Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Laboratorium maszyn elektrycznych
Ćwicenie nr 1	Temat: Badanie klatkowego silnika indukcyjnego.			Zespół:3 1)Szostek Andrzej 2)Szot Grzegorz 3)Glazar Łukasz
Data wykonania ćwiczenia: 02,03,2000 r.		Data oddania sprawozdania:	Ocena:

1.Parametry silnika klatkowego indukcyjnego.

P_n=0,8 kW -moc znamionowa

U_n=380 V -napięcie znamionowe

I_n=2,2 A -prąd znamionowy

cosf=0,74 -współczynnik mocy

n_n=1400 obr/min - prędkość znam.

Kl.E -klasa izolacji

temp.40^o -temperatura pracy

50 Hz -częstotliwość sieci

masa 17kg

PN-72/E-06000

2.Próba biegu jałowego.

2.1.Schemat pomiarowy.

W₁,W₂-watomierze elektrodynamiczne (pomiar mocy P₁ i P₂ ).

A₁,A₂,A₃-amperomierze magnetoelektryczne (pomiar prądów w poszczególnych

uzwojeniach stojana (U,V,W).

V-woltomierz (pomiar napięcia przewodowego silnika klatkowego indukcyjnego)

2.2.Tabela pomiarowa.

Lp	U1	U2	U3	Uśr	I1	I2	I3	Iśr	P1	P2	Po	ΔPobc	ΔPo	U	cosϕo	n
	V	V	V	V	A	A	A	A	W	W	W	W	W	V^2	-
	380	380	380	380	1,65	1,75	1,6	1,61	-200	365	165	45,40	119,6	144400	0,15	1497
	350	350	350	350	1,4	1,4	1,35	1,38	-162,5	295	132,5	38,91	93,59	122500	0,15	1496
	300	300	300	300	1,15,	1,05	1,07	1,09	-112,5	205	92,5	30,73	61,77	90000	0,16	1495
	260	260	260	260	0,95	0,87	0,9	0,9	-75	155	80	25,38	54,62	67600	0,19	1493
	220	220	220	220	0,8	0,7	0,75	0,75	-52,5	120	67,5	21,15	46,35	48400	0,23	1492
	180	180	180	180	0,62	0,55	0,6	0,59	-30	80	50	16,63	33,37	32400	0,27	1490
	150	150	150	150	0,52	0,45	0,52	0,49	-15	62,5	47,5	13,81	33,69	22500	0,37	1485

U₁ , U₂ , U₃-napięcia przewodowe zasilające

I₁,I₂,I₃-prądy kolejnych uzwojeń stojana(U,V,W)

I_sr- prąd średni pojedynczego uzwojenia

I_sr =
A

P₁,P₂ - moce zmierzone przez odpowiednio watomierz: W1 i W2

P_o-całkowita moc pobrana przez silnik

P_o= P₁+P₂

P_o= -200+365=165 W

cosϕ₀ -współczynnik mocy

cosϕ₀=

n- prędkość obrotowa zmierzona w biegu jałowym

Moc pobierana w czasie biegu jałowego : P_o=ΔP_o+ΔP_obc

gdzie : ΔP_obc=3I_sr²R

R-rezystancja uzwojeń R=9,4Ω

ΔP_obc=3*1,61*9,4=45,4 W

stąd ΔP_o=P_o-ΔP_obc ΔP_o=165-45,4=119,6 W

Charakterystyki:

I_śr=f (U_śr)

P₀=f (U_śr)

ΔP_o=f (U_śr)

ΔP_o=f (U_śr²)

cosϕ_o=f (U_śr)

3.Próba zwarcia.

3.1.Schemat pomiarowy.

W₁,W₂-watomierze elektrodynamiczne (pomiar mocy P₁ i P₂ ).

A₁,A₂,A₃-amperomierze magnetoelektryczne (pomiar prądów w poszczególnych

uzwojeniach stojana (U,V,W).

V-woltomierz (pomiar napięcia przewodowego silnika klatkowego indukcyjnego)

3.2.Tabela pomiarowa.

Lp	U1	U2	U3	Uśr	I1	I2	I3	Iśr	P1	P2	Pz	cosϕz
	V	V	V	V	A	A	A	A	W	W	W	-
1	94	94	94	94	2,2	2,15	2,2	2,18	32,5	195	227,5	0,64
2	84	84	84	84	1,95	1,95	2	1,96	25	160	185	0,64
3	78	78	78	78	1,8	1,8	1,85	1,81	21,25	137,5	158,75	0,65
4	65	65	65	65	1,45	1,45	1,5	1,46	12,5	91,25	103,75	0,64
5	52	52	52	52	1,15	1,15	1,22	1,17	6,25	61,25	67,5	0,64
6	36	36	36	36	0,75	0,75	0,85	0,78	2,5	25	31	0,63
7	20	20	20	20	0,4	0,43	0,5	0,44	0,05	10	10,05	0,66

U₁ , U₂ , U₃-napięcia przewodowe zasilające

I₁,I₂,I₃-prądy kolejnych uzwojeń stojana(U,V,W)

I_sr- prąd średni pojedynczego uzwojenia

I_sr =
A

P₁,P₂ - moce zmierzone przez odpowiednio watomierz: W1 i W2

P_z -całkowita moc pobrana przez silnik

P_z= P₁+P₂

P_z= 32,5+195=227,5 W

cosϕ_z -współczynnik mocy

cosϕ_z=

Charakterystyki:

P_z=f (U_śr)

I_śr =f (U_śr)

cosϕ_z =f (U_śr)

4.PRÓBA OBCIĄŻENIA.

