LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCNYCH

POLITECHNIKA LUBELSKA			LABORATORIUM nAPęDU eLEKTRYCZNEGO
Imię i nazwisko: Różański Robert Bara Maciej Siwiec Robert Wolanin Mariusz					Grupa: ED. 6.1	Rok akadem.: 1996/97
Data: 3.03.1997	Nr ćwiczenia: 3	Ocena:		Temat: Badanie indukcyjnego silnika pierścieniowego

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest nabycie umiętności wykonywania podstawowych pomiarów przy badaniu silnika pierścieniowgo oraz na zapoznaniu się z podstawowymi charakterystykami i własnościami silników.

1. Dane znamionowe silnka :

P = 3 kW

n = 1420 obr/min

U = 220/380 V

I = 11.4/6.6 A

cosϕ = 0.81

2.Badanie silnika przy otwartych uzwojeniach wirnika

Au - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Av - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Aw - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

W₁, W₂ - watomierz elektrodynamiczny kl. 0.5 U_N1 =400 V, U_N1 =200 V, I_N1 =5 A

V₁ - volteomierz elektromagnetyczny kl 1.5 R=150Ω/V

U1UV	U1UW	U1VW	U1	I1U	IIV	I1W	Im	U2UV	U2UW	U2VW	U20	R2'	ϑ
V	V	V	V	A	A	A	A	V	V	V	V	W	-
400	400	400	400	3.7	3.7	3.7	3.7	85	85	85	85	1.46	4.71
340	343	341	341	2.8	2.9	2.7	2.8	75	75	75	75	1.4	4.6
290	295	295	293	2.3	2.3	2.2	2.2	65	65	65	65	1.34	4.51
237	240	240	239	1.8	1.8	1.5	1.7	50	52	52	51	1.46	4.7
190	193	193	192	1.2	1.0	1.0	1.1	41	41	40	41	1.47	4.72
95	97	98	97	0.2	0.2	0.2	0.2	30	30	30	30	0.68	3.22

Charakterystyki magnesowania indukcyjnego silnika pierścieniowego

U_1N = 380 V I_mn = 3,45 A I_1n = 3,9 A

Procentowa wartość prądu magnesującego :

Przykładowe obliczenia

3 Próba biegu jałowego

Au - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Av - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Aw - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

W₁, W₂ - watomierz elektrodynamiczny kl. 0.5 U_N1 =400 V, U_N1 =200 V, I_N1 =5 A

V₁ - volteomierz elektromagnetyczny kl 1.5 R=150Ω/V

I1U	I1V	I1W	I0	UUV	UUW	UVW	U0	α1	α2	P0	ΔPap	ΔPu0	ΔP0	cosϕ
A	A	A	A	V	V	V	V	dz	dz	W	W	W	W	-
3.7	3.7	3.6	3.67	400	400	400	400	23	15	380	13.3	44.5	322.3	0.14
2.9	2.8	2.7	2.8	343	343	344	344	16.5	10	265	9.84	25.9	229.3	0.14
2.3	2.3	2.2	2.3	297	298	297	298	48	24	720	7.39	17.5	695.11	0.59
1.9	1.9	1.9	1.9	240	241	241	241	33	13	460	4.83	1.91	443.26	0.56
1.5	1.5	1.5	1.5	195	195	195	195	25	7	320	3.17	7.43	309.4	0.61
1.2	1.1	1.2	1.17	142	142	142	142	17	0	170	1.68	4.52	163.8	0.57

Przykładowe obliczenia:

Charakterystyki zasadniczych wielkości silnika asynchronicznego przy biegu jałowym

Przy U_o = U_N: I_0N = 3.3 A ΔP₀ = 312 W cosϕ₀ = 0.18 ΔP_M = 145 W , ΔP_ż = 167 W

Proocentowa wartość znamionowego prądu biegu jałowego w stosunku do prądu znamionowego silnika wynosi i_0N = 50 %.

4.Próba zwarcia

Au - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Av - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Aw - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

W₁, W₂ - watomierz elektrodynamiczny kl. 0.5 U_N1 =400 V, U_N1 =200 V, I_N1 =5 A

V₁ - volteomierz elektromagnetyczny kl 1.5

I1U	I1V	I1W	IZ	UUV	UUW	UVW	UZ	α1	α2	PZ	ΔPap	ΔPZ	cosϕ	F	M
A	A	A	A	V	V	V	V	dz	dz	W	W	W	-	N	Nm
7	6.8	7	6.93	83	85	83	84	53	2	550	0.59	549.41	0.54	1.4	0.32
6	5.8	5.7	5.83	70	70	70	70	38	2	400	0.41	399.6	0.57	1.2	0.28
4.7	4.7	4.6	4.67	56	56	56	56	24	1	250	0.26	249.74	0.55	0.8	0.18
3.5	3.5	3.4	3.47	40	40	40	40	13	0.5	135	0.13	134.87	0.56	0.5	0.12
1.3	1.3	1.2	1.27	30	30	30	30	5.5	0	55	0.08	54.93	0.83	0.2	0.05

Przykładowe obliczenia:

Charakterystyki zwarcia silnika asynchronicznego

a. Prąd zwarcia odpowiadający napięciu zanamionowemu :

b.Krotność znamionowego prądu zwarcia w stosunku do prądu znamionowego:

c. cosϕ_Z= 0.51

d. Procentowe napięcie zwarcia:

e. Impedancja zwarciowa fazowa:

f. Rezystancja zwarciowa fazowa:

g. Zwarciowa reaktancja fazowa:

