POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA Katedra Urządzeń Elektrycznych i Techniki Świetlnej LABORATORIUM
Grupa 12A, zespół 1
Maszyn Elektrycznych
1. Przemysław Janicki
2. Wojciech Kosmala
Ćwiczenie nr 4
3. Kamil Król
Temat ćwiczenia:
4. Tomasz Kozieł
Badanie silnika indukcyjnego pierścieniowego.
5. Wojciech Januchta
6. Mateusz Kozub
Data wykonania ćwiczenia:
Data oddania sprawozdania: Ocena i podpis:
16 kwietnia 2012
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest poznanie własności ruchowych, pomiar charakterystyk, konstrukcja wykresów i wyznaczenie na ich podstawie charakterystyk ruchowych silnika indukcyjnego pierścieniowego.
2. Wyniki pomiarów i ich opracowanie: Tabliczka znamionowa silnika: Obroty:
1400 obr/min
Moc
P=1,5kW
Maksymalne napięcie:
Dla połączenia w trójkąt: 220 V
Dla połączenia w gwiazdę: 380 V
Maksymalny prąd:
Dla połączenia w trójkąt: 5,5 A Dla połączenia w gwiazdę: 3,2 A cosφ
0,87
Pomiar rezystancji:
U
8,8[ V ]
a) stojan: I=2,5 [A]
U=8,8 [V]
R = =
=3,52 Ω
s
I
2,5 [ A]
1,35[ V ]
b) wirnik: I=2,85 [A] U=1,35 [V]
R =
=0,474 Ω
w
2,85[ A]
Pomiar przekładni i charakterystyki magnesowania: Lp.
Us
I1
I2
I3
Iśr
Uw1
Uw2
Uw3
Uśr
v
-
V
A
A
A
A
V
V
V
V
-
1
91,5
0,25
0,25
0,3
0,27
14,7
14,5
14,3 14,50
6,3
2
128
0,35
0,35
0,35
0,35
20,8
20,5
20,3 20,53
6,2
3
161
0,45
0,45
0,45
0,45
26,3
25,8
25,9 26,00
6,2
4
200
0,6
0,6
0,6
0,60
33,2
32,8
32,5 32,83
6,1
5
256
0,75
0,75
0,75
0,75
40,6
43
39,9 41,17
6,2
6
300
0,95
0,95
0,95
0,95
48,5
48,4
48,2 48,37
6,2
7
330
1,05
1,05
1,05
1,05
53,4
53,4
53,1 53,30
6,2
8
370
1,25
1,25
1,25
1,25
59,4
59,7
59,3 59,47
6,2
9
400
1,4
1,41
1,45
1,42
64,3
64,3
64,1 64,23
6,2
CHARAKTERYSTYKA MAGNESOWANIA 1,6
]
1,4
[Aan 1,2
jato
1
cy s
0,8
jąuse 0,6
nga 0,4
mdrą 0,2
P
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Napięcie (wejściowe) na stojanie [V]
Pomiar w stanie jałowym:
Lp.
