Politechnika Lubelska |
Laboratorium napędu elektrycznego |
||||
|
Wydział: Elektryczny Grupa: ED 6.6 |
Muszyński Marcin ED 6.4 Smoliński Dariusz Stec Krzysztof Suwara Piotr |
|||
Ćwiczenie nr: 24 |
Temat: Badanie układu napędowego ze sprzęgłem indukcyjnym. |
||||
Data wykonania: 25-04-2005r. |
Ocena: |
Data: |
Podpis: |
Schemat układu pomiarowego:
Dane techniczne:
Silnik napędowy: typ SZJe 34a Un = 220/380 V In=11,3/6,5 A nn = 1430 obr/min Pn = 3kW cos φn = 0,83 |
Prądnica hamownicza: typ PZMb 44b Un = 220 V In = 12,3 A Pn = 2,2kW nn = 1450 obr/min
|
Sprzęgło indukcyjne: Un = 24 V Iw max = 4 A Rw = 3,13Ω
|
Prądnica tachometryczna: typ PZT 11280 U = 300V n = 3000 obr/min Pmax = 80W Imax = 0,2A |
Pkt.1. Wyznaczenie charakterystyki momentu rozruchowego sprzęgła w funkcji jego prądu magnesującego Mr = f(I2).
Tabela 1.
Lp. |
I2 |
P1 |
P2 |
P |
F |
Mr |
|
A |
W |
W |
W |
N |
Nm |
1 |
3,5 |
3000 |
1400 |
4400 |
8,5 |
2,42 |
2 |
3,0 |
2520 |
1060 |
3580 |
7,0 |
2,00 |
3 |
2,5 |
2240 |
840 |
3080 |
7,0 |
2,00 |
4 |
2,0 |
1960 |
600 |
2560 |
5,8 |
1,65 |
5 |
1,5 |
1720 |
380 |
2100 |
4,6 |
1,31 |
6 |
1,0 |
1400 |
100 |
1500 |
3,2 |
0,91 |
7 |
0,5 |
960 |
-320 |
640 |
1,0 |
0,29 |
Charakterystyka Mr = f(I2):
Wzory i przykłady obliczeń:
P = P1 + P2
P = 2240 + 840 =3080W
Mr = F * l
Mr = 7 * 0,285 = 2,00 Nm
Pkt.2. Wyznaczenie statycznych charakterystyk układu otwartego:
Tabela 2.
Lp. |
I2 |
P1 |
P2 |
PM |
U2 |
U |
|
U1 |
I3 |
Ph |
PS |
PC |
|
M |
|
A |
W |
W |
W |
V |
V |
rad/sek |
V |
A |
W |
W |
W |
- |
Nm |
1 |
3,5 |
880 |
-400 |
480 |
12,8 |
150 |
157,0 |
220 |
0 |
250,0 |
44,8 |
524,8 |
0,48 |
1,59 |
2 |
|
1000 |
-280 |
720 |
|
140 |
146,5 |
210 |
1 |
449,8 |
44,8 |
764,8 |
0,59 |
3,07 |
3 |
|
1120 |
-180 |
940 |
|
140 |
146,5 |
200 |
2 |
644,6 |
44,8 |
984,8 |
0,65 |
4,40 |
4 |
|
1240 |
-80 |
1160 |
|
135 |
141,3 |
195 |
3 |
829,2 |
44,8 |
1204,8 |
0,69 |
5,87 |
5 |
|
1320 |
20 |
1340 |
|
130 |
136,1 |
185 |
4 |
991,8 |
44,8 |
1384,8 |
0,72 |
7,29 |
6 |
|
1440 |
160 |
1600 |
|
122 |
127,7 |
175 |
5 |
1103,3 |
44,8 |
1644,8 |
0,67 |
8,64 |
7 |
|
1560 |
260 |
1820 |
|
115 |
120,4 |
165 |
6 |
1224,7 |
44,8 |
1864,8 |
0,66 |
10,17 |
8 |
|
1680 |
380 |
2060 |
|
110 |
115,1 |
155 |
7 |
1324,2 |
44,8 |
2104,8 |
0,63 |
11,50 |
9 |
3 |
920 |
-420 |
500 |
11,4 |
145 |
151,8 |
220 |
0 |
242,0 |
34,2 |
534,2 |
0,45 |
1,59 |
10 |
|
1040 |
-300 |
740 |
|
140 |
146,5 |
210 |
1 |
449,8 |
34,2 |
774,2 |
0,58 |
3,07 |
11 |
|
1120 |
-180 |
940 |
|
137 |
143,4 |
200 |
2 |
638,6 |
34,2 |
974,2 |
0,66 |
4,45 |
12 |
|
1240 |
-60 |
1180 |
|
130 |
136,1 |
190 |
3 |
811,2 |
34,2 |
1214,2 |
0,67 |
5,96 |
13 |
|
1320 |
60 |
1380 |
|
125 |
130,8 |
180 |
4 |
944,8 |
34,2 |
1414,2 |
0,67 |
7,22 |
14 |
|
1480 |
160 |
1640 |
|
115 |
120,4 |
170 |
5 |
1068,3 |
34,2 |
1674,2 |
0,64 |
8,87 |
15 |
|
1600 |
260 |
1860 |
|
110 |
115,1 |
160 |
6 |
1179,7 |
34,2 |
1894,2 |
0,62 |
10,25 |
16 |
|
1680 |
360 |
2040 |
|
105 |
109,9 |
150 |
7 |
