POLITECHNIKA LUBELSKA

Laboratorium Maszyn Elektrycznych

Temat :

Badanie silnika indukcyjnego trójfazowego klatkowego.

Wykonali: Data wykonania:

Paweł Sobotka 1999-11-18

Mirosław Pyzik

Krzysztof Waśkowicz

gr Ed 5.2

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk określających własności eksploatacyjne silnika indukcyjnego oraz zapoznanie się z regulacją prędkości obrotowej przy wykorzystani przemiennika częstotliwości.

Program ćwiczenia:

- dane znamionowe badanego silnika i prądnicy hamowniczej,

• pomiar rezystancji uzwojeń badanego silnika,

• próba biegu jałowego,

• próba zwarcia,

• próba obciążenia,

• próba obciążenia przy zasilaniu z sieci,

• próba obciążenia przy zasilaniu z przemiennika częstotliwości,

Dane znamionowe badanego silnika i prądnicy hamowniczej:

Silnik: Prądnica:

U_N=220/380 V Δ/ U_N=230 V

I_N=4,9/2,8 A I_N=6,5 A

cos ϕ =0,9 n_N=1450 obr/min

n_N=1415 obr/min P_N=1,5kW

P_N=1,1kW I_W=0,42 A

1.Pomiar rezystancji uzwojeń badanego silnika

R_SUN=7,6Ω R_SVN=7,62Ω R_SWN=7,61Ω

R_SN=7,61Ω t=20°C

ϑ* dla Cu =235

dla Al=245

ϑ_Z= temperatura przy której była mierzona rezystancja R_z

R_z= rezystancja zmierzona w danej temperaturze

R_g= rezystancja odniesiona do danej temperatury

2.Próba biegu jałowego

Tabela pomiarowa

Lp.	UUV	UUW	UVW	U0	IU	IV	IW	I0	P1	P2	Pin0	cosϕ0	I0W	Iμ	PWS	P0	n0	s0
	V	V	V	V	A	A	A	A	W	W	W	-	A	A	W	W		-
1	400	400	400	400	2,13	2,3	2,1	2,18	-320	560	240	0,16	0,35	2,15	108,1	131,8	1497	0,002
2	380	380	380	380	1,83	2	1,8	1,88	-270	460	190	0,15	0,29	1,85	80,40	109,6	1497	0,002
3	350	350	350	350	1,45	1,5	1,6	1,52	-200	350	150	0,16	0,25	1,50	52,52	97,48	1497	0,002
4	300	300	300	300	1,13	1,1	1,23	1,15	-120	240	120	0,20	0,23	1,13	30,37	89,63	1496	0,003
5	280	280	280	280	1,03	1	1,1	1,04	-100	200	100	0,20	0,21	1,02	24,85	75,15	1495	0,003
6	240	240	240	240	0,85	0,8	0,88	0,84	-60	150	90	0,26	0,22	0,81	16,24	73,76	1485	0,010
7	200	200	200	200	0,69	0,65	0,73	0,69	-35	110	75	0,32	0,22	0,65	10,87	64,13	1477	0,015
8	150	150	150	150	0,53	0,5	0,55	0,53	-8	70	62	0,46	0,24	0,47	6,33	55,67	1461	0,026
9	100	100	100	100	0,45	0,4	0,44	0,43	20	40	60	0,81	0,35	0,25	4,22	55,78	1454	0,031

Przykładowe obliczenia dla 3:

I₀ =

P_ino = P₁ + P ₂ =-200+350=150W

cosϕ_o=

sinϕ_o =

I_ow = I_o cosϕ_o =1,52*0,16=0,25A

I_μ = I_o sinϕ_o = 1,52*0,99=1,50 A

P_ws = 3R_s I_o²=3*7,61*1,52²=52,52W

P_o = P_in - P_ws=150-52,52=97,48W

Charakterystyki biegu jałowego

P_in, P_o, s_{0 =} f(U₀)

cos₀, I₀, I_, _ow=f(U₀)