Us
I1
I2
I3
Iśr
P1
P2
P0
cosφ sinφ
n
dPobc
Iu
Ioc
-
V
A
A
A
A
W
W
W
-
-
obr/min
W
A
A
1
400
1,5
1,5
1,45
1,48
385
180
565
0,55
0,83 1483 23,2
1,2
0,8
2
366
1,35
1,35
1,25
1,32
310
120
430
0,5
0,84 1480 16,5
1,05
0,68
3
330
1,1
1,1
1,1
1,10
265
90
355
0,5
0,82 1477 12,7
0,9
0,63
4
300
1
1
1
1,00
230
60
290
0,5
0,83 1472 10,56
0,8
0,56
5
270
0,9
0,85
0,9
0,88
200
40
240
0,5
0,81 1470
8,4
0,7
0,51
6
225
0,8
0,7
0,8
0,77
160
20
180
0,6
0,8
1460
6,2
0,6
0,46
7
190
0,75
0,65
0,7
0,70
140
-10
130
0,6
0,82 1447
5,2
0,57
0,39
8
160
0,7
0,65
0,7
0,68
110
-30
80
0,4
0,9
1430
4,9
0,6
0,29
9
130
0,75
0,7
0,7
0,72
100
-40
60
0,3
0,92 1400
5,4
0,66
0,27
10
99
0,85
0,85
0,85
0,85
90
-45
45
0,3
0,95 1332
7,6
0,8
0,26
Charakterystyka Stanu jałowego Charakterystyka Stanu jałowego I0 ; Iu ; cosfi
Moc Całkowita P0
1,6
600
1,4
500
1,2
fi
400
s
1
0
0,8
] ; co
P
300
C
[A
O
d
0,6
M
rą
200
p
0,4
100
0,2
0
0
50
100 150 200 250 300 350 400 450
50
100 150 200 250 300 350 400 450
Napięcie (wejściowe) na stojanie [V]
Napięcie (wejściowe) na stojanie [V]
Charakterystyka Stanu jałowego Moc dP0
25
20
0
15
P dC 10
OM 5
0
50
100 150 200 250 300 350 400 450
Napięcie (wejściowe) na stojanie [V]
Pomiar w stanie zwarcia:
Lp.
Uśr
I1
I2
I3
Iśr
P1
P2
Pz
cosφ
Xz
sinφ
-
V
A
A
A
A
W
W
W
-
Ω
-
1
100
3,45
3,45
3,45
3,45
315
25
340
0,57 1601 55,25
2
85
2,8
2,9
2,9
2,867 230
22,5 252,5 0,59 1597 53,84
3
70
2,4
2,3
2,4
2,367 157,5
15
172,5
0,6
1571 53,13
4
55
1,9
1,8
1,8
1,833
95
12,5 107,5 0,62 1551 51,68
5
40
1,35
1,3
1,35 1,333 52,5
9,5
62
0,67 1438 47,93
6
24
0,8
0,7
0,8
0,767
5,5
5
10,5
0,33 2214 70,73
7
9,8
0,35
0,3
0,45 0,367
5
2,5
7,5
0,25 2019 75,52
Charakterystyka Stanu Zwarcia Charakterystyka Stanu Zwarcia Iz = f(U)
4
Pz = f(U)
3,5
]
400
3
[A 2,5
]
300
rcia
[W
a 2
w 1,5
rcia
200
Z
a
d 1
w
rą
100
P 0,5
c ZoM
0
0
0
20
40
60
80
100
120
0
20
40
60
80
100
120
Napięcie Zwarcia [U]
Napięcie Zwarcia [U]
Charakterystyka Stanu Zwarcia Charakterystyka Stanu Zwarcia cosfi = f(U)
Xz = f(Iz)
y]
0,8
2500
m 2000
0,6
cji [On 1500
a
fi 0,4
d
s
e 1000
p
co 0,2
500
y Imnia
0
0
mZ
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0
20
40
60
80
100
120
Prąd Zwarcia [A]
Napięcie Zwarcia [U]
Pomiar w stanie obciążenia: Lp.
