Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Laboratorium Maszyn Elektrycznych
Numer ćwiczenia: 1	Temat ćwiczenia: Badanie silnika indukcyjnego pierścieniowego		Zespół: Bielawski Marcin Borek Tomasz Gołąbek Paweł Widanka Marek
Data wykonania ćwiczenia: 15.03.97.		Data oddania sprawozdania: 6.06.97.	Ocena:

Program ćwiczenia:

1. Pomiar przekładni i charakterystyki magnesowania

2. Próba biegu jałowego

3. Próba zwarcia

4. Konstrukcja wykresu kołowego

5. Wyznaczenie charakterystyk silnika na podstawie wykresu kołowego

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie własności ruchowych, pomiar charakterystyk, konstrukcja wykresu kołowego i wyznaczanie na jego podstawie charakterystyk ruchowych silnika indukcyjnego pierścieniowego.

1. Pomiar przekładni i charakterystyki magnesowania.

Pomiar wykonuje się przy rozwartym uzwojeniu wirnika (wirnik nie porusza się).

Przekładnię silnika wyznacza się z zależności:

- napięcie po stronie stojana (zasilające)

- napięcie indukowane w rozwartym

uzwojeniu wirnika

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa:

strona stojana strona wirnika

UAB 1 V	UBC 1 V	UCA 1 V	UŚR 1 V	UAB 2 V	UBC 2 V	UCA 2 V	UŚR 2 V	-
379	384	386	383	62,4	61,6	63	62,33	6,14
352,5	352	354	352,83	57,3	56,8	57,6	57,23	6,16
321,8	323	325	323,26	52,6	52	52,8	52,46	6,16
277	281	284	280,66	45,7	45,1	45,9	45,56	6,15
227	231	230	229,33	37,7	36,8	37,5	37,33	6,14
175	178	176,6	176,53	29,1	29	28,3	28,8	6,12
138,5	142	143,3	141,26	23,3	23,4	22,8	23,16	6,09
106	110	110	108,66	18,1	17,7	17,7	17,83	6,09

UŚR 1 V	IA mA	IB mA	IC mA	IŚR mA
383	351	352	350	351
352,83	270	275	269	271,3
323,26	191	191	189	190,5
280,66	131	130	128	129,5
229,33	80,5	80,5	78,5	79,9
176,53	40,5	40	40	40,2
141,26	25	26,5	24,5	25,3
108,66	21,1	19,7	20,3	20,1

Przekładnia = 6,13

Charakterystyka magnesowania silnika:

2. Stan jałowy silnika pierścieniowego:

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa:

UAB V	UBC V	UCA V	UO V	IA A	IB A	IC A	IO A	PA W	PB W	PO W
381	380	382	381	1,35	1,2	1,4	1,31	-90	380	320
353	352	353	352,6	1,25	1,07	1,25	1,19	-60	320	230
320	222	325	289	1,1	0,95	1,15	1,06	-30	230	200
278	280	383	313,6	1	0,83	1	0,94	0	190	190
227	227	230	228	0,9	0,87	0,825	0,86	30	140	170
173	174	177	174,6	0,85	0,87	0,775	0,83	50	115	165
137	134	141	137,3	0,95	0,775	0,8	0,84	55	105	160
101	104	104	103	1,1	1	0,95	1,01	60	100	160

Prąd I_O ma dwie składowe: czynną i bierną:

składowa czynna:

składowa bierna:

Moc strat:

Współczynnik mocy:

Tabela wyników:

UO V	PO W	cos   	IOC A	I 
381	320	0,264	0,523	0,525
352,6	230	0,340	0,348	0,395
289	200	0,374	0,399	0,347
313,6	190	0,370	0,349	0,344
228	170	0,497	0,430	0,431
174,6	165	0,655	0,545	0,495
137,3	160	0,799	0,672	0,480
103	160	0,882	0,896	0,415

Charakterystyki:

3. Stan zwarcia silnika pierścieniowego:

Próbę zwarcia przeprowadzono przy zatrzymanym wirniku silnika pierścieniowego i obniżonym napięciu zasilającym.

