Badanie silnika indukcyjnego pierścieniowego - b, MASZYNY


Politechnika Poznańska

Instytut Elektrotechniki Przemysłowej

Laboratorium

Maszyn Elektrycznych

Rok akademicki:

1995/1996

Wydział: Elektryczny

Kierunek: Elektrotechnika

Specjalność:UEiEP

Rok studiów: 3, Semestr: 6

Temat : Badanie trójfazowego silnika

indukcyjnego pierścieniowego.

Wykonujący sprawozdanie:

1.Adam Sitek

Zaliczenie:

Schemat połączeń i dane znamionowe

P = 3,3 kW, n N = 940 obr/min ,

stojan: UNs = 380 V, INs = 9,5 A (przy połączeniu w trójkąt ) ,

wzbudzenie: UNw = 95 V, INw = 25 A.

Tabela pomiarów i obliczeń

Lp.

U

IR

IS

IT

IZ

P1

P2

P1Z

Mr

Mrn

cosϕ

ZZ

RZ

XZ

-

V

A

A

A

A

W

W

W

kGm

Nm

-

Ω

Ω

Ω

1.

172

10,0

10,3

10,0

10,1

1260

-200

1060

0,57

27,1

0,36

30,0

10,1

28,2

2.

166

9,5

9,8

9,5

9,6

1160

-180

980

0,52

26,7

0,36

30,3

10,0

28,4

3.

160

9,0

9,3

9,0

9,1

1060

-180

880

0,48

26,6

0,35

30,9

10,1

29,0

4.

152

8,5

8,8

8,5

8,6

940

-160

780

0,44

27,2

0,35

31,4

10,4

29,5

5.

143

8,0

8,3

8,0

8,1

840

-140

700

0,4

27,8

0,34

31,7

10,3

29,8

6.

130

7,0

7,3

7,0

7,1

660

-120

540

0,32

26,5

0,35

32,8

10,6

30,0

7.

116

6,0

6,3

6,0

6,1

500

-100

400

0,25

26,2

0,34

33,4

10,4

30,4

8.

98

5,0

5,3

5,0

5,1

360

-80

280

0,18

26,4

0,33

33,6

10,7

31,0

9.

80

4,0

4,3

4,0

4,1

240

-40

200

0,13

28,8

0,35

34,2

10,9

32,1

10.

60

3,0

3,3

3,0

3,1

140

-20

120

0,09

35,4

0,37

32,8

10,6

30,8

Lp.

Izn[A]

1

22.3

2

21.98

3

21.61

4

21.5

5

21.52

6

20.75

7

19.98

8

19.77

9

19.48

10

19.63

Wzory do obliczeń

, , , , ,

, Izn=I1z.

Tabela pomiarów i obliczeń

Lp.

U

IR

IS

IT

I0

P1

P2

P10

Q10

n

cosϕ

ΔPcu

ΔPFe

-

V

A

A

A

A

W

W

W

var

obr/min

-

W

W

1.

380

6,0

6,1

6,1

6,1

1320

-1000

320

4002

1000

0,079

119,1

200,8

2.

360

5,2

5,4

5,3

5,3

1080

-800

280

3292

1000

0,084

89,7

190,2

3.

340

4,5

4,6

4,6

4,6

920

-680

240

2697

1000

0,088

67,6

172,2

4.

320

4,0

4,1

4,1

4,1

760

-560

200

2264

1000

0,088

53,7

146,2

5.

300

3,6

3,7

3,6

3,6

640

-480

160

1864

1000

0,086

41,5

118,3

6.

280

3,2

3,3

3,3

3,3

520

-400

120

1596

1000

0,075

34,7

85,3

7.

240

2,5

2,6

2,6

2,2

360

-280

80

1078

1000

0,074

21,5

58,3

8.

200

2,0

2,1

2,1

2,1

240

-140

60

725

1000

0,082

14,2

45,8

9.

160

1,6

1,6

1,5

1,6

140

-100

40

442

1000

0,09

8,3

31,8

10.

120

1,2

1,2

1,1

1,2

80

-60

20

249

1000

0,08

4,5

15,3

Lp.

