Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy

w Bydgoszczy

Wydział Telekomunikacji i Elektrotechniki

Zakład Maszyn i Napędów Elektrycznych

Laboratorium Mikromaszyn Elektrycznych

Sprawozdanie z ćwiczenia

Badanie Prądnicy Tachometrycznej

GRUPA NR B1
Skład grupy: Janowski Łukasz Portaski Łukasz Rosiński Marcin Roszkowski Paweł Skibiński Marcin Zając Piotr
Ocena:
Data wykonania ćw.:	10.11.2009 r.
Data oddania spr.:	17.11.2009 r.
Podpis sprawdzającego:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie parametrów eksploatacyjnych oraz charakterystyk wyjściowych prądnicy tachometrycznej prądy stałego.

2. Dane znamionowe badanej prądnicy tachometrycznej prądu stałego

- silnik napędowy prądu stałego

U_N - 27,4 V

I_N - 5,9 A

n_N - 3000 obr/min

- prądnica tachometryczna prądu stałego

stała prądnicy - 42 mV/obr

3. Schemat układu pomiarowego

4. Pomiary prądnicy przy biegu jałowym

L.p.	Kierunek wirowania prądnicy w lewo (L)		Kierunek wirowania prądnicy w prawo (P)
		U [V]	n [obr/min]	U [V]	n [obr/min]
1	0,46	14	0,29	48
2	0,63	15	0,70	63
3	0,85	16	3,57	132
4	1,42	21	7,82	280
5	1,50	25	16,24	500
6	1,68	31	25,47	696
7	2,00	38	34,10	952
8	5,50	118	46,53	1215
9	11,57	262	56,81	1464
10	17,50	418	64,98	1658
11	25,50	593	69,47	1780
12	35,70	862	75,82	1909
13	47,09	1146	77,91	1992
14	53,90	1317	79,80	2010
15	61,40	1462
16	62,98	1583
17	71,07	1733
18	77,00	1848
19	82,90	1991
20	84,90	2046

Rys. 1. Charakterystyka U=f(n) dla biegu jałowego.

Rys. 2. Charakterystyka U=f(n) dla biegu jałowego dla małych prędkości.

5. Pomiary przy obciążeniu rezystancyjnym prądnicy prądu stałego.

L.p.	R [kΩ]	Kierunek wirowania prądnicy w lewo (L)
				U [V]	n [obr/min]
1		0,051	0,20	288
2			0,69	327
3			1,17	390
4			1,51	447
5			2,07	501
6			2,60	587
7			3,28	654
8			3,82	744
9			4,52	877
10			5,70	1054
11			6,23	1152
12		1,5	0,66	58
13			2,06	107
14			4,03	172
15			5,47	207
16			9,52	316
17			12,30	400
18			16,61	515
19			22,32	678
20			30,32	905
21			36,12	1063
22			43,08	1268
23			50,17	1465
24			58,93	1714
25			66,73	1931
26			69,18	2005
27		10	1,40	56
28			5,07	158
29			11,58	338
30			21,29	560
31			34,15	895
32			50,35	1331
33			64,59	1665
34			76,59	1967
35			90,00	2325

Rys. 3. Charakterystyka U=f(n) przy obciążeniu rezystancyjnym R=51Ω, 1,5k Ω, 10k Ω.

Rys. 4. Charakterystyka U=f(n) przy obciążeniu rezystancyjnym R=51Ω, 1,5k Ω, 10k Ω dla małych prędkości.

6. Wyznaczenie błędu charakterystyki wyjściowej

Wyznaczenie rezystancji twornika R_a:

Przykładowe obliczenia dla R_obc=1500Ω:

- Nachylenie charakterystyki wyjściowej N_OU

- Strefa nieczułości Δω^r

- Błąd nieliniowości charakterystyki wyjściowej ΔU(ω^r):

Obciążenie	Prądnica tacho. prądu stałego
		NOU	Δω^r	ΔU(ω^r)
Ω			%
R=15	0,008	364	0,87
R=1500	0,037	116	0,18
R=10000	0,041	135	0,08

Rys. 5. Zależność pomiędzy obliczonymi błędami, a zadanym obciążeniem.

7. Wnioski

Wykresy U=f(n) dla całego zakresu prędkości można przyjąć za liniowe. Przy małych obciążeniach powinna wystąpić nieliniowość spowodowana oddziaływaniem twornika, im mniejsza rezystancja tym większa reakcja twornika osłabiająca strumień główny. Widoczne by to było, gdyby osiągnięto prędkość znamionową prądnicy przy bardzo małych obciążeniach.

Można zaobserwować również wpływ rezystancji obciążenia na nachylenie charakterystyki wyjściowej. Czym mniejsza rezystancja tym nachylenie jest większe.

Rys. 5 przedstawia błąd nieliniowości charakterystyki wyjściowej dla różnych obciążeń. Na wykresie widać, że im większa rezystancja tym mniejszy błąd nieliniowości. Wywnioskować można z tego, iż dzięki dużemu obciążeniu można uzyskać bardzo dokładnie charakterystykę idealną.

Dzięki zastosowaniu prądnic tachometrycznych z magnesami trwałymi można uzyskać dobrą liniowość charakterystyki wyjściowej, ponieważ duża szczelina powietrzna i bardzo duża reluktancja magnesów trwałych zmniejszają oddziaływanie twornika.

---