Instrukcja ćwiczenia S1

Przed przystąpieniem do pomiarów należy uruchomić programy Excel i LABMOT

- np. poprzez skrót na pulpicie.

Uruchomienie pomiarów

Sprawdź konfiguracje programu Miernik

a) W menu Kanały włączone powinny być:

- Kanały napięciowe – 1 – Uab 3 – Ubc – napięcia twornika

- Kanały prądowe – 2 - Ia 4 - Ib – prądy twornika

- Filtry 500Hz w kanałach 1 – 6 – Włączone

- Kanały 5, 6 – Pomiar impedancji – pomiar Uab i Ia przy małym poślizgu

- Kanał 11 – Prąd stały I1 – prąd wzbudzenia

b) W menu Opcje zaznaczone powinno być:

- Pokazuj mierniki

- Pokazuj U1, U2, I1 i I2

c) W menu Skale :

- wszystkie kanały wartość 1

d) W menu Wzmocnienia zmienić wartość jeżeli wskaźnik poziomu mierzonej wartości

(kreska pod wartością) jest zbyt mały (żółty) lub zbyt duży (czerwony).

e) Wybrać opcje Start w celu uruchomiania pomiarów

Widok ogólny programu Miernik skonfigurowanego do ćwiczenia S1:

mierzone prądy

przewodowe

twornika

mierzone napięcia

mierzone napięcie

przewodowe

mierzony prąd wzbudzenia

i prąd przy

twornika

pomiarze małego

poślizgu

1) Pomiary do wyznaczenia charakterystyki biegu jałowego

Pomiar do wyznaczenia charakterystyki biegu jałowego U(If) wykonuje się przy rozwartych

zaciskach twornika regulując prąd wzbudzenia w zakresie If = 0 – 10 – 0[A]. Generator

należy napędzać z prędkością znamionową tak aby f = 50Hz. W celu wykonania pomiarów w

programie Miernik z menu Próby należy wybrać opcje Pomiar czegoś tam. W okienku

Pomiar wybranych wartości z menu Dane należy wybrać opcje Zacznij nową próbę. Po

ewentualnym wpisaniu nowych danych opisowych pojawi się tabela w której zbierane będą

wyniki pomiarów. Zmieniając prąd wzbudzenia należy wykonać serię pomiarów naciskając

przycisk Zmierz w okienku tabeli lub naciskając „Z” z klawiatury. Pomiary należy

wykonywać zmieniając prąd wzbudzenia od 0A do 10 a następnie od 10 do 0A. Po

wykonaniu pomiarów należy sporządzić wykresy naciskając przycisk Wykresy w okienku

Co pokazać na wykresie należy zaznaczyć w pierwszej kolumnie nr a w drugiej U i I1. Na

wyświetlonym wykresie z menu kontekstowego (prawy klawisz myszy) należy wybrać

Kopiuj dane do schowka a następnie wkleić je do arkusza Excel. Na podstawie zmierzonych

danych należy sporządzić charakterystykę, przy czym krzywe przy zmianie If od 10 do 0 i

przy zmianie od 0 do 10 należy narysować na wspólnym wykresie jako dwie osobne serie

pomiarów.

2) Pomiary do wyznaczenia charakterystyki zwarcia

Pomiar do wyznaczenia charakterystyki zwarcia Is(If) wykonuje się przy zwartych zaciskach

twornika regulując prąd wzbudzenia od zera do wartości przy której prąd twornika osiągnie

wartość znamionową (Is= 5,8[A]). Generator należy napędzać z prędkością znamionową tak

aby f = 50Hz. Pomiar charakterystyki przeprowadza się identycznie jak w punkcie 1. Po

wykonaniu serii pomiarów należy wyświetlić wykres, w okienku Co pokazać na wykresie

należy zaznaczyć w pierwszej kolumnie I1 a w drugiej I. Następnie skopiować dane w

wykresu (menu kontekstowe) do Excela. W czasie pomiarów należy pamiętać o ewentualnej

zmianie wzmocnienia kanałów jeżeli wskaźniki sygnalizują niewłaściwą wartość sygnału

(kolor inny niż zielony).

3) Pomiary do wyznaczenia charakterystyki zewnętrznej przy cos ϕ = 1

Pomiar do wyznaczenia charakterystyki zewnętrznej Us(Is) wykonuje się przy obciążeniu

twornika rezystancją o regulowanej wartości. Pomiary wykonuje się dwukrotnie dla If = If0

i If = 0,9* If0. Wartość prądu If0 należy odczytać z charakterystyki biegu jałowego. W trakcie

pomiaru należy utrzymywać stałą wartość If. Generator należy napędzać z prędkością

znamionową tak aby f = 50Hz. Pomiary punktów do charakterystyki przeprowadza się

identyczna jak w punkcie 1. Po wykonaniu każdej z dwóch serii pomiarów należy wyświetlić

wykres, w okienku Co pokazać na wykresie należy zaznaczyć w pierwszej kolumnie I a w

drugiej U. Następnie skopiować dane w wykresu (menu kontekstowe) do Excela. Wykresy

narysować na wspólnym wykresie jako dwie serie pomiarów.