Pm[W]

Pfe+m[W]

1

130

330.8

2

130

320.8

3

130

302.2

4

130

276.2

5

130

248.3

6

130

215.3

7

130

188.3

8

130

175.8

9

130

161.8

10

130

145.3

Wzory do obliczeń

, , , , ,

. Pfe+m = P10 -

Tabela pomiarów i obliczeń

Lp.

U

IR

IS

IT

I

P1

P2

P

M

n

cosϕ

Q

s

η

-

V

A

A

A

A

W

W

W

Nm

ob/m

-

var

%

%

1.

380

9,7

9,8

9,7

9,7

3440

680

4120

33,4

906

0,65

4850

9,4

79,4

2.

380

9,3

9,4

9,3

9,3

3280

600

3880

31,4

912

0,63

4752

8,7

79,3

3.

380

8,9

9,0

8,9

8,9

3120

520

3640

29,4

918

0,62

4594

8,2

79,2

4.

380

8,5

8,6

8,6

8,5

2960

440

3400

27,5

922

0,61

4528

7,8

78,8

5.

380

7,9

8,0

7,9

7,9

2680

240

2920

23,5

935

0,56

4306

6,6

78,0

6.

380

7,4

7,5

7,4

7,4

2480

80

2560

19,6

944

0,53

4130

5,6

76,8

7.

380

6,9

7,0

6,9

6,9

2200

-120

2080

15,7

955

0,47

4032

4,4

74,0

8.

380

6,5

6,6

6,5

6,5

2000

-320

1680

11,8

965

0,4

3938

3,5

70,0

9.

380

6,3

6,4

6,3

6,3

1800

-520

1280

7,8

974

0,33

3928

2,7

62,5

10.

380

6,1

6,1

6,1

6,1

1560

-760

800

3,9

984

0,21

3936

1,6

42,8

11.

380

6,1

6,1

6,1

6,1

1360

-1000

360

0

1000

0,09

3998

0

10,9

Lp.

ω

Pm

Mn

ΔPcu1

ΔPCu2

ΣΔP

-

1/s

W

Nm

W

W

W

1.

94,8

3260

34,4

301,1

228,3

859,4

2.

95,5

3076

32,2

276,8

197,1

804,9

3.

96,1

2882

30,0

253,5

174,8

758,3

4.

96,5

2680

27,7

236,7

152,9

719,6

5.

97,8

2278

23,3

199,7

112,4

642,1

6.

98,9

1966

19,9

175,2

88,3

593,5

7.

100

1539

15,4

152,4

57,8

540,2

8.

101,2

1178

11,6

135,2

36,9

502,1

9.

102

800

7,8

127,0

23,3

480,3

10.

103

342,3

3,3

119,1

8,5

457,6

11.

104,7

39,4

0,4

119,1

1,7

320,8

Wzory do obliczeń

, , , , ,

, , , ,

ΔPFe = 200 W , ΔPm = 130 W. Pm =M n

Tabela pomiarów i obliczeń

Lp.

n

IR

IS

IT

I

In

M

Mn

s

-

ob/m

A

A

A

A

A

Nm

Nm

%

1.

1000

1,6

1,8

1,7

1,7

3,7

0,7

3,4

0

2.

950

2,2

2,4

2,2

2,3

5,1

2,3

11,3

5

3.

900

3,8

3,9

3,7

3,8

8,4

6,0

29,4

10

4.

800

6,0

6,1

5,9

6,0

13,2

8,4

41,2

20

5.

740

6,8

6,9

6,7

6,8

15,0

8,4

41,2

26

6.

700

7,2

7,3

7,0

7,2

15,8

8,2

40,2

30

7.

600

7,9

8,0

7,8

7,9

17,4

7,5

36,8

40

8.

500

8,4

8,5

8,2

8,4

18,5

6,7

32,8

50

9.

400

8,7

8,8

8,6

8,7

19,1

6,1

29,9

60

10.

300

8,9

9,0

8,8

8,9

19,6

5,4

26,5

70

11.

200

9,0

9,2

8,9

9,0

19,8

5,0

24,5

80

12.

100

9,1

9,3

9,1

9,2

20,2

4,9

24,0

90

13.

