Politechnika Radomska Wydział Transportu		LABORATORIUM Maszyn i Napędów Elektrycznych			Data:
Imię i Nazwisko:			Grupa:	Zespół:	Rok akademicki:
Nr ćwiczenia: 4	Temat: BADANIE SILNIKA PIERŚCIENIOWEGO				Ocena i podpis:

Ćwiczenie 3

BADANIE SILNIKA PIERŚCIENIOWEGO

3.1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z pracą silnika pierścieniowego w stanach: jałowym, obciążenia oraz wyznaczenie charakterystyk tego silnika. Przedmiotem badań jest indukcyjny silnik pierścieniowy na napięcie 220/380 V. Uzwojenia stojana wyprowadzone są do tablicy z sześcioma zaciskami, umożliwiającej połączenie uzwojeń w gwiazdę lub trójkąt.

3.2. Dane znamionowe silnika.

Przed rozpoczęciem ćwiczenia należy zapoznać się z charakterystycznymi danymi silnika umieszczonymi na tabliczce znamionowej, z danymi rozrusznika oraz przeprowadzić oględziny zewnętrzne maszyny.

3.3. Przebieg pomiarów.

3.3.1. Pomiar rezystancji uzwojeń silnika.

Rezystancję uzwojeń stojana mierzy się metodą techniczną według schematu i wskazówek podanych w punkcie 2.3.1. Wyniki pomiarów i obliczeń wpisuje się do tabeli 2.1. Rezystancję uzwojeń wirnika mierzy się według schematu przedstawionego na rysunku 3.1. Wyniki pomiarów i obliczeń wpisuje się do tabeli 3.1. Z trzech pomiarów rezystancji oblicza się wartość średnią, a następnie oblicza się średnią wartość fazowej rezystancji wirnika
.

Rys. 3.1. Schemat połączeń do pomiaru rezystancji uzwojeń wirnika.

Tabela 3.1.

Faza u-x

Faza v-w

Faza u-w

Lp.

V

A

V

A

V

A

1.

2.

3.

3.3.2. Pomiar przekładni.

Przekładnię maszyny indukcyjnej określa się jako stosunek fazowego napięcia wirnika przy otwartym obwodzie wirnika i zahamowanym wirniku. Przy zahamowanym wirniku i rozwartych pierścieniach doprowadza się do uzwojeń stojana symetryczne, regulowane napięcie trójfazowe. Dla trzech wartości napięcia zasilania zbliżonego do napięcia znamionowego mierzy się międzyprzewodowe napięcie stojana i wirnika. Schemat połączeń podany jest na rysunku 3.2. Wyniki pomiarów i obliczenia wartości średnich napięć stojana
i wirnika
oraz przekładni silnika wpisuje się do tabeli 3.2., gdzie:

=

k - współczynnik zależny od rodzaju połączeń uzwojeń stojana i wirnika

k = 1 - jeżeli obydwa uzwojenia połączone są w gwiazdę lub trójkąt

k =
- jeżeli uzwojenia stojana połączone są w trójkąt, a wirnika w gwiazdę

k =
- jeżeli uzwojenia stojana połączone są w gwiazdę, a wirnika w trójkąt

Rys. 3.2. Schemat połączeń do pomiaru przekładni silnika pierścieniowego

Tabela 3.2.

	Stojan				Wirnik
Lp.
	V	V	V	V	V	V	V	V	-
1.
2.
3.

3.3.3. Próba biegu jałowego.

Podczas dokonywania rozruchu silnik pierścieniowego należy opornik rozruchowy, dołączony do wirnika, nastawić na wartość maksymalną. W miarę wzrostu prędkości obrotowej i obniżania się prądów w fazach stojana zmniejsza się wartość rezystancji rozrusznika aż do zupełnego zwarcia na pierścieniach. Próbę biegu jałowego wykonujemy przy zwartych pierścieniach według schematu i wskazówek podanych w punkcie 2.3.2. Wyniki pomiarów i obliczeń wpisuje się do tabeli 2.2.

