POLITECHNIKA POZNAC
SKA
Wydział Elektryczny
Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej
Zakład Mechatroniki i Maszyn Elektrycznych
Przedmiot: Laboratorium Maszyn Elektrycznych
Ćwiczenie nr: 5
Temat: Badanie 3-fazowego silnika indukcyjnego pierścieniowego  część II.
Rok akademicki: Wykonawcy: Data
2015/2016 1. Wykonania Oddania
Kierunek: Elektrotechnika ćwiczenia sprawozdania
Studia: stacjonarne
13.04.2016 20.04.2016
Rok studiów: II
Ocena:
Semestr: IV
Nr grupy:
Uwagi:
1. Cel ćwiczenia.
" Pomiar rezystancji uzwojeń R i R prądem stałym.
1st 2st
" Wyznaczenie parametrów schematu zastępczego za pomocą próby zwarcia
pomiarowego oraz próby idealnego biegu jałowego. Na podstawie próby zwarcia
pomiarowego wyznacza się: Z
Z-impedancja zwarcia , R
z-rezystancja zwarcia, X
Z
reaktancja zwarcia, rezystancja strony wtórnej sprowadzona na stronę pierwotną,
R rezystancję strony pierwotnej, X reaktancja rozproszenia strony pierwotnej oraz
1 r1
wtórnej sprowadzonej na stronę pierwotną.
" Na podstawie próby idealnego biegu jałowego wyznacza się R , oraz X .
Fe
" Wyznaczenie charakterystyk momentu elektromagnetycznego T=f(n) dla różnych
stanów pracy przy zasilaniu obniżonym napięciem podczas pracy bez dodatkowej
rezystancji oraz z rezystancją dodatkową w obwodzie wirnika.
2. Przebieg ćwiczenia.
a) Dane znamionowe:
P = 3,3 kW  moc znamionowa silnika.
N
I = 9,5 A  prąd znamionowy stojana połączonego w trójkąt.
Ns
I = 25 A  prąd znamionowy wirnika połączonego w gwiazdę.
Nw
U = 380 V  napięcie stojana przy połączeniu w trójkąt.
Ns
U = 95 V  napięcie wirnika przy połączeniu w gwiazdę.
Nw
n = 940 obr/min  prędkość znamionowa.
N
cos Ć=0,654
b) Pomiar rezystancji uzwojeń metodą techniczną przy prądzie stałym.
Wirnik (R ) Stojan(R )
st2 st1
I [A] U [V] I [A] U [V]
2,2 0,4 -- --
 =
REZYSTANCJA UZWOJEC

0,4
&!
STOJAN 3,1
= = 0,182 �
2,2
&!
WIRNIK 0,091
,
= = 0,091 � - dla jednej fazy
= 3,1 � - podane przez prowadzącego
c) Pomiar przekładni napięciowej.
U = 160 V-napięcie stojana połączonego w trójkąt
1
U = 33 V-napięcie fazowe wirnika połączonego w gwiazdę.
2
" 3 160 " 3
" "
= = = 8,398
33
d) Próba zwarcia pomiarowego- wyznaczenie Z , R , X , R ',R , X , X '.
z z z 2 1 r1 r2
1 kpm = 9,81 Nm
U [V] I [A] P [W] P [W] P [W] T [Nm]
1z z 1 2 3 N
n[ ]
160 9,5 300 260 260 4,71 0
= + + = 300 + 260 + 260 = 820
820
= = = 0,31
3 " " 3 " 160 " 9,5
" "
= = 71,85�
160 " 3
"
= = = 29,17
9,5
= " = 29,17 " 0,31 = 9,04 �
= " = 29,17 " sin 71,85� = 27,72 �
27,72
= = = = 13,86 �
2 2
= = 3,1 �
2 = " = 0,091 " 8,398 = 6,42 �
e) Próba idealnego biegu jałowego - wyznaczenie oraz R .
Fe
U [V] I [A] P [W] P [W] P [W] T[NM]
0 0 1 2 2
N[ ]
380 6 80 120 80 0 1000
= + + = 80 + 120 + 80 = 280
280
= = = 0,071
3 " " 3 " 380 " 6
" "
= arccos 0,071 = 85,93�
= = 3,464
3
"
= " = 3,464 " 0,071 = 0,246
= " = 3,464 " sin 85,93� = 3,46
= - + = 380 - 3,464 " 3,1 " 0,071 + 13,86 " sin 85,93� = 331,35
331,35
= = = 1346,95 &!
0,246
331,35
= = = 95,77 &!
3,46
f) Wyznaczenie charakterystyk momentu elektromagnetycznego T=f(n) dla różnych
stanów pracy przy zasilaniu obniżonym napięciem podczas pracy bez dodatkowej
rezystancji oraz z dodatkową rezystancją w obwodzie wirnika.