0

9,6

9,8

9,8

9,7

21,3

4,5

22,0

100

Lp.

U

[V]

n

[obr/min]

M

[Kgm]

I

[A]

Mn

[Nm]

M

[Nm]

In

[A]

s

1

165

1000

0

1,6

0,0

0,0

3,7

0

2

165

620

0,17

2

8,8

1,7

4,6

0,38

3

165

600

0,45

3,1

23,4

4,4

7,1

0,4

4

165

520

0,65

4,45

33,8

6,4

10,2

0,48

5

165

510

0,71

5

36,9

7,0

11,5

0,49

6

165

754

0,74

5,9

38,5

7,3

13,6

0,246

7

165

700

0,71

6,4

36,9

7,0

14,7

0,3

8

165

600

0,65

7,1

33,8

6,4

16,4

0,4

9

165

500

0,58

8,2

30,2

5,7

18,9

0,5

10

165

400

0,62

8,5

32,3

6,1

19,6

0,6

11

165

300

0,57

8,9

29,7

5,6

20,5

0,7

12

165

200

0,53

9,2

27,6

5,2

21,2

0,8

13

165

100

0,51

9,3

26,5

5,0

21,4

0,9

14

120

1000

0

1,3

0,0

0,0

4,1

0

15

120

950

0,07

1,5

6,9

0,7

4,8

0,05

16

120

900

0,2

2,25

19,7

2,0

7,1

0,1

17

120

850

0,32

3,3

31,5

3,1

10,5

0,15

18

120

810

0,36

3,7

35,4

3,5

11,7

0,19

19

120

830

0,34

3,95

33,4

3,3

12,5

0,17

20

120

750

0,38

4,4

37,4

3,7

13,9

0,25

21

120

700

0,37

4,75

36,4

3,6

15,0

0,3

22

120

600

0,34

5,35

33,4

3,3

16,9

0,4

23

120

500

0,31

5,7

30,5

3,0

18,1

0,5

24

120

400

0,28

5,95

27,5

2,7

18,8

0,6

25

120

300

0,24

6,1

23,6

2,4

19,3

0,7

26

120

200

0,22

6,2

21,6

2,2

19,6

0,8

27

120

100

0,21

6,3

20,7

2,1

20,0

0,9

28

120

0

0,2

6,45

19,7

2,0

20,4

1

Zależność momentu przy dodatkowej rezystancji

Tabela

Lp.

M

[KGm]

I

[A]

M

[Nm]

Mn

[Nm]

In

[A]

s

n

[obr/min]

1

0

1,6

0,0

0,0

3,7

0,0

1000

2

0,06

1,75

0,6

3,1

4,0

0,0

950

3

0,2

2

2,0

10,4

4,6

0,1

900

4

0,34

4,55

3,3

17,7

10,5

0,2

850

5

0,8

6,25

7,8

41,6

14,4

0,6

420

6

0,79

6

7,7

41,1

13,8

0,5

460

7

0,8

6,5

7,8

41,6

15,0

0,6

354

8

0,78

6,7

7,7

40,6

15,4

0,7

300

9

0,76

7,1

7,5

39,5

16,4

0,8

200

10

0,75

7,45

7,4

39,0

17,2

0,9

100

11

0,74

8,2

7,3

38,5

18,9

1,0

0

Wzory do obliczeń

, , , .

Tabela pomiarów i obliczeń

składowa

U

n

s

P1

P2

P

IR

IS

IT

I

Z

-

V

ob/m

%

W

W

W

A

A

A

A

Ω

zgodna

160

800

20

860

180

1040

5,6

5,7

5,5

5,6

48,4

przeciwna

160

800

20

-400

1100

700

9,5

9,6

9,6

9,7

28,6

Wzory do obliczeń

, , , .

Tabela pomiarów

Lp.

IR

IS

IT

I

P1

P2

P

M

n

cosϕ

Q

s

η

-

A

A

A

A

W

W

W

Nm

ob/m

-

var

%

%

1.

7,2

7,1

7,0

7,1

2320

0

2320

18

950

0,5

4047

5

77,2

2.