Charakterystyka strat jałowych P₀ w funkcji kwadratu napięcia zasilającego P₀=f(U₀²)

Wartości odczytane z wykresu

3.Próba zwarcia

Schemat elektryczny jak w poprzednim punkcie

Tabela pomiarowa:

l=0,237m
Lp.	U uv	U vw	U wu	Uk	Iu	Iv	Iw	Ik	P1	P2	Pk	cosϕk	F	Tl
	V	V	V	V	A	A	A	A	W	W	W	-	kg	Nm
1	110	110	110	110,0	3,44	3,45	3,45	3,4	105	370	475	0,73	0,575	1,34
2	90	90	90	90,0	2,9	2,85	2,83	2,9	75	250	325	0,73	0,385	0,90
3	80	80	80	80,0	2,55	2,5	2,5	2,5	60	195	255	0,74	0,31	0,72
4	70	70	70	70,0	2,2	2,13	2,15	2,2	45	150	195	0,75	0,23	0,53
5	60	60	60	60,0	1,88	1,85	1,85	1,9	32	110	142	0,74	0,175	0,41
6	50	50	50	50,0	1,55	1,5	1,5	1,5	25	75	100	0,77	0,135	0,31
7	40	40	40	40,0	1,28	1,25	1,25	1,3	15	50	65	0,75	0,1	0,23
8	30	30	30	30,0	1	1	1	1,0	10	30	40	0,78	0,065	0,15
9	20	20	20	20,0	0,63	0,6	0,63	0,6	5	12,5	17,5	0,82	0,04	0,09

Przykładowe obliczenia dla pomiaru 5

I_k =

P_k = P₁ + P ₂ =32+100=132W

cosϕ_o=

l=0,237m

T_l=9,81*F*l=9,81*0,175*0,237=0,41Nm

Charakterystyki w stanie zwarcia

I_k, cosϕ_k, P_k=f(U_k)

Charakterystyka momentu rozruchowego T_l=f(U_k)

R_k, X_k, Z_k=f(U_k)

4.Próba obciążenia przy zasilaniu silnika z sieci

Układ pomiarowy

Tabela pomiarowa

Us=Un=380V If=In=0,42A
Lp.	Iu	Iv	Iw	Is	P1	P2	Pin	cosϕ	Ua	Ia	Ui	Pi	P0h	P	η	n	s	Ts
	A	A	A	A	W	W	W	-	V	A	V	W	W	W	-	obr/m	-	Nm
1	3,55	3,5	3,05	3,37	720	1360	2080	0,940	220	5,6	250	1400	87	1487	0,715	1380	0,080	10,29
2	3,3	3,25	3,4	3,32	620	1240	1860	0,853	225	5,1	254	1295,4	88,5	1383,9	0,744	1393	0,071	9,492
3	3,05	3	3,15	3,07	540	1140	1680	0,833	230	4,6	256	1177,6	90	1267,6	0,755	1407	0,062	8,608
4	2,85	2,8	2,95	2,87	460	1080	1540	0,817	235	4,2	257	1079,4	90,5	1169,9	0,760	1416	0,056	7,894
5	2,75	2,65	2,8	2,73	400	1000	1400	0,779	238	3,8	258	980,4	92	1072,4	0,766	1424	0,051	7,195
6	2,45	2,4	2,55	2,47	280	900	1180	0,728	245	3,1	262	812,2	93	905,2	0,767	1438	0,041	6,014
7	2,05	2	2,15	2,07	200	720	920	0,677	250	2,3	263	604,9	93,5	698,4	0,759	1446	0,036	4,615
8	1,85	1,85	2	1,90	-80	600	520	0,416	260	0,8	268	214,4	97	311,4	0,599	1479	0,014	2,012

Przykładowe obliczenia dla pomiaru 4:

