Cw_2(MPS)_pytania_zadania_dane_kolokwium_2008_1.doc.doc
1
MASZYNY ELEKTRYCZNE
KOLOKWIUM – MASZYNY PRĄDU STAŁEGO (MPS) (Ćw-2)
Pytania
1. MPS – trójwrotowy przetwornik elektromechaniczny. Wykonać szkic przetwornika. Dla pracy silnikowej
zastrzałkować i nazwać moce przepływające przez wrota energetyczne (mocy). Jaka wielkość fizyczna sprzęga
układ elektryczny z układem mechanicznym? Które energie ulegają przetworzeniu a jakie rozproszeniu?
2. Budowa MPS. Wykonać szkic przekroju MPS na płaszczyźnie prostopadłej do osi wału. Narysować
podstawowe elementy MPS, podać ich nazwy i spełniane funkcje.
3. Model fizyczny i model obwodowy MPS. Wzajemne relacje między wielkościami modelu fizycznego a
wielkościami i parametrami modelu obwodowego. Podać układ równań algebraicznych opisujący model
obwodowy.
4. MPS – wzorcowe sprzężenie elektromechaniczne. Uzasadnić dlaczego. Wymienić charakterystyczne
wielkości sprzężenia i podać opisujące je zależności/wzory. Odwołać się do wzoru na siłę Lorentz’a.
5. Narysować charakterystyki magnesowania i indukcyjności rotacji MPS – uzasadnić ich kształt.
6. Narysować charakterystykę mechaniczną/elektromechaniczną obcowzbudnego silnika prądu stałego. –
Uzasadnić jej kształt podając odpowiednie zależności. Omówić metody kształtowania charakterystyki –
sterowania prędkością obrotową silnika.
7. Narysować układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyki magnesowania i indukcyjności rotacji MPS. Dla
danych znamionowych MPS dobrać zakresy mierników.
8. Narysować układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyki mechanicznej/elektromechanicznej silnika
prądu stałego. Dla danych znamionowych silnika dobrać zakresy mierników.
Zadania
1. Dane są wyniki pomiarów charakterystyki magnesowania obcowzbudnego silnika prądu stałego. Wyznaczyć
wartości: indukcyjności rotacji, strat wzbudzenia (w watach i %), SEM rotacji i momentu
elektromagnetycznego. Uzasadnić kształt charakterystyki.
Uwaga: Wartości wyznaczyć dla prądów i prędkości znamionowej silnika!
Wyznaczoną wartość momentu elektromagnetycznego porównać z momentem znamionowym silnika.
2. Dane są wyniki pomiarów obciążenia zespołu silnik prądu stałego – prądnica prądu stałego. Wyznaczyć
charakterystykę mechaniczną silnika. Uzasadnić kształt charakterystyki.
Uwaga: Na charakterystyce zaznaczyć punkt odpowiadający znamionowemu zasilaniu i obciążeniu silnika.
Dodatkowo wyznaczyć położenie charakterystyki mechanicznej silnika przy
a) I
f
= I
fn
oraz U
a
= 0,8U
an
.
b) I
f
= I
fn
oraz U
a
= 0,7U
an
c) I
f
= I
fn
oraz U
a
= 0, 6U
an
d) I
f
= I
fn
oraz U
a
= 0,5U
an
.
e) I
f
= I
fn
oraz U
a
= 0,4U
an
.
Cw_2(MPS)_pytania_zadania_dane_kolokwium_2008_1.doc.doc
2
Dane
obcowzbudnego silnika prądu stałego
– wyniki pomiarów
Stanowisko pomiarowe 2 - K2
Wyniki pomiarów obciążenia zespołu silnik prądu stałego – prądnica prądu stałego
Lp. U
a
[V] I
f
[A] I
a
[A] n[o/m]
Ω
r
[r/s]
P
1
[W] U
ap
[V] I
ap
[A] P
2
[W] P
m
[W] T
m
[Nm]
1
0
1235
0
12
0
0
2
1
1233
230
220
1
220
3
2
1215
460
218
1,8
392,4
4
4
1202
920
214
3,7
791,8
5
7
1193
1610
205
6,1
1250,5
6
10
1170
2300
195
8,6
1677
7
15
1143
3450
173
12,2
2110,6
8
18
1140
4140
162
14,5
2349
230 0,54