3.3.4. Próba zwarcia.

Próbę zwarcia silnika przeprowadza się doprowadzając do uzwojeń stojana obniżone napięcie do wartości, przy której prąd ma wartość około
. W czasie próby są zwarte uzwojenia wirnika a wirnik jest zahamowany. Próbę tę należy wykonać bardzo szybko, aby można było pominąć wpływ nagrzewania się uzwojeń. Schemat połączeń podany jest na rysunku 3.3. Wyniki pomiarów i obliczeń wpisuje się do tabeli 3.3., gdzie:

	- wartość prądu zwarcia
	- moc czynna zwarcia
	- współczynnik mocy zwarcia

Rys. 3.3. Schemat połączeń do próby zwarcia silnika pierścieniowego

Tabela 3.3.

	Pomiary						Obliczenia
Lp.
	V	A	A	A	W	W	A	W	-
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Przy założeniu prostoliniowego przebiegu prądów zwarcia należy obliczyć prąd i moc zwarcia przy napięciu znamionowym:

gdzie:

- prąd i moc zwarcia zmierzone przy napięciu
.

Przebieg charakterystyk zwarcia silnika pierścieniowego jest analogiczny do przebiegu charakterystyk zwarcia silnika klatkowego. Charakterystyki te przedstawione są na rysunku 2.6. i omówione w punkcie 2.3.3.

3.3.5. Próba obciążenia silnika pierścieniowego.

Próbę obciążenia wykonuje się według schematu połączeń przedstawionego na rysunku 3.4. Po przeprowadzeniu rozruchu utrzymuje się stała wartość napięcia zasilającego równa napięciu znamionowemu. Pomiary wykonuje się zmieniając obciążenie silnika w zakresie od prądu biegu jałowego do
. Silnik obciąża się hamulcem bębnowym.

Rys. 3.4. Schemat połączeń do próby obciążenia silnika pierścieniowego.

Pomiary przeprowadza się dla dwóch przypadków:

- rezystancja rozrusznika
= 0

- rezystancja rozrusznika
ustawiona jest na wartość, przy której prędkość obrotowa silnika przy obciążeniu znamionowym wynosi 75% prędkości znamionowej.

Wyniki pomiarów wpisuje się do tabeli 3.4., gdzie:

	- średnia wartość napięć międzyprzewodowych
	- średnia wartość prądów przewodzących
	- moc czynna pobierana przez silnik
	- siła na obwodzie bębna hamulca
	- moment na wale silnika
D	- średnia bębna hamulca
	- moc na wale silnika
	- współczynnik mocy
	- sprawność silnika
	- poślizg
	- prędkość synchroniczna silnika

Charakterystyki obciążania przedstawione są na rysunku 3.5. Ponieważ prąd magnesujący pozostaje prawie stały ze wzrostem obciążenia, a prąd czynny rośnie, współczynnik mocy cos ze wzrostem obciążenia rośnie. Przebieg sprawności podobny jest do przebiegu sprawności innych maszyn elektrycznych. Ze wzrostem obciążenia maleje prędkość obrotowa. Spadek prędkości jest niewielki, dlatego przebieg prędkości można uważać za prostoliniowy.

3.3.6. Wyznaczenie sprawności metodą obliczeniową.

Korzystając z wyników przeprowadzonych pomiarów oblicza się sprawność silnika dla różnych obciążeń według wzorów:

	- moc na wale silnika
	- straty mocy w stojanie
	-straty w rdzeniu stojana z pomiaru biegu jałowego dla
	- straty w uzwojeniu stojana
	- fazowa wartość prądu
	-rezystancja fazy stojana
	- straty mocy w wirniku
	- straty obciążeniowe w wirniku
	- moc elektromagnetyczna silnika
	- straty mechaniczne /z pomiarów biegu jałowego/
	- dodatkowe straty obciążeniowe

Rys. 3.5. Charakterystyki obciążenia silnika pierścieniowego.

3.4. Sprawozdanie.

Sprawozdanie powinno zawierać:

- dane znamionowe badanego silnika

- charakterystyki biegu jałowego, zwarcia i obciążenia

- charakterystykę sprawności, wyznaczoną metodą obliczeniową

- obliczoną wartość przekładni

- obliczone wartości prądu zwarcia i mocy zwarcia przy napięciu znamionowym

- wnioski i spostrzeżenia.

---