5. Pomiar momentu rozruchowego przy różnych rezystancjach na wirniku

UZ=70 V l=23 cm RV=60000 Ω RW1 =30000 Ω
I1U	I1V	I1W	IZ	α1	α2	PZ	ΔPap	ΔPZ	cosϕ	U4	U5	U5	URD	RDW	F	M
A	A	A	A	dz	dz	W	W	W	-	V	V	V	V	Ω	N	Nm
5.7	5.7	5.6	5.7	18	1	190	0.41	189.6	0.27	70	71	71	70.7	8.36	0.4	0.92
4.8	4.8	4.7	4.8	20	6	260	0.41	259.6	0.45	83	85	85	84.3	12	1.2	0.28
4.0	4.0	4.0	4.0	19	8	270	0.41	269.6	0.56	93	95	95	94.3	16.3	1.2	0.28
3.2	3.3	2.9	3.1	16	7	230	0.41	229.6	0.89	103	105	105	104	24.6	1.1	0.25
2.6	2.7	2.5	2.6	14	6	200	0.41	199.6	0.64	107	110	110	109	30.5	1	0.23
2.2	2.2	2.0	2.1	12	5	170	0.41	169.6	0.66	112	114	114	113	40.1	0.9	0.21
1.5	1.5	1.5	1.5	10	4	140	0.41	139.6	0.77	115	117	117	116	56	0.6	0.14
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

_ZM=4A, ΔP_ZM=184W, cosϕ_ZM=0.41, R_DW=0.2Ω,

a. Impedancja zwarciowa fazowa:

b. Rezystancja zwarciowa fazowa:

c. Zwarciowa reaktancja fazowa:

d. Poślizg krytyczny:

Charakterystyki rozruchu asynchronicznego silnika pierścieniowego dla różnych wartości rezystancji dodatkowej obwodu wirnika

6. Próba obciążenia

+

Schemat układu pomiarowego

Wyniki pomiarów:

U1=380 V I = 0.6 cm RV = 30000Ω RW1=60000Ω
I1U	I1V	I1W	α1	α2	P	ΔPap	cos	n	s	UP	I7	PWP	P1	DPop	P2	η	M
A	A	A	-	-	W	W	-		-	V	A	W	W	W	W	-	Nm
5	5	5	47	13	2400	12.03	0.18	1429	0.01	216	7.6	1642	2388	134	1776	0.74	0.2
4.9	4.9	4.9	45	12	2280	12.03	0.17	1435	0.01	220	7	1540	2268	137	1677	0.74	0.19
4.5	4.5	4.5	41	8	1960	12.03	0.16	1445	0.02	226	6	1356	1948	138	1494	0.77	0.17
4.2	4.2	4.2	37	4	1660	12.03	0.16	1455	0.03	232	5	1160	1648	144	1304	0.79	0.14
3.9	3.9	3.9	33	0.5	1640	12.03	0.13	1465	0.03	236	4	944	1628	145	1089	0.67	0.12
3.7	3.7	3.7	30	-3	1080	12.03	0.11	1472	0.04	240	3	720	1068	147	867	0.81	0.09
3.6	3.6	3.6	27	-7	800	12.03	0.08	1480	0.04	242	2	484	788	150	634	0.81	0.07
3.3	3.3	3.3	20	-11	360	12.03	0.04	1494	0.05	242	0	0	348	150	150	0.43	0.02

Charakterystyki z próby obciążenia silnika w funkcji prądu silnika

Charakterystyki z próby obciążenia silnika w funkcji mocy pobranej przez silnik

Przykładowe obliczenia:

Zestawienie charakterystycznych wielkości silnika badanego:

Wielkość	Un	I1	Io/In	PZN	P1N	n	Mn	Sn	η
dane	V	A	-	kW	kW	1/s	Nm	-	-
tabiczka znamio-nowa	220	6.6	-	3	3.519	1420	0.336	0.05	0.853
pomiary	220	6.4	0.51	3.5	3.531	1420	0.29	0.053	0.85
wykres kołowy	220	6.5	0.52	3	3.391	-	0.22	0.025	0.885

Wnioski:

Na podstawie wykonanych pomiarów wyznaczono wszystkie charakterystyki, określające własności badanego silnika. Porównując otrzymane wykresy z wykresami zawartymi we wprowadzeniu teoretycznym można stwierdzić, że część się pokrywa z założeniami teoretycznymi a część nie. Rozbieżności widać także porównując parametry otrzymane z obliczeń z parametrami podanymi na tabliczce znamionowej.

Bardzo mało dokładne było wyznaczenie momentu rozruchowego przy próbie zwarcia. Spowodowane to było tym że do pomiaru siły użyto dynamometru o bardzo małej czułości, co po uwzględnieniu wartości momentu znamionowego pozwala stwierdzić, że obliczona wartość momentu jest w przypadkowa.

Niewielka czułość dynamometru nipozwoliła na wyznaczenie maksimum momentu rozruchowego w funkcji rezystancji dodatkowej miernika. Także tylko w niewielkim stopniu uzyskano maksimum ΔPz=f(Rdw). Przyczyną tego mogło być to, że rezystancja dodatkowa zmieniała się skokowo, a nie ciągle, przez co wartość rezystancji dodatkowej, przy której wystąpiło maksimum była przeskalowana.

3f

A_W

A_R

A_V

W₁

W₂

V₁

A₁

M

3f

A_W

A_R

A_V

W₁

W₂

V₁

A₁

A₂

A₃

M

V₂

3f

A_W

A_R

A_V

W₁

W₂

V₁

M

A₈

A₇

E1 E2

1B1

2B2

V₂

G

---