja

I

U

2

2

X

X

J

J

×

×

=

¢

albo

2

1

2

U

2

2

m

m

X

X

×

×

=

¢

J

. (15)

R

1

X

1R

I

1

U

1

R

Fe

I

Fe

E

1

m

I

m

X

U

R1

U

X1

E

1

E

20

R

2

X

20R

I

2

U

R2

U

X2

I

0

f

1

= const

f

2

= f

1

= const

Obwód stojana

Obwód wirnika zastępczego

s

s

1

R

2

-

9

Schemat zastępczy maszyny indukcyjnej klatkowej po sprowadzeniu wirnika na

stronę stojana przedstawiono na rysunku 1.6.

Rys. 1.6. Schemat zastępczy maszyny indukcyjnej (postać II)

2.2. Bieg jałowy silnika indukcyjnego

W warunkach biegu jałowego silnik indukcyjny wiruje z prędkością zbliżoną do

prędkości synchronicznej (

S

n

n

»

), występuje wtedy niewielki poślizg (

0

s

» ). Mały

poślizg powoduje, że częstotliwość f

2

= s f

1

prądu i napięcia w wirniku jest bardzo

mała, co w konsekwencji daje pomijalnie małe straty w stali wirnika. Z powodu
bardzo małej wartości siły elektromotorycznej E

2

= s E

20

w uzwojeniu wirnika płynie

prąd I

2

o małej wartości natężenia – pomijalne są również straty w miedzi wirnika.

Moc oddawana przez silnik biegnący jałowo jest równa zeru (nieobciążony wał
silnika). Cała moc P

0

pobierana przez silnik zasilany napięciem fazowym U

1

i wymuszający ze źródła prąd I

0

idzie na pokrycie strat w stojanie, w tym na:

·

straty w uzwojeniu stojana

2
0

1

1

Cu0

I

R

m

ΔP

×

×

=

,

(16)

·

straty w rdzeniu stojana

Fe

2

1

1

Fe0

R

U

m

ΔP

»

,

(17)

·

straty mechaniczne

const

ΔP

m

»

.

(18)

Straty w rdzeniu stojana i straty mechaniczne nie zależą od obciążenia na wale

silnika. W uproszczonym schemacie zastępczym dla biegu jałowego można pominąć
cały obwód wirnika (analogicznie do przypadku uzwojenia wtórnego transformatora).

R

1

X

1R

I

1

U

1

R

Fe

I

Fe

E

1

=E'

20

m

I

m

X

U

R1

U

X1

R'

2

X'

20R

I'

2

U'

R2

U'

X2

U'

2

I

0

s

s

1

R

2

-

¢

10

Schemat zastępczy (uproszczony) dla biegu jałowego silnika indukcyjnego pokazano
na rysunku 1.7.

Rys. 1.7. Uproszczony schemat zastępczy silnika indukcyjnego klatkowego na biegu jałowym

Znaczny prąd jałowy I

0

= (0,25 ÷ 0,5)I

N

i mały współczynnik mocy przy biegu

jałowym

0,2

0,1

I

U

3

P

cos

0

1

0

0

¸

»

×

×

=

j

stanowią zasadnicze wady silników

indukcyjnych.

2.3. Stan zwarcia silnika indukcyjnego

W warunkach zwarcia silnik indukcyjny jest unieruchomiony, prędkość wynosi

zero (

0

n

= ), a poślizg jeden (

1

s

= ). W wyniku tego prąd wirnika I’

2

w przybliżeniu

równy prądowi stojana jest duży, tzn. dochodzący do wartości dziesięciokrotnie
większych niż prąd znamionowy. Moc mechaniczna nie jest wydawana, ponieważ
wirnik się nie obraca. W praktyce pomiarowej realizuje się stan zwarcia zasilając
silnik indukcyjny napięciem U

Z

o takiej wartości, żeby w uzwojeniu stojana płynął

prąd znamionowy I

N

. Cała moc P

Z

pobierana z sieci idzie na pokrycie strat

w uzwojeniu wirnika i stojana (w miedzi). Straty mocy w rdzeniu są do pominięcia ze
względu na bardzo małą wartość (zwłaszcza przy obniżonym napięciu).

