POLITECHNIKA LUBELSKA

Wydział Elektryczny

LABORATORIUM

Maszyn Elektrycznych

Ćwiczenie nr :19

Temat : Badanie jednofazowego komutatorowego silnika szeregowego prądu przemiennego.

Grupa ED 6.3 Data wykonania: 11.04.97

Skład zespołu:

1.Blicharz Wiesław

2. Chwiejczak Zbigniew

Lis Leszek

Kędzierawski Artur

Ocena :

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie zasadniczych właściwości i charakterystyk jednofazowego komutatorowego silnika szeregowego wyznaczonych przy prądzie przemiennym.

Dane znamionowe:

Silnik: Typ SKS - 11; P₂ = 250W; n = 6000obr/min; M.= 0,40Nm;

U_n = 220V; 50Hz; P₁ = 390W; I_WH =1,12A.

Pomiar rezystancji i reaktancji uzwojeń:

Pomiar rezystancji i reaktancji uzwojeń wykonuje się metodą techniczną. Układ połączeń przedstawia poniższy schemat:

Rys. Układ połączeń do pomiarów rezystancji i reaktancji uzwojeń silnika jednofazowego prądu przemiennego.

Pomiary zostały wykonane dla:

Uzwojenie	U	I	α	P.	ΔPap	ΔP	Z	X	R
	V	A	dz	W	W	W	Ω	Ω	Ω
uzwojenie	118	1,5	8	4	0,523	3,477	78,7	78,7	1,55	0,75IN
szeregowe	100	1,25	6	3	0,375	2,625	80,0	80,0	1,68
	96	1,25	5	2,5	0,346	2,154	76,8	76,8	1,38
	96	1,00	5	2,5	0,346	2,154	96	96,0	2,15	0,5IN
	84	0,75	2	1	0,265	0,735	112	112	1,31
	57	0,50	1	0,5	0,122	0,378	114	114	1,51
uzwojenia	41	1,50	2	1	0,063	0,937	27,3	27,3	0,42	0,75IN
twornika	35	1,25	1,5	0,75	0,046	0,704	28,0	28,0	0,45
	30	1,00	1	0,5	0,034	0,466	30,0	30,0	0,47
	30	1,00	1	0,5	0,034	0,466	30,0	30,0	0,47	0,5IN
	23	0,75	0,5	0,25	0,020	0,230	30,7	30,7	0,41
	15	0,50	0,25	0,125	0,009	0,116	30,0	30,0	0,46
silnika przy	61	1,50	4	2	0,140	1,86	40,7	40,7	0,83	0,75IN
nalegających	53	1,25	3	1,5	0,106	1,394	42,4	42,4	0,89
szczotkach	45	1,00	2	1	0,076	0,924	45,0	45,0	0,92
	45	1,00	2	1	0,076	0,924	45,0	45,0	0,92	0,5IN
	34	0,75	1	0,5	0,043	0,457	45,3	45,3	0,81
	22	0,50	0,5	0,25	0,018	0,232	44,0	44,0	0,46

= α * c_w = 8*0,5 = 4W

ΔP.= P.- ΔP_ap = 4 - 0,523 = 3,477W

R_D1D2 = 1,54Ω przy 0,75*I_N

= 1,66Ω przy 0,5*I_N

X _D1D2 = 78,5Ω przy 0,75*I_N

= 107,3Ω przy 0,5*I_N

R_A1A2 = 0,45Ω przy 0,75*I_N

= 0,45Ω przy 0,5*I_N

X_A1A2 = 28,4Ω przy 0,75*I_N

= 30,2Ω przy 0,5*I_N

R_S = 0,88Ω przy 0,75*I_N

= 0,73Ω przy 0,5*I_N

X_S = 42,7Ω przy 0,75*I_N

= 44,8Ω przy 0,5*I_N

Próba biegu jałowego:

Układ połączeń jak w poprzednim podpunkcie, z tym że kondensator przeciwiskrowy dołączony jest do zacisków A1,A2.