4.1.Schemat pomiarowy.

W₁,W₂-watomierze elektrodynamiczne (pomiar mocy P₁ i P₂ ).

A₁,A₂,A₃-amperomierze magnetoelektryczne (pomiar prądów w poszczególnych

uzwojeniach stojana (U,V,W).

V-woltomierz (pomiar napięcia przewodowego silnika klatkowego indukcyjnego)

W próbie obciążenia jako obciążenie silnika zastosowano hamownicę indukcyjną zasilaną prądem stałym. Poprzez zmianę prądu wzbudzenia hamownicy możliwa jest zmiana momentu obciążenia silnika.

4.2.Tabele pomiarowe .

Lp	I1	I2	I3	Iśr	PI	PII	P1	n	ΔPcu1	s	ΔPcu2	P2	cosϕ	Mobl	Modcz	η
	A	A	A	A	W	W	W		W	-	W	W	-	Nm	Nm	-
1	2,2	2,25	2,15	2,2	220	780	1000	1430	136,48	0,046	32,59	660,99	0,69	4,41	5,8	0,66
2	2,1	2,15	2	2,08	190	700	890	1436	58,65	0,042	27,97	633,92	0,65	4,21	5,5	0,71
3	2	2,05	1,9	1,98	140	650	790	1445	58,83	0,036	20,38	541,74	0,60	3,58	5,0	0,68
4	1,9	1,95	1,85	1,9	100	640	740	1454	53,58	0,030	15,64	502,06	0,59	3,29	4,9	0,67
5	1,85	1,9	1,75	1,83	50	580	630	1460	51,60	0,026	10,74	399,21	0,52	2,61	4,2	0,63
6	1,6	1,7	1,6	1,6	-110	430	320	1485	45,12	0,010	1,09	106,15	0,30	0,68	1	0,33

U=380V znamionowe napięcie zasilające

I₁,I₂,I₃-prądy kolejnych uzwojeń stojana (U,V,W)

I_Sr- prąd średni pojedynczego uzwojenia

P_I,P_II - moce zmierzone przez odpowiednio watomierz: W1 i W2

P₁- całkowita moc pobrana przez silnik:

P₁=P_I+P_II

P₁=220+780=1000 W

P₂=P₁-ΣΔP

P₂=1000-339,07=660,93 W

ΣΔP=-ΔPcu₁+ ΔPcu₂+ΔPo+Δ P_dod

ΣΔP=136,48+32,59+165+5=339,07 W

ΔPcu₁=3*I²*R

ΔPcu₁=3*2,2²*9,4=136,48 W

ΔPcu₂=s*P_Ψ

ΔPcu₂=0,046*698,52=32,59 W

P_Ψ= P₁-ΔPcu₁-ΔP_Fe

P_Ψ=1000-136,48-165=698,52 W

ΔP_{dod N}=0,005*P_1N

ΔP_{dod N}=0,005*1000=5 W

ΔP_dod =ΔP_{dod N}*

ΔP_dod =5*
W

η=

η=

M_obl=9,55*

M_obl=9,55*
Nm

cosϕ - współczynnik mocy:

r

n- prędkość obrotowa zmierzona

Charakterystyki:

P₁ =f (P₂)

I₁ =f (P₂)

cosϕ =f (P₂)

M_obl =f (P₂)

M_odc =f (P₂)

n =f (P₂)

s =f (P₂)

η =f (P₂)

n =f (M_obl)

n =f (M_odc)

5.Wnioski

1.Próba biegu jałowego.

Próbę biegu jałowego dokonywaliśmy przy pozornie nie obciążonym silniku .Za stan jałowy uważaliśmy taki dla którego przy zmniejszaniu napięcia zasilającego od 380V do 150 V obroty silnika nie spadły znacząco (1497 - 1485 obr/min).

Podczas idealnego biegu jałowego obroty powinny być stałe natomiast w rzeczywistości na skutek znaczących wartości oporów (strat) mechanicznych, szczególnie przy małych napięciach zasilania,

prędkość silnika spada.

Przy pomiarze mocy jeden z dwóch watomierzy wskazywał ujemną moc. W celu jej zmierzenia należało zamienić początki cewek np. prądowych watomierza.

Teoretycznie cosϕ dla biegu jałowego powinien mieścić się w granicach 0,1-0,2 .Analizując pomiary, stan zbliżony do idealnego biegu jałowego (ze względu na cosϕ ) jest dla napięć U_o=260 - 380V.Dla niższych napięć straty mechaniczne zaczynają bardziej znacząco wpływać na