I_s =

P_in = P₁ + P ₂ =460+1080=1540W

cosϕ_o=

P_i=U_i*I_a=257*4,2=1079,4 W

P=P_i+P_0H=1079,4+90,5=1170

T_s=

η=

Charakterystyki przy próbie obciążenia przy zasilaniu silnika z sieci

cosϕ, , s, I_s=f(P)

n, P_in=f(P)

5.Próba obciążenia przy zasilaniu silnika z transformatorowej przetwornicy częstotliwości

Schemat elektryczny jak wyżej

Tabela pomiarowa

Lp	Uuv	Uvw	Uwv	Us	Iu	Iv	Iw	Is	P1	P2	P	cosϕ	Ua	Ia	Ui	Pi	P0H	P.		n	s	Ts
		V	V	V	V	A	A	A	A	W	W	W	-	V	A	V	W	W	W	-	obr/m	-	Nm
f=50Hz
1	380	380	380	380	3,45	3,5	3,5	3,48	680	1340	2020	0,89	225	5,5	252,5	1388,75	89	1477,7	0,73	1392	0,072	10,14
2	380	380	380	380	3,2	3,2	3,15	3,18	580	1220	1800	0,87	230	4,9	255	1249,5	89,5	1339	0,74	1404	0,064	9,11
3	380	380	380	380	2,85	2,85	2,85	2,85	460	1100	1560	0,84	235	4,15	258	1070,7	91	1161,7	0,74	1420	0,053	7,82
4	380	380	380	380	2,65	2,65	2,6	2,63	360	1000	1360	0,79	240	3,6	260	936	92	1028	0,76	1431	0,046	6,86
5	380	380	380	380	2,45	2,4	2,45	2,43	260	900	1160	0,73	245	2,9	262,5	761,25	93,5	854,75	0,74	1444	0,037	5,66
6	380	380	380	380	2,2	2,2	2,2	2,20	120	780	900	0,63	252	2,1	265	556,5	95	651,5	0,72	1458	0,028	4,27
7	380	380	380	380	2,05	2,1	2,1	2,08	-80	640	560	0,41	260	0,9	268	241,2	96	337,2	0,60	1477	0,015	2,18
f=40Hz
1	325	325	325	325	3,55	3,55	3,55	3,55	560	1200	1760	0,89	170	5,7	200	1140	62	1202	0,68	1094	0,088	10,50
2	325	325	325	325	3,3	3,3	3,3	3,30	480	1100	1580	0,86	175	5,1	204	1040,4	63	1103,4	0,70	1107	0,078	9,52
3	325	325	325	325	3,15	3,1	3,05	3,10	400	1040	1440	0,83	180	4,6	205	943	64	1007	0,70	1118	0,068	8,61
4	325	325	325	325	2,9	2,9	2,85	2,88	300	960	1260	0,78	185	3,95	207	817,65	65	882,65	0,70	1131	0,058	7,46
5	325	325	325	325	2,7	2,7	2,65	2,68	180	860	1040	0,69	195	3,1	210	651	66	717	0,69	1147	0,044	5,97
6	325	325	325	325	2,6	2,6	2,6	2,60	-80	760	680	0,47	205	1,4	215	301	68	369	0,54	1173	0,023	3,01

Charakterystyki przy próbie obciążenia przy zasilaniu silnika z transformatorowej przetwornicy częstotliwościowej. I_s,cosϕ,s,η =f(P)

przy f=50Hz

n, P_in=f(P)

Charakterystyki przy próbie obciążenia przy zasilaniu silnika z transformatorowej przetwornicy częstotliwościowej. I_s,cosϕ,s,η =f(P)

przy f=40Hz

n, P_in=f(P)

Charakterystyki n=f(T_s)

1

12

Układ pomiarowy

L1

L3

L2

V

U

W

s

P_m=44W

P_Fe=71W

P₀=115W

U₀² [V²]

U_n²

---