Cu2

Cu1

Z

ΔP

ΔP

P

+

=

.

(19)

W uproszczonym schemacie zastępczym dla stanu zwarcia (analogicznie do

przypadku transformatora) można pominąć całą gałąź poprzeczną. Schemat zastępczy
(uproszczony) przy zwarciu silnika indukcyjnego pokazano na rysunku 1.8.

R

1

X

1R

I

0

U

1

R

Fe

I

Fe

E

1

m

I

m

X

U

R1

U

X1

11

Rys. 1.8. Uproszczony schemat zastępczy silnika indukcyjnego klatkowego w stanie zwarcia

3. Badania i pomiary

3.1. Określenie wielkości mierzonych

Wielkościami mierzonymi są: napięcia międzyfazowe, natężenia prądów

przewodowych i moce czynne występujące w układzie zasilania silnika indukcyjnego
w stanie zwarcia i w stanie biegu jałowego. Przy pomiarach na biegu jałowym
dodatkowo mierzy się prędkość obrotową wału silnika. Na podstawie danych
pomiarowych wyznacza się charakterystyki biegu jałowego i zwarcia oraz wyznacza
się wartości elementów schematu zastępczego (jednej fazy) silnika indukcyjnego.

3.2. Schemat stanowiska

Stanowisko pomiarowe zasilane jest z regulowanego źródła prądu zmiennego –

autotransformatora ATr. W skład układu wchodzi tzw. walizka pomiarowa,
umożliwiająca pomiar wartości natężeń prądów przewodowych (oddzielnie w każdej
fazie – trzy amperomierze), wartości napięć międzyfazowych i jednego napięcia
fazowego (jeden woltomierz z przełącznikiem) oraz pomiaru mocy czynnej obwodu
trójfazowego (jeden watomierz wieloustrojowy). Przykładowy układ pomiarowy
wykorzystujący przekładniki i zestaw przyrządów zwanych „walizką pomiarową”
przedstawiono na rysunku 1.9.

R

1

X

1R

I

1

U

1

U

R1

U

X1

R'

2

X'

20R

I'

2

U'

R2

U'

X2

E

1

=E'

20

0

I

0

»

12

Rys. 1.9. Schemat układu pomiarowego z „walizką pomiarową”

3.3. Przebieg ćwiczenia

1. Odczytać i zanotować dane znamionowe badanego silnika.
2. Zmierzyć rezystancję stojana badanego silnika indukcyjnego. Użyć mostka do

pomiaru rezystancji lub zastosować metodę techniczną – zgodnie
z poleceniem prowadzącego zajęcia.

3. Sprawdzić, czy wał silnika obraca się swobodnie?
4. Sprawdzić, czy przełączniki zakresów walizki pomiarowej ustawione są na

wartości maksymalne a pokrętło autotransformatora na wartość minimalną?

5. Włączyć stanowisko i powoli rozpędzać silnik zwiększając napięcie

autotransformatora do wartości napięcia znamionowego silnika.

O

U1

U2

V1

V2

W1

W2

A

A

A

W

1U1

1U2

1V1

1V2

1W1

1W2

N

2V1

2W1

2U1

var

V

A V W

440V 550V

5A

10A

220V 110V

100A

25A

50A

U - W V - W

U - V

U - N

0

O

n

ATr

L1

L3

L2

M

13

6. Odczekać 15 minut dla ustalenia się temperatur w silniku.
7. Zdjąć charakterystykę biegu jałowego (proponowane wartości napięć: 400 V,

350 V, 300 V, 250 V, 200 V, 150 V, 100 V nie należy pominąć wartości
napięcia znamionowego) mierząc: napięcia, prądy, moc i prędkość obrotową.
Zmierzone wartości należy wpisywać do tabeli 1.1.