6,0

6,1

6,0

6,0

1400

-920

480

0,49

1000

0,12

3921

0

10,7

3.

6,5

6,6

6,6

6,6

800

-680

-880

-12

1030

0,2

4206

-3

68,0

4.

8,1

8,0

8,1

8,1

320

-2560

-2240

-26

1060

0,42

4838

-6

77,6

5.

9,2

9,2

9,2

9,2

80

-3120

-3040

-36

1080

0,5

5244

-8

74,7

Wzory do obliczeń

, , , , .

Tabela pomiarów

Lp.

n

U1

U2

f1

f2

Uwagi

-

obr/min

V

V

Hz

Hz

-

1.

1000

380

0

50

0

2.

500

380

39,5

50

25

3.

300

380

55,5

50

35

zgodnie

4.

150

380

67

50

43

5.

0

380

80

50

50

6.

-200

380

94

50

60

7.

-400

380

110

50

70

8.

-600

380

126

50

80

przeciwnie

9.

-800

380

142

50

90

10.

-1000

380

155

50

100

Tabela pomiarów

Lp.

U1

U2

ϑ

-

V

V

-

1.

380

80

8,23

2.

300

64

8,12

3.

240

51

8,15

Wzór do obliczenia


,

po uśrednieniu ϑśr = 8,16

R1 = 3,2 Ω , R2' = 6,9 Ω , Xr1 = 24,1 Ω , E1 = 389 V , Iμ = 3,48 A , Xμ = 111,7 Ω , Rfe = 2260,8 Ω

RZ1 = 10,08 Ω , XZ1 = 28,2 Ω , ZZ1 = 30 Ω , ϕ = 69°

I10f = 3,5 A , cosϕ0 = 0,08 , I1Zf = 12,1A , cosϕZ = 0,36 , U1n = 380 V , n1 = 1000 obr/min ,

Prąd wirnika oraz spadki napięć:

ω1 = 104,7 rad/s , , P'10 = 190 W , cosϕ`0 = 0,05 , I'10f = 3,49 A

Celem ćwiczenia było badanie silnika pierścieniowego jak również wyznaczenie parame-trów schematu zastępczego oraz badanie maszyny przy pracy prądnicowej i jako przetwornicy częstotliwości.

Z próby biegu jałowego wyznaczyliśmy elementy gałęzi poprzecznej schematu zastępczego oraz cosj0. Przy biegu jałowym straty w żelazie są większe od strat w uzwojeniach. Przy idealnym biegu jałowym (w takich warunkach wykonywaliśmy pomiary) straty mechaniczne można pominąć ze względu na ich małą wartość.

Z próby zwarcia wyznaczyliśmy parametry gałęzi podłużnej schematu zastępczego. W stanie zwarcia maszyny poślizg s = 100%. Prąd wirnika ma wartość znacznie większą od prądu znamionowego ze względu na małą wartość R2 w stosunku do R2/s. Z tego względu wykonywaliśmy próbę przy obniżonym napięciu, tak aby nie przekroczyć wartości prądu znamionowego.

Przekładnię wyznaczaliśmy przy rozwartym wirniku zasilając stojan. W obliczeniach należało uwzględnić współczynnik pierwiastka z trzech ze względu na sposób połączenia wirnika i stojana.

W próbie obciążenia zmienialiśmy moment obciążenia obserwując prędkość obrotową. Na czas rozruchu w obwód wirnika włączony jest rozrusznik, w celu ograniczenia prądu rozruchowego. W czasie normalnej pracy wirnik musi być zwarty. W przypadku, gdy moment obciążenia jest mniejszy od znamionowego, prędkość obrotowa jest większa od znamionowej. Ze wzrostem obciążenia prędkość obrotowa silnika maleje.

Zależność momentu od poślizgu wyznaczaliśmy przy obniżonym napięciu.

Jeżeli nadamy silnikowi prędkość większą od synchronicznej pracuje on wtedy jak prądnica, tzn. oddaje moc do sieci.

Badany silnik może również pracować jako przetwornik częstotliwości. W zależności od kierunku wirowania możemy zmieniać częstotliwość od 0 do 100 Hz.


Wyszukiwarka