1279,2 |
34,2 |
2074,2 |
0,62 |
11,64 |
17 |
2 |
920 |
-400 |
520 |
8,4 |
143 |
149,7 |
220 |
0 |
240,0 |
16,8 |
536,8 |
0,45 |
1,60 |
18 |
|
1000 |
-300 |
700 |
|
140 |
146,5 |
210 |
1 |
449,8 |
16,8 |
716,8 |
0,63 |
3,07 |
19 |
|
1120 |
-180 |
940 |
|
133 |
139,2 |
200 |
2 |
635,6 |
16,8 |
956,8 |
0,66 |
4,57 |
20 |
|
1240 |
-80 |
1160 |
|
127 |
132,9 |
190 |
3 |
789,2 |
16,8 |
1176,8 |
0,67 |
5,94 |
21 |
|
1320 |
20 |
1340 |
|
120 |
125,6 |
175 |
4 |
912,8 |
16,8 |
1356,8 |
0,67 |
7,27 |
22 |
|
1440 |
140 |
1580 |
|
113 |
118,3 |
160 |
5 |
1017,3 |
16,8 |
1596,8 |
0,64 |
8,60 |
23 |
|
1520 |
240 |
1760 |
|
105 |
109,9 |
150 |
6 |
1109,7 |
16,8 |
1776,8 |
0,62 |
10,10 |
24 |
|
1680 |
340 |
2020 |
|
90 |
94,2 |
130 |
7 |
1099,2 |
16,8 |
2036,8 |
0,54 |
11,67 |
25 |
1 |
880 |
-420 |
460 |
4,8 |
143 |
149,7 |
210 |
0 |
240,0 |
4,8 |
464,8 |
0,52 |
1,60 |
26 |
|
1040 |
-280 |
760 |
|
130 |
136,1 |
190 |
1 |
418,8 |
4,8 |
764,8 |
0,55 |
3,08 |
27 |
|
1120 |
-180 |
940 |
|
110 |
115,1 |
170 |
2 |
511,6 |
4,8 |
944,8 |
0,54 |
4,44 |
28 |
|
1240 |
-80 |
1160 |
|
85 |
89,0 |
135 |
3 |
531,2 |
4,8 |
1164,8 |
0,46 |
5,97 |
29 |
|
1360 |
20 |
1380 |
|
65 |
68,0 |
90 |
4 |
462,8 |
4,8 |
1384,8 |
0,33 |
6,80 |
30 |
|
1440 |
100 |
1540 |
|
50 |
52,3 |
60 |
5 |
388,3 |
4,8 |
1544,8 |
0,25 |
7,42 |
Dane odczytane z wykresu:
Tabela 3.
Lp. |
I2 |
I3 |
PGI |
n |
PGO |
|
I2 |
I3 |
PGI |
n |
PGO |
|
A |
A |
W |
obr/min |
W |
|
A |
A |
W |
obr/min |
W |
1 |
3,5 |
0 |
0,00 |
1500 |
250 |
|
2 |
0 |
0,00 |
1430 |
240 |
2 |
|
1 |
1,80 |
1400 |
238 |
|
|
1 |
1,80 |
1400 |
238 |
3 |
|
2 |
6,60 |
1400 |
238 |
|
|
2 |
6,60 |
1330 |
229 |
4 |
|
3 |
14,22 |
1350 |
230 |
|
|
3 |
14,22 |
1270 |
205 |
5 |
|
4 |
24,80 |
1300 |
227 |
|
|
4 |
24,80 |
1200 |
188 |
6 |
|
5 |
38,25 |
1220 |
190 |
|
|
5 |
38,25 |
1130 |
179 |
7 |
|
6 |
54,72 |
1150 |
180 |
|
|
6 |
54,72 |
1050 |
155 |
8 |
|
7 |
74,24 |
1100 |
165 |
|
|
7 |
74,24 |
900 |
115 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
3 |
0 |
0,00 |
1450 |
242 |
|
1 |
0 |
0,00 |
1430 |
240 |
10 |
|
1 |
1,80 |
1400 |
238 |
|
|
1 |
1,80 |
1300 |
227 |
11 |
|
2 |
6,60 |
1370 |
232 |
|
|
2 |
6,60 |
1100 |
165 |
12 |
|
3 |
14,22 |
1300 |
227 |
|
|
3 |
14,22 |
850 |
112 |
13 |
|
4 |
24,80 |
1250 |
200 |
|
|
4 |
24,80 |
650 |
78 |
14 |
|
5 |
38,25 |
1150 |
180 |
|
|
5 |
38,25 |
500 |
50 |
15 |
|
6 |
54,72 |
1100 |
165 |
|
|
|
|
|
|
16 |
|
7 |
74,24 |
1050 |
155 |
|
|
|
|
|
|
Przykładowe obliczenia:
- moc pobierana przez silnik napędowy
- prędkość kątowa wału hamownicy
- moc hamowania
PGO - straty mechaniczne i magnesowania prądnicy hamowniczej odczytane z wykresu
PGI - straty prądowe hamownicy odczytane z wykresu
- moc pobierana przez uzwojenie wzbudzające sprzęgła
- moc dostarczana do układu
- sprawność układu silnik - sprzęło
- moment hamujący
Charakterystyki:
= f(M)
PC = f(M)
Ph = f(M)
= f(M)
Pkt.3 Wyznaczanie charakterystyk układu automatycznej stabilizacji prędkości
kątowej.
