AKADEMIA TECHNICZNO - ROLNICZA

im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich

w BYDGOSZCZY

ZAKŁAD ENERGETYKI ROLNICTWA

LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI

TEMAT: Badanie układu Leonarda

Wykonał

Bartniczak Marek

r. G III sem.

Studium inż.

Rok akad 1996/97

1. TEORIA

Układ Leonarda umożliwia uzyskanie płynnego sterowania prędkością silnika w szerokim zakresie. Zasada działania układu: silnik napędowy napędza ze stałą prędkością obrotową prądnicę. Sterowanie prędkością obrotową silnika roboczego uzyskuje się przez zmianę napięcia prądnicy zasilającej bezpośrednio twornik silnika.

Układ Leonarda jest szeroko stosowany zarówno w napędach ciężkich tj. o dużych mocach - do kilku tys. kW(napęd gł. Okrętów, napęd walcarek, górniczych maszyn wyciągowych), jak i do napędów silników lekkich o mocach rzędu kilku kW np.: w obrabiarkach.

ZASTOSOWANE WZORY.

• moc pobierana przez silnik M₂

P_s = U₂ I₂ + I²_w2

• moc oddana przez prądnice

P_p = I₃ U₃

• sprawność silnika Leonarda

*_s = P_p / P_s

• moc na wale silnika Leonarda

P_w = P_s *_s

• sprawność układu

*_u = P_w / P + I²_w R_w + I²_w2 R_w2

R_w1 - oporność uzw. wzbudzenia prądnicy G₁

R_w2 - oporność uzw. wzbudzenia silnika M₂

• moment nawale silnika Leonarda

M = 9.55 P_w / n

3. WYNIKI POMIARÓW I OBLICZEŃ

R_w1 = 205 *

R_w2 = 505 *

Lp.	POMIARY							OBLICZENIA
	P	U2	I2	Iw2	Iw1	U3	I3	n	Ps	Pp	M	*s	*k	Pw
	W	V	A	[A]	[A]	[V]	[A]		W	W	Nm	%	%	W
1	720	220	1,1	0,37	0,5	235	0	1530	309	0	0	0	0	0
2	960	220	2,1	0,37	0,5	225	1,4	1470	529	315	2,65	0,77	0,37	408
3	1360	220	4,2	0,37	0,53	225	2,8	1520	991	630	4,96	0,79	0,53	790
4	1600	220	5,6	0,37	0,53	215	4,0	1480	1300	860	6,82	0,81	0,61	1056
5	1840	220	6,6	0,37	0,52	205	5,1	1450	1520	1045	8,3	0,82	0,64	1260
6	2240	220	7,9	0,37	0,56	200	6,3	1445	1806	1260	9,73	0,83	0,63	1508
1	720	176	1,0	0,37	0,33	235	0	1200	244	0	0	0	0	0
2	1040	176	3,0	0,37	0,36	225	1,4	1180	596	315	3,5	0,72	0,38	433
3	1280	176	4,7	0,37	0,36	215	2,7	1145	895	580	6,0	0,80	0,52	720
4	1600	176	6,4	0,37	0,37	210	3,9	1140	1194	819	8,2	0,82	0,58	998
5	1840	176	7,9	0,37	0,37	200	5,0	1120	1458	1000	10,3	0,83	0,62	1210
6	2170	176	9,4	0,37	0,38	190	6,1	1120	1722	1159	12,0	0,82	0,62	1412
1	800	220	1,2	0,3	0,49	230	0	1525	307	0	0	0	0	0
2	1040	220	2,6	0,3	0,49	220	1,4	1500	615	308	2,7	0,7	0,38	435
3	1440	220	4,1	0,3	0,53	215	2,7	1500	945	580	4,7	0,78	0,48	741
4	1880	220	5,4	0,3	0,53	210	3,9	1490	1231	829	6,4	0,82	0,56	1011
5	2000	220	6,8	0,3	0,53	205	5,0	1475	1539	1045	8,2	0,82	0,63	1268
6	2240	220	7,8	0,3	0,53	195	6,1	1460	1754	1189	9,4	0,82	0,52	1446

DANE ZNAMIONOWE UŻYTYCH PRZEDMIOTÓW.

Silnik prądu stałego: Prądnica prądu stałego;

- Typ - PZOb 44a - Typ PZOb 44b

- moc P = 1,5 kW - moc P = 1,5 kW

- U = 220 V - U = 230 V

- I = 8,2 A - I = 6,5 A

- n = 1500 obr/min - n = 1450 obr/min

wzbudzenie obcowzbudne wzbudzenie obcowzbudne

- U_w = 220V - U_w = 220 V

- I_w = 0,37 A - I_w = 0,4 A

5. UWAGI I WIOSKI.

Na podstawie wykresów n = f (M) można stwierdzić, że ze wzrostem momentu obrotowego, a tym samym mocy na wale, obroty silnika zmniejszają się nieznacznie, co świadczy o dużej stateczności układu. Zalety ukł. Leonarda to:

• regulacja prędkości obrotowej odbywa się stosunkowo płynnie,

• szeroki zakres regulacji prędkości obrotowej,

• możliwe jest hamowanie silnikiem z odzyskiem energii.

Wady ukł. Leonarda to:

• duża moc zainstalowanych maszyn, przekracza potrójnie moc silnika, co powoduje duże koszty

• mała sprawność ukł. ze względu na potrójne przetwarzanie energii.

---