Tabela pomiarowa:

UAB V	UBC V	UCA V	UZ V	IA A	IB A	IC A	IZ A	PA W	PB W	PZ W	cos   
104	107	106	105,5	3,3	3,3	3,3	3,3	15	64	79	0,131
86	89	90	88,5	2,8	2,7	2,8	2,76	11	44	55	0,130
69	71	71	70,5	2,2	2,1	2,2	2,16	7	27	34	0,128
50	52	53	51,5	1,6	1,5	1,6	1,56	4	14	18	0,129
30	33	33	32	1	0,9	0,95	0,95	2	5	7	0,132

Moc strat:

Współczynnik mocy:

Charakterystyki:

4. Starty mocy w silniku pierścieniowym:

Starty w silniku wyrażają się:

gdzie: - starty w rdzeniu stojana i wirnika

- straty w uzwojeniach

- straty mechaniczne

Podczas biegu jałowego silnika wyznacza się starty mechaniczne i straty w rdzeniu.

Moc pobierana przez silnik idzie w całości na pokrycie start:

gdzie: - straty w uzwojeniach przy stanie jałowym

Straty w uzwojeniach przy stanie jałowym można pominąć, gdyż są one stosunkowo małe

Charakterystyka strat biegu jałowego:

Starty w uzwojeniach wyznacza się w stanie zwarcia silnika.

Moc pobierana przez silnik idzie w całości na pokrycie strat mocy w uzwojeniach.

Straty mocy w rdzeniu są stosunkowo małe (silnik zasilany jest obniżonym napięciem, przy znamionowym prądzie) i można je pominąć. Straty mechaniczne są równe zeru, gdyż silnik nie obraca się.

Straty całkowite silnika:

5. Wykres kołowy maszyny indukcyjnej:

Wykres kołowy wykreślono na papierze milimetrowym.

Obliczanie skali dla momentu:

Moment znamionowy:

AF = 62mm =1,044kGm  1mm = 0,01684kGm

Obliczanie skali dla poślizgu:

Poślizg znamionowy:

PR = 4,5mm = 0,0666  1mm = 0,014814

Oznaczenia:

A - punkt pracy znamionowej maszyny

A_O - punkt pracy w stanie jałowym maszyny

A_Z - punkt pracy w stanie zwarcia maszyny

A_ - punkt pracy maszyny przy nieskończenie dużej prędkości obrotowej

A_OA_Z - prosta mocy oddanej

MS - prosta mocy pobieranej z sieci

A_OA_ - prosta momentów

A_OC = AE - moc znamionowa maszyny

A₁E₁ - moc maksymalna maszyny

XF - straty mocy w stojanie (przy pracy znamionowej)

XE - straty mocy w wirniku (przy pracy znamionowej)

XA - moc pobierana z sieci (przy pracy znamionowej)

AF - moment znamionowy maszyny

A₂F₁ - moment maksymalny maszyny

PT - skala poślizgu

PR - poślizg znamionowy

PZ - poślizg krytyczny (przy maksymalnej mocy)

Odczytane wyniki:

moc maksymalna maszyny: P_MAX = 1,77kW

moment znamionowy maszyny M_N = 1,044kGm

moment maksymalny maszyny M_MAX = 1,288kGm

poślizg znamionowy s_N = 0,066

poślizg krytyczny (przy maksymalnej mocy) s_K = 0,2147

straty mocy w stojanie (przy pracy znamionowej) P_S = 150W

straty mocy w wirniku (przy pracy znamionowej) P_W = 205W

moc pobierana z sieci (przy pracy znamionowej) P = 1,71kW

sprawność maszyny przy pracy znamionowej przeciążalność mocą

6. Wnioski:

Straty mocy w stanie jałowym zależą od kwadratu napięcia. Straty mocy maszyny odczytane z wykresu kołowego są w przybliżeniu równe stratom mocy zmierzonym. Różnica wartości może wynikać z niedokładności wykresu kołowego lub (i) z błędu pomiaru.

Charakterystyki są zgodne z założeniami teoretycznymi.

Dane znamionowe maszyny:

Moc: P_N = 1,5kW

Napięcie: U_N = 220 / 380V

Prąd: I_N = 5,5 / 3,2A

Współczynnik mocy: cos  _N = 0,87

Liczba obrotów: n = 1400 obr./min.

---