4) Pomiary do wyznaczenia charakterystyki zewnętrznej cos ϕ ≠ 1

Pomiar do wyznaczenia charakterystyki zewnętrznej Us(Is) wykonuje się dwukrotnie przy

czystym obciążeniu pojemnościowym oraz przy obciążeniu twornika rezystancją o

regulowanej wartości wraz z dołączoną pojemnością o regulowanej wartości.

Przy pomiarze z czystą pojemnością (C = 3x16µF na fazę) prąd wzbudzenia powinien

wynosić około 3A. Praktycznie można wykonać cztery pomiary, przy biegu jałowym i przy

załączonej pojemności C1, C2 i C3.

Pomiar z obciążeniem czynno – pojemnościowym (cos ϕ = 0,8) należy wykonać przy

wzbudzeniu If = 3A załączając kolejno R1 + C1, R2 + C2, R3 + C3. Dla porównania można

zmierzyć charakterystykę przy tym samy prądzie wzbudzenia i obciążeniu czysto

rezystancyjnym (załączając kolejno R1, R2, R3). Zmierzone charakterystyki przedstawić na

wspólnym wykresie.

5) Pomiary do wyznaczenia charakterystyki regulacyjnej

Pomiar charakterystyki regulacyjnej If(IS) wykonuje się zmieniając rezystancję obciążającą

twornik jednocześnie regulując prąd wzbudzenia If w taki sposób aby na zaciskach twornika

utrzymywać stała wartość Us = 250V. Generator należy napędzać z prędkością znamionową

tak aby f = 50Hz. Pomiar punktów do charakterystyki odbywa się identycznie jak w punkcie

1. Po wykonaniu serii pomiarów należy wyświetlić wykres, w okienku Co pokazać na

wykresie należy zaznaczyć w pierwszej kolumnie I a w drugiej I1. Następnie skopiować dane

w wykresu (menu kontekstowe) do Excela.

6) Pomiary do wyznaczenia Xd i Xq metodą małego poślizgu

Pomiar do wyznaczenia małego poślizgu wykonuje się przy rozwartym uzwojeniu wirnika

zasilając twornik z trzech transformatorów napięciem około 42V, maszynę napędza się do

prędkości bliskiej synchronicznej. Przed pomiarem metodą małego poślizgu należy

rozmagnesować maszynę na biegu jałowym wzbudzając ją z wyłącznikiem wzbudzenia w

pozycji „ – ”

Przy prawidłowo ustawionym małym poślizgu na amperomierzach wyraźnie widać wahania

prądu twornika. W tym stanie pracy należy zarejestrować czasowe przebiegi napięcia i prądu

twornika a następnie narysować przebieg czasowy wartości skutecznych tych wartości na

podstawie którego oblicza się parametry Xd i Xq. W celu przeprowadzenia rejestracji napięcia

i prądu twornika w oknie Miernik w menu Próby należy wybrać Rejestracja przebiegów

czasowych. W oknie Pomiary czasowe z menu Dane należy wybrać Zacznij nową próbę,

po zaakceptowanie danych opisowych pojawi się okno z wyborem mierzonych wielkości w

którym należy znaczyć Uz i Iz. Pojawi się okno Pomiar ciągły w którym należy ustawić

częstotliwość próbkowania 2000Hz i 10000 próbek, co odpowiada 5 sekundom rejestracji.

Start rejestracji uruchamia się przyciskiem Start. Po zakończeniu rejestracji należy nacisnąć

OK (okno pomiarowe zniknie) a następnie w oknie Pomiary czasowe z menu Wyniki

wybrać opcje Wykresy czasowe. W oknie Co pokazać należy wybrać w okienku Kanał Uz i

Iz, znaczyć rysowanie wartości skutecznych (opcja Skut) i włączyć Filtr dolnoprzepustowy

6Hz. Po ustawieniu tych parametrów należy nacisnąć Zrób wykres. Następnie skopiować

dane w wykresu (menu kontekstowe) do Excela. Zarejestrowaną wartość napięcia

(przewodowego) należy przeliczyć na fazową a następnie obliczyć przebieg reaktancji X(t).

Z wyznaczonego przebiegu należy odczytać wartości reaktancji Xd i Xq, gdzie za wartość Xd

należy przyjąć uśrednioną wartość lokalnych maksimów przebiegu X(t) a za wartość Xq

uśrednioną wartość lokalnych minimów.