" Wyznaczenie charakterystyki T=f(n) bez dodatkowej rezystancji (R=0).
T [Nm] N [obr/ ] T [Nm] N [obr/ ]
min min
4,7088 -368 6,1803 826
4,8069 -274 4,4145 897
4,905 -134
3,0411 930
4,905 -37
0,1962 982
4,2183 45
0 1000
4,3164 147
-3,8259 1056
4,4145 262
-5,6898 1087
4,8069 333 -7,5537 1117
5,3955 458 -9,3195 1152
5,7879 525 -10,3986 1182
-11,5758 1236
6,4746 643
-12,1644 1300
6,7689 742
Praca
hamulcowa
Praca silnikowa
Praca pr
ą
dnicowa
Praca silnikowa
" Wyznaczenie charakterystyki T=f(n) z dodatkową rezystancją (R>0).
T [nm] N [obr/ ] T [nm] N [obr/ ]
min min
7,2594 -300 4,5126 742
7,2594 -194 2,5506 853
7,3575 -100 0,4905 945
7,3575 -40 0 1000
6,4746 30 -1,1772 1041
-2,6487 1090
6,6708 85
-4,7088 1163
6,4746 158
-7,1613 1245
6,6708 233
-8,829 1300
6,81795 347
6,867 426
6,2784 546
5,7879 632
T=f(n)
10
5
0
-600 -400 -200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400
-5
-10
R = 0
R > 0
-15
g) Zestawienie parametrów schematu zastępczego:
R R Z R X R X X X R
1st 2st z z z 2 r1 r2 ź Fe Ń s
&! &! &! &! &! &! &! &! &! &! V/V -
3,1 0,182 29,17 9,04 27,72 6,42 13,86 13,86 95,77 1346,95 8,398 0,06
Praca
Praca
hamulcowa
Praca
pr
ą
dnicowa
silnikowa
Praca silnikowa
" Schemat zastępczy:
h) Dane do narysowania wykresu fazorowego
"
= 2 = , &!
= = = ,
= , &!
" , "
= , &!
= , " = ,
2 = , &!
= - = - , =
= , &!
" , " , "
= =
= ,
= ,
1 -
= 3 " " 2 "
2167,55
2
= = = 2,43
1 - 1 - 0,05
2
3 " " 3 " 6,42 "
0,05
2
= " 2 = 2,43 " 6,42 = 15,62
1 - 1 - 0,05
= 2 " = 0,907 " 6,42 " = 296,87
0,05
2
= " = 2,43 " 4,52 = 10,98
, �
= "
+ + = 110,67 + 5,82 + 4,1 = 312,68
312,68 , �
,
= = = 0,232
1346,95
 312,68 , �
= = = 3,26 ,
j ,
,
= + = 0,232 + 3,26 , = 3,27 ,
= + 2 = 3,27 , + 2,43 = 4,28 ,
= " = 4,28 , " 3,1 = 13,26 ,
,
= " = 4,28 , " 4,52 = 19,34
, , � , �
= + + = 13,26 , + 19,34 + 312,68 = 336,08
= 336,08
= 4,28
cosĆ = cos Ć -Ć = cos 2,29 + 49,53 = cos 51,82 = 0,618
3. Wnioski.
Pierwszą częścią ćwiczenia był pomiar rezystancji uzwojeń stojana i wirnika metodą
techniczną. W związku z małymi wartościami rezystancji wykorzystaliśmy metodę
techniczną z poprawnie mierzonym napięciem.
Jako drugą wyznaczyliśmy przekładnie napięciową. Odbywa się to poprzez
podłączenie napięcia stojana U i odczytanie napięcia wirnika U przy rozwartych
s w
pierścieniach wirnika.
Kolejnym elementem ćwiczenia było wyznaczenie parametrów schematu zastępczego
na podstawie zwarcia pomiarowego oraz idealnego stanu jałowego. Zwarcie pomiarowe
polega na unieruchomieniu wirnika i podania napięcia zwarcia, przy którym popłynie prąd
znamionowy. Próba stanu jałowego polega natomiast na pomiarach przy prędkości
synchronicznej (poślizg s=0) w stanie bez obciążenia.
Ostatnim etapem ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyki T=f(n) dla dwóch
przypadków  zwarcia wirnika oraz obciążenia R>0. W przypadku wirnika obciążonego
dodatkową rezystancją moment rozruchowy był większy niż w przypadku zwarcia. Moment
maksymalny osiągany jest w tym przypadku dla mniejszej wartości prędkości obrotowej. W
obszarze pracy hamulcowej oraz prądnicowej moment jest odpowiednio większy dla
obciążenia R>0 niż dla zwarcia.
Dodatkowym punktem zadania było obliczenie oraz wykreślenie wykresu fazorowego
prądów i napięć na podstawie danych podanych przez prowadzącego. Wykres dołączony na
końcu sprawozdania na papierze milimetrowym.