I1
I2
I3
Iśr
PI
PII
P1
n
s
P2
Pobc1
Pobc2
η
cosφ
M1
M2
-
A
A
A
A
W
W
W
obr/min
-
W
W
W
-
-
Nm
Nm
1
3,6
3,7
3,7
3,67 1380
740
2120 1344 0,042 1820 141,9 1978 0,86
0,88
0,21 11,22
2
3
3,1
3,1
3,07 1140
580
1720 1373 0,02 1513 99,3 1620 0,88
0,8
0,17
9,26
3
2,6
2,7
2,7
2,67 1000
580
1580 1391 0,006 1420
75
1504 0,89
0,9
0,16
7,65
4
2,3
2,4
2,3
2,33
860
380
1240 1410 -0,007 1115 57,5 1182 0,89
0,8
0,12
6,12
5
2,2
2,2
2,2
2,20
800
300
1100 1417 -0,012 986
31,1 1048 0,89
0,76
0,11
5,61
6
2
2,1
2
2,03
620
240
860
1428 -0,02
757
43,6
816
0,88
0,64
0,08
4,76
7
1,5
1,6
1,5
1,53
520
180
700
1455 -0,038 625
24,8
675
0,89
0,69
0,06
2,46
Charakterystyka Stanu Obciążenia Charakterystyka Stanu Obciążenia Iśr = f(P2)
n = f(P2)
4
1500
]
3
in
1450
]
r/m
r [A
1400
2
b
Iś
[o
d
1350
rą
1
ty n
P
1300
robo 1250
0
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Moc P2 [W]
Moc P2 [W]
Charakterystyka Stanu Obciążenia Charakterystyka Stanu Obciążenia M1 = f(P2)
M2 = f(P2)
0,25
15
]
]
0,2
m
m
10
[N
0,15
[Nt2
t 1
n
n
0,1
e
5
e
m
m
o
o
0,05
M
M
0
0
400
600
800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Moc P2 [W]
Moc P2 [W]
Charakterystyka Stanu Obciążenia Charakterystyka Stanu Obciążenia s = f(P2)
cosfi = f(P2)
0,06
1
0,04
0,8
0,02
0,6
s
fis
lizg
0,4
0
co
śop
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
0,2
-0,02
0
-0,04
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
-0,06
Moc P2 [W]
Moc P2 [W]
Charakterystyka magnesowania jest podobna do teoretycznej, mianowicie ze wzrostem napięcia zasilającego nasycenie obwodu jest coraz większe, a krzywa przedstawiona przez wykres jest podobna kształtem do tej z książki. Pozwala ona odczytać, że dla napięcia znamionowego połączenia w gwiazdę (które było przedmiotem pomiaru) prąd magnesowania wynosi około 1,38
[A]. W stanie jałowym widać ze wraz ze wzrostem napięcia wzrasta prąd , obroty oraz moc (straty).
Otrzymane charakterystyki prądów są niemal identyczne z charakterystykami teoretycznymi, podobnie jak charakterystyka dP0 = f(U). Natomiast charakterystyka cosφ niestety nie jest podobna do teoretycznej. Prawdopodobnie winna jest temu metoda obliczeniowa, ponieważ pozostałe charakterystyki tego stanu są poprawne. W stanie zwarcia widać ze wraz ze wzrostem napięcia prąd rośnie znacznie. W tym stanie wyznaczono napięcie zwarcia oraz prąd zwarcia który występuje przy rozruchu co daje nam możliwość obliczenia ile rezystancji należy włączyć aby rozruch nie szkodził maszynie. Charakterystyki mocy i prądu w funkcji napięcia są zgodne z teoretycznymi (widać szybki ich wzrost na krzywych wykresów), charakterystyka cosφ winna być linią poziomą, niestety taką nie jest, co ciekawe ponieważ z cosφ policzona została charakterystyka Xz = f(Iz) i wydaje się ona być zbliżona do teoretycznej. Impedancja zwarcia spada ze wzrostem prądu. W
stanie obciążenia widać ze wraz ze wzrostem obciążenia silnika na wale obroty, moment i prąd rosną. Z otrzymanych wyników widać ze sprawność silnika nie jest mała co pozytywnie wpływa na jego prace. Otrzymane charakterystyki są zbliżone do charakterystyki teoretycznych. Tak jak na teoretycznych prąd rośnie, a obroty maleją ze wzrostem mocy. Teoretyczna linia wykresu cosφ jest łukiem, niestety otrzymana nie jest do niego podobna. Poślizg powinien rosnąć od zera, ale otrzymany zaczyna są od wartości ujemnych. Jego część nad osią OX jest już taka jaką być powinna. Ze względu na wykonywanie wykresów w arkuszu kalkulacyjnym są one osobno z powodu bardzo dużych różnic wartości liczbowych argumentów skalowanych na osi pionowej.