Cw_2(MPS)_pytania_zadania_dane_egzamin_2009_przyklad.doc/2009-11-17

1

MASZYNY ELEKTRYCZNE (2009/2010)

EGZAMIN – MASZYNY PRĄDU STAŁEGO (MPS) (Ćw-2)

Pytania

Opracował Mieczysław Ronkowski

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 znamionowych 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_egzamin_2009_przyklad.doc/2009-11-17

2

Dane

obcowzbudnego silnika prądu stałego

– wyniki pomiarów

Stanowisko pomiarowe 2 - K2

Dane znamionowe:

1.1. Silnik badany (prądnica,) 1.2. Prądnica z wahliwym stojanem (silnik)
Producent KOMEL
PCMb 54a (1977r.) nr fabr. 577878
P

n

=4,5 kW U

an

=230V I

an

=19,6A R

a

=1,1

Ω

n

n

=1450 obr/min

Wzbudz. własne: I

fn

=0,54A R

f

=298

Ω

Kl. izol. B, praca S1, IP23

υ=40C 100kg

Producent DANZIGER WEFRT

Type: NM6 nr fabr. 634393
P

n

=2,4 kW U

an

=220V I

an

=13A

n

n

=1200 obr/min

Stabelaryzowana charakterystyka biegu jałowego badanego silnika (PCMb 54a)

Lp.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

I

f

[mA] 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 540 550 600

E

o

[V] 1,25 23 54 84 116 142 165 190 215 235 250 262 264 274

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