Tabela 1.1

Dane z tabliczki znamionowej silnika:

Pomiary

Obliczenia

Rezystancja fazy twornika R

1

Ω

U

UV

U

VW

U

UW

I

U

I

V

I

W

P

0

n

0

U

0

U

0

2

I

0

0

cos

j

s

0

ΔP

Cu

ΔP

m

ΔP

Fe

Lp.

V

V

V

A A A W 1/s V V

2

A

W W W

1.
2.
3.

itd.

8. Wyłączyć zasilanie stanowiska i odczekać, aż wał silnika się zatrzyma.
9. Eksperymentalnie wybrać położenie wału silnika (przy niewielkim napięciu

zasilania), w którym natężenie prądu ma wartość środkową między wartością
maksymalną i minimalną. Zablokować wał silnika w tym położeniu.

10. Zdjąć charakterystykę zwarcia (proponowane wartości napięć: 60 V, 50 V,

40 V, 30 V, 20 V, 10 V nie należy pominąć wartości napięcia przy prądzie
znamionowym, tj. napięcia zwarcia U

*

Z

) mierząc: napięcia, prądy i moc.

Zmierzone wartości należy wpisywać do tabeli 1.2.

Tabela 1.2

Pomiary

Obliczenia

U

UVz

U

VWz

U

UWz

I

Uz

I

Vz

I

Wz

P

Z

U

Z

I

Z

Z

j

cos

ΔP

Cu1

R

Z

Z

Z

X

Z

ΔP

Cu2

Lp.

V

V

V A A A W V A

W Ω Ω Ω W

1.
2.
3.

itd.

Napięcie zwarcia U

*

Z

V

%

14

4. Opracowanie wyników pomiarów

1. Wypełnić części obliczeniowe tabel 1.1. i 1.2., stosując zależności:

a) dla napięć i natężeń prądów U

0

, I

0

, U

Z

, I

Z

(wartości średnie napięć

międzyfazowych i prądów przewodowych mierzonych w trzech fazach):

3

U

U

U

U

VW

UW

UV

0

+

+

=

,

(20)

3

I

I

I

I

W

V

U

0

+

+

=

,

(21)

3

U

U

U

U

VWz

UWz

UVz

Z

+

+

=

,

(22)

3

I

I

I

I

Wz

Vz

Uz

Z

+

+

=

,

(23)

b) dla współczynników mocy biegu jałowego i w stanie zwarcia:

0

0

0

0

I

U

3

P

cos

×

×

=

j

,

(24)

Z

Z

Z

Z

I

U

3

P

cos

×

×

=

j

,

(25)

c) dla poślizgu przy biegu jałowym:

S

0

S

0

n

n

n

s

-

=

,

(26)

d) dla rezystancji, impedancji i reaktancji (jednej fazy) przy zwarciu:

2
Z

Z

Z

I

3

P

R

×

»

,

(27)

Z

Z

Z

I

3

U

Z

×

=

,

(28)

2
Z

2
Z

Z

R

Z

X

-

=

,

(29)

e) dla całkowitych strat mocy kolejno:

w stojanie przy biegu jałowym

2
0

1

Cu0

I

R

3

ΔP

×

×

=

, (30)

w stojanie przy zwarciu

2
Z

1

Cu1

I

R

3

ΔP

×

×

=

, (31)

w wirniku przy zwarciu

Cu1

Z

Cu2

ΔP

P

ΔP

-

»

, (32)

w rdzeniu stojana

(

)

m

Cu0

0

Fe0

ΔP

ΔP

P

ΔP

+

-

»

, (33)

15

f) straty mechaniczne

const

ΔP

m

»

szacujemy z charakterystyki

)

f(U

P

2
0

0

=

.