Tabela pomiarowa:

U	I0	n0	α	P	ΔPap	ΔPobc	ΔP0	cos φ0
V	A	obr/min	dz	W	W	W	W	-
0	0	0	0	0	0	0	0	0
45	0,35	500	1,0	0,50	0,080	0,109	0,311	0,0198
49	0,35	1000	1,5	0,75	0,090	0,109	0,551	0,0321
50	0,35	1500	2,0	1,00	0,094	0,109	0,797	0,0455
53	0,36	2000	2,2	1,10	0,106	0,114	0,880	0,4612
56	0,37	2500	2,6	1,30	0,118	0,120	1,062	0,0513
59	0,38	3000	2,8	1,40	0,131	0,127	1,142	0,0509
63	0,38	3500	3,5	1,75	0,149	0,127	1,474	0,0616
67	0,39	4000	4,0	2,00	0,169	0,134	1,697	0,0650
73	0,4	4500	4,5	2,25	0,200	0,141	1,909	0,6538
76	0,41	5000	5,0	2,50	0,218	0,147	2,135	0,0685
82	0,43	5500	5,5	2,75	0,252	0,163	2,335	0,6622
87	0,45	6000	6,0	3,00	0,284	0,178	2,538	0,6483
94	0,48	6500	7,0	3,50	0,332	0,203	2,965	0,0657
100	0,50	7000	7,5	3,75	0,375	0,220	3,155	0,0631

= α * c_w = 1 * 0,5 = 0,5W

ΔP_obc = I₀² * R_S = 0,35 * 0,88 = 0,109W

ΔP₀ = P. - ΔP_ap - ΔP_obc = 0,5 - 0,08 - 0,109 = 0,311W

Charakterystyki biegu jałowego:

Próba zwarcia:

Układ połączeń taki jak w podpunkcie pierwszym. Wirnik obraca się powoli.

Wyniki pomiarów i obliczeń:

Uz	I	α	P	ΔPap	ΔPz	cos ϕz	F2	F1	Mr
V	A	dz	W	W	W	-	kG	kG	Nm
142	2,10	28	14,0	0,757	13,243	0,0444	0,06	0,32	0,38
130	1,75	23	11,5	0,635	10,865	0,0478	0,07	0,31	0,38
120	1,50	18	9,00	0,541	8,459	0,0470	0,12	0,25	0,37
108	2,20	13	6,50	0,438	6,062	0,0256	0,06	0,30	0,36
82	0,80	7	3,50	0,253	3,247	0,0495	0,25	0,10	0,35
60	0,50	2	1,00	0,135	0,865	0,0288	0,31	0,04	0,35
38	0,30	1	0,50	0,054	0,446	0,0391	0,33	0,02	0,35
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

= α * c_w = 28 * 0,5 = 14W

ΔP_Z = P. - ΔP_ap = 14 - 0757 = 13,243W

M_r = (F₁ - F₂) * l

Charakterystyki z próby zwarcia:

Próba obciążenia:

Próba obciążenia została przeprowadzona na podstawie schematu z powyższych układów. Zakresy pomiarowe mierników zostały dopasowane do wartości znamionowych silnika. Wyniki pomiarów i obliczeń zawiera poniższa tabela:

U = U_N = 150V

I0	n	α	P	ΔPap	P1	cos ϕ	F1	F2	M	P2	η
A	obr/min	dz	W	W	W	-	kG	kG	Nm	W	%
1,30	4150	30	15,0		14,155	0,0726	0,13	0,25	0,38	0,0009	0,0064
2,20	4600	28	14,0		13,155	0,0399	0,15	0,23	0,38	0,0008	0,0061
1,10	5050	26	13,0		12,155	0,0737	0,12	0,25	0,37	0,0007	0,0057
1,00	5540	24	12,0	0,845	11,155	0,0744	0,10	0,26	0,36	0,0006	0,0054
0,95	5900	23	11,5		10,656	0,0748	0,08	0,27	0,35	0,0006	0,0056
0,90	6280	22	11,0		10,155	0,0752	0,07	0,25	0,32	0,0005	0,0049
0,85	6650	21	10,5		9,655	0,0757	0,06	0,22	0,28	0,0005	0,0052
0,80	7000	20	10,0		9,155	0,0763	0,05	0,15	0,20	0,0003	0,0033

= α * c_w =30 * 0,5 = 15W

P₁ = P. - ΔP_ap = 15 - 0,845 = 14,155W

M= (F₁ - F₂) * l

Charakterystyki z próby obciążenia:

Wnioski:

Charakterystyki otrzymane podczas prób: biegu jałowego, zwarcia, obciążenia odbiegają znacznie od charakterystyk teoretycznych. Z tego też względu aproksymowałem je do postaci charakterystyk teoretycznych.

---