­Wydział Elektryczny Politechniki Poznańskiej Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej Zakład Mechatroniki i Maszyn Elektrycznych
Temat: Badanie silnika obcowzbudnego i szeregowego prądu stałego.
Rok akademicki: 2009/2010 Wydział Elektryczny Studia stacjonarne Elektrotechnika, sem. 4 Nr grupy: E3	Wykonawcy: Wojciech Konon Maria Kosińska Agata Kręt Piotr Pawłowski Dawid Skitek	Data
		Wykonania ćwiczenia 19.05.2011r.	Oddania sprawozdania 09.06.2011r.
Uwagi:

1. Dane znamionowe.

P=2,2 [kW]

U=220 [V]

I_W=0,51 [A]

I_N=12,3 [A]

n_n=1450 [obr/min]

2. Schemat pomiarowy.

A1-A2  uzwojenie twornika

1B1-1B2 oraz 2B1-2B2  uzwojenia biegunów komutacyjnych

E1-E2 uzwojenie wzbudzenia

3. Wyznaczenie rezystancji uzwojeń.

Pomiar rezystancji uzwojeń został wykonany na końcu ćwiczenia. Zmierzono dwie rezystancje. Pierwsza z nich to wspólna rezystancja uzwojenia twornika i dwóch uzwojeń biegunów komutacyjnych, druga natomiast rezystancja uzwojenia wzbudzenia.

Pomiar rezystancji twornika i uzwojenia klomutacyjnego:

Rezystancja twornika = 1,2 []

Rezystancja uzwojenia komutacyjnego 0,5 []

Pomiar rezystancji uzwojenia wzbudzenia:

R=354 []

4. Rozruch silnika i zmiana kierunku wirowania

Rozruch silnika obcowzbudnego prądu stałego rozpoczyna się od zasilenia uzwojenia wzbudzenia (końcówki E1 i E2). Dopiero po wykonaniu tej czynności możemy zasilić uzwojenie twornika. Robi się tak dlatego iż rezystancja uzwojenia wzbudzenia jest większa od rezystancji uzwojenia wirnika. W przeciwnym wypadku przy podłączeniu napięcia pojawią się duże prądy.

Aby zmienić kierunek wirowania należy zamienić końcówki zasilania albo uzwojenia twornika albo uzwojenia wzbudzenia.

5. Badanie charakterystyk mechanicznych podczas regulacji prędkości:

1. Przez zmianę napięcia twornika:

IT [A]	UT [V]	T [Nm]	n [obr/min]	Iw [A]
0,5	220	0	1696	0,51
2,1	220	2	1681	0,51
4	220	4	1665	0,51
5,9	220	6	1654	0,51
8,2	220	8	1633	0,51
10,2	220	10	1623	0,51
12,2	220	12	1606	0,51
0,4	150	0	1109	0,51
1,9	150	2	1082	0,51
4,3	150	4	1046	0,51
6,2	150	6	1020	0,51
8	150	8	1002	0,51
10	150	10	985	0,51
11,8	150	12	968	0,51
13,6	150	14	945	0,51

2. Przez zmianę prądu wzbudzenia:

IT [A]	UT [V]	T [Nm]	n [obr/min]	Iw [A]
0,5	220	0	1696	0,51
2,1	220	2	1681	0,51
4	220	4	1665	0,51
5,9	220	6	1654	0,51
8,2	220	8	1633	0,51
10,2	220	10	1623	0,51
12,2	220	12	1606	0,51
0,5	220	0	1807	0,4
2,3	220	2	1771	0,4
4,8	220	4	1753	0,4
7,4	220	6	1741	0,4
9,8	220	8	1749	0,4
11,9	220	10	1761	0,4
13	220	11	1750	0,4

3. Przez dołączenie dodatkowej rezystancji:

IT [A]	UT [V]	T [Nm]	n [obr/min]	Iw [A]
0,5	220	0	1696	0,51
2,1	220	2	1681	0,51
4	220	4	1665	0,51
5,9	220	6	1654	0,51
8,2	220	8	1633	0,51
10,2	220	10	1623	0,51
12,2	220	12	1606	0,51
0,4	220	0	1564	0,51
2	220	2	1332	0,51
4,1	220	4	1023	0,51
5,8	220	6	777	0,51
7,6	220	8	515	0,51
9,2	220	10	256	0,51
9,8	220	11	129	0,51

6. Wnioski.

Badany przez nasz silnik posiadał cztery uzwojenia: uzwojenie twornika, wzbudzenia oraz dwa uzwojenia biegunów komutacyjnych. Uzwojenia twornika oraz oba komutacyjne były zasilanie ze wspólnego źródła prądu stałego. Uzwojenia wzbudzenia było obcowzbudne więc posiadało swoje źródło zasilania, również stałe.

Wyznaczając rezystancje zauważyliśmy, że rezystancja twornika i biegunów komutacyjnych połączonych szeregowo jest bardzo niska. Jest to spowodowane tym aby były jak najmniejsze straty w tych uzwojeniach. Rezystancja uzwojenia wzbudzenia była natomiast dużo większa. To z kolei spowodowane jest faktem iż uzwojenie wzbudzenia jest bocznikowe i posiada dużą liczbę zwojów. Rozruch silnika odbywa się w dwóch etapach. Najpierw należy zasilić uzwojenie wzbudzenia, dopiero po tej czynności uzwojenie twornika. Jeśli chcemy zmienić kierunek wirowania silnika to musimy zamienić końcówki zasilania albo uzwojenia wzbudzenia albo twornika. Należy przy tym pamiętać, żeby nie zamieniać ich jednocześnie ponieważ wtedy kierunek obrotu silnika pozostaje ten sam.

W ostatniej części badaliśmy charakterystyki mechaniczne podczas regulacji prędkości przy trzech sposobach regulacji.

Najpierw dokonywaliśmy pomiarów dla znamionowych wartości napięcia twornika, prądu wzbudzenia oraz przy braku dodatkowej rezystancji w obwodzie twornika.

Potem zmienialiśmy jeden z powyższych parametrów przy niezmiennych dwóch pozostałych. Pomiaru dokonywaliśmy po ustawieniu tych trzech parametrów i poprzez zmianę momentu.

Najpierw zmieniliśmy wartość napięcia na tworniku. Z cha-ki widać, że przy zmniejszeniu napięcia twornika znacznie zmniejsza się prędkość obrotowa. Z tabeli widać iż nie znacznie przy zmniejszeniu napięcia twornika zmniejsza się prąd twornika.

Następnie zmienialiśmy wartość prądu twornika. Zmniejszenie prądu wzbudzenia spowodowało zwiększenie prędkości obrotowej i nie znaczny wzrost prądu twornika.

W ostatnim etapie ćwiczenia do uzwojenia twornika dołączyliśmy dodatkową rezystancję. Z cha-ki widać, że wraz ze wzrostem momentu drastycznie spada prędkość obrotowa. Z tabeli odczytujemy nie znaczny spadek prądu twornika.

Należy zauważyć, że poszczególne charakterystyki n=f(T) przy zmianach prądu wzbudzenia i napięcia twornika są względem siebie równoległe a przy zmianach rezystancji obwodu twornika zaczynają się od jednego punktu i czym większy moment tym różnica prędkości większa.

Rozruchu silnika szeregowego oraz próby obciążenia nie zdążyliśmy zrobić na zajęciach.

Strona 8 z 8