2. Wykreślić charakterystykę biegu jałowego silnika indukcyjnego P

0

w funkcji

kwadratu napięcia zasilającego (międzyfazowego)

2
0

U .

3. Wykreślić charakterystyki biegu jałowego silnika indukcyjnego I

0

, P

0

,

0

cos

j

,

w funkcji napięcia zasilającego U

0

(wszystkie charakterystyki umieszczone na

jednym wykresie powinny różnić się od siebie kolorem i/lub charakterem linii
i opisem).

4. Wykreślić charakterystyki stanu zwarcia silnika indukcyjnego I

Z

, P

Z

,

Z

cos

j

,

w funkcji napięcia zasilającego U

Z

(wszystkie charakterystyki umieszczone na

jednym wykresie powinny różnić się od siebie kolorem i/lub charakterem linii
i opisem).

5. Narysować pełny schemat zastępczy silnika indukcyjnego (postać II) i podać

na schemacie wartości parametrów wyznaczonych dla wartości
znamionowych prądu i napięcia:
a) R

1

– z pomiarów w stanie zwarcia dla prądu znamionowego:

2

R

R

Z

1

»

(34)

oraz dla porównania (w nawiasie) z pomiarów bezpośrednich
(punkt 3.3. podpunkt 2.):

b) R

Fe

, X

µ

– z pomiarów w stanie jałowym dla napięcia znamionowego:

(

)

0

2
0

1

2
0

0

2
0

m

1

2
0

0

2

1

0

1

Fe

2

1

Fe

P

U

R

I

3

P

U

ΔP

R

I

3

P

R

I

U

3

ΔP

E

3

R

»

×

×

-

»

-

×

×

-

×

-

×

@

×

=

, (35)

0

0

2
Fe

2
0

1

0

1

μ

1

μ

I

3

U

I

I

R

I

U

I

E

X

×

»

-

×

-

@

=

,

(36)

c) R’

2

– z pomiarów w stanie zwarcia dla prądu znamionowego:

1

2
Z

Z

1

2
Z

Cu

1

Z

2

R

I

3

P

R

I

3

ΔP

R

R

R

-

×

»

-

×

=

-

@

¢

,

(37)

d) X

1R

, X

20R

– z pomiarów w stanie zwarcia przy założeniu:

20R

1R

X

X

¢

=

(założenie to powoduje błąd

10

5

¸

% [4]), (38)

Z

1

Z

Z

2

1

1R

tg

R

cos

cos

1

R

X

j

j

j

×

=

-

=

,

(39)

1R

Z

20R

X

X

X

-

=

¢

.

(40)

16

6. Wyznaczyć wartości napięcia zwarcia

*

Z

U oraz

100%

U

U

u

N

*

Z

*

Z%

×

=

i zapisać je

w ostatniej rubryce tabeli 1.2.

5. Sprawozdanie

Sprawozdanie powinno zawierać:
1. Stronę tytułową (nazwę ćwiczenia, numer sekcji, nazwiska i imiona

ćwiczących oraz datę wykonania ćwiczenia).

2. Dane znamionowe badanej maszyny indukcyjnej (moc, napięcie, prąd, obroty,

współczynnik mocy).

3. Schemat układu pomiarowego.
4. Tabele wyników pomiarowych wraz z obliczeniami.
5. Wykresy podanych w punkcie 4. zależności.
6. Schemat zastępczy jednej fazy silnika indukcyjnego z wpisanymi wartościami

wymienionych w punkcie 4. parametrów.

7. Uwagi i wnioski (dotyczące przebiegu charakterystyk, ich odstępstw od

przebiegów teoretycznych, wartości wyznaczonych parametrów schematu
zastępczego, poprawności metody pomiaru, rozbieżności pomiędzy
przybliżoną wartością rezystancji uzwojenia stojana obliczoną dla stanu
zwarcia a jej wartością zmierzoną itp.).