Sprawozdanie

Wyznaczanie sprawności zespołu napędowego pod obciążeniem

IMIR gr 9 B

Wanat Adam

Ustrzycki Mateusz

Twardak Jakub

Celem ćwiczenia było określenie niektórych charakterystyk zespołu napędowego : pomiary prędkości obrotowych oraz momentów obrotowych silnika i hamulca oraz wyliczenie na ich podstawie przełożenia oraz sprawności zespołu napędowego.

Układ testowy składał się z:

• silnika asynchronicznego

• motoreduktora

• sprzęgła oponowego

• hamulca elektromagnetycznego

• falownika

• momentomierza oraz

• obrotomierza (silnika i hamulca)

Dane znamionowe silnika i motoreduktora:

• moc silnika 750 W

• obroty znamionowe silnika 1400 obr/min

• obroty wyjściowe 138 obr/min

• moment wyjściowy 52 Nm

• i=10,13

Wykonane obliczenia:

• wyliczenie średniej wartości obrotów silnika i hamulca

• wyliczenie na podstawie powyższych średnich przełożenia układu

zgodnie z zależnością

• wyliczenie poszczególnych momentów obrotowych silnika przy wykorzystaniu procentowych wartości obciążenia z pomiarów

• wyliczenie sprawności układu dla poszczególnych wartości

  

obciążenia zgodnie z zależnością

Wyniki pomiarów i wartości obliczone zebrane w tabelę

Obciążenie hamulca	Obroty silnika	Obroty hamulca	Obciążenie silnika	Moment silnika	Sprawność
2.6	785	78.2	16.33%	8.49	30.62%
7.5	785	78.2	26.20%	13.62	55.05%
16.9	785	78.2	44.50%	23.14	73.03%
22.6	785	78.2	56.40%	29.33	77.06%
25.6	785	78.2	63.10%	32.81	78.02%
31.6	785	78.3	74.90%	38.95	81.13%
38.1	785	78.4	88.70%	46.12	82.60%
40.5	785	78.4	94.10%	48.93	82.77%
43.5	772	77.5	99.60%	51.79	83.99%

Przełożenie

Średnie obroty silnika – 783,89 obr/min

Średnie obroty hamulca - 78,18 obr/min

i= 783,89/78,18 = 10,03

Wykresy

Wnioski

Sprawność układu jest mniejsza niż 100%; potwierdza to w pewnym stopniu prawdziwość przeprowadzonych pomiarów i wykonanych obliczeń.

Sprawność jest najmniejsza gdy obciążenie jest najmniejsze, oraz rośnie wraz ze wzrostem obciążenia aż do osiągnięcia najwyższej wartości przy obciążeniu niemal znamionowym. Dzieje się tak dlatego, że przy małym obciążeniu dodatkowym stosunkowo duże są opory własne układu (tarcie w łożyskach, motoreduktorze, wentylatorze chłodzącym). Innymi słowy gdy obciążenie jest niewielkie, większość mocy zużywana jest na pokonanie oporów własnych układu, a tylko niewielka część na wykonanie użytecznej pracy. Przy zwiększającym się obciążeniu stopniowo maleje udział oporów na rzecz momentu obciążenia, więc proporcjonalnie więcej mocy jest wykorzystywane do wykonania użytecznej pracy i tym samym sprawność rośnie.

Po przeanalizowaniu zależności pomiędzy prędkością obrotową silnika a obciążeniem hamulca można dojść do wniosku, że prędkość obrotowa silnika właściwie nie ulega zmianie wraz ze wzrostem obciążenia praktycznie do najwyższej wartości tego obciążenia. Po osiągnięciu wartości obciążenia zbliżonej do obciążenia znamionowego obroty spadają. Zachowanie to jest zgodne z charakterystyką silnika asynchronicznego - w miarę wzrostu obciążenia wzrasta moment silnika, a zarazem moc pobierana z sieci, aż do osiągnięcia wartości nominalnych. Przy dalszym wzroście obciążenia dochodzi do przekroczenia wartości maksymalnej momentu obrotowego silnika i w rezultacie do jego utknięcia.