Tabela 4.
Lp. |
|
I2 |
U1 |
I3 |
P1 |
P2 |
PM |
M |
PGI |
PGO |
|
obr/min |
A |
V |
A |
W |
W |
W |
Nm |
W |
W |
1 |
600 = 60V U |
0,2 |
90 |
0 |
880 |
-440 |
440 |
1,27 |
0,00 |
80 |
2 |
|
0,5 |
90 |
1 |
1000 |
-340 |
660 |
2,74 |
1,80 |
|
3 |
|
0,6 |
85 |
2 |
1120 |
-220 |
900 |
4,09 |
6,60 |
|
4 |
|
0,8 |
85 |
3 |
1240 |
-100 |
1140 |
5,56 |
14,22 |
|
5 |
|
0,9 |
80 |
4 |
1280 |
20 |
1300 |
6,76 |
24,80 |
|
6 |
|
1,1 |
80 |
5 |
1440 |
120 |
1560 |
8,25 |
38,25 |
|
7 |
|
1,1 |
80 |
6 |
1600 |
200 |
1800 |
9,79 |
54,72 |
|
8 |
900 = 90V U |
0,3 |
180 |
0 |
920 |
-420 |
500 |
1,38 |
0,00 |
130 |
9 |
|
0,7 |
180 |
1 |
1000 |
-300 |
700 |
3,31 |
1,80 |
|
10 |
|
1,0 |
175 |
2 |
1160 |
-200 |
960 |
5,17 |
6,60 |
|
11 |
|
1,4 |
170 |
3 |
1240 |
-80 |
1160 |
6,95 |
14,22 |
|
12 |
|
1,9 |
170 |
4 |
1320 |
20 |
1340 |
8,86 |
24,80 |
|
13 |
|
2,7 |
165 |
5 |
1440 |
140 |
1580 |
10,54 |
38,25 |
|
14 |
|
3,5 |
160 |
6 |
1600 |
240 |
1840 |
12,15 |
54,72 |
|
15 |
1100 = 110V U |
0,3 |
165 |
0 |
880 |
-440 |
440 |
1,48 |
0,00 |
170 |
16 |
|
0,5 |
160 |
1 |
960 |
-340 |
620 |
2,88 |
1,80 |
|
17 |
|
0,7 |
160 |
2 |
1120 |
-240 |
880 |
4,31 |
6,60 |
|
18 |
|
1,0 |
160 |
3 |
1200 |
-100 |
1100 |
5,77 |
14,22 |
|
19 |
|
1,4 |
160 |
4 |
1320 |
-20 |
1300 |
7,25 |
24,80 |
|
20 |
|
1,7 |
150 |
5 |
1400 |
100 |
1500 |
8,32 |
38,25 |
|
21 |
|
2,2 |
150 |
6 |
1600 |
240 |
1840 |
9,77 |
54,72 |
|
Charakterystyka I2 = f(M)
Przykładowe obliczenia:
WNIOSKI:
Charakterystyka momentu rozruchowego Mr sprzęgła wzrasta liniowo wraz ze wzrostem jego prądu wzbudzenia.
Z charakterystyki mechanicznej = f(M) wynika, że prędkość maleje najszybciej dla najmniejszego prądu sprzęgła.
Moc hamowania Ph na wale prądnicy hamowniczej jest największa dla największej wartości prądu sprzęgła. Moc ta zależy głównie od prędkości na wale i maleje wraz ze zmniejszaniem prądu sprzęgła.
Moc całkowita dostarczana do układu rośnie liniowo wraz ze wzrostem momentu.
Sprawność układu silnik sprzęgło jest największa dla największej wartości prądu sprzęgła, a najmniejsza dla najmniejszej wartości tego prądu. Wartość maksymalną równą 0,72 osiąga przy momencie równym 7,29Nm.
Przy badaniu układu automatycznej regulacji wyznaczaliśmy zależność prądu sprzęgła od momentu obciążenia, przy zachowaniu stałej prędkości obrotowej. Wraz ze wzrostem momentu wykładniczo rośnie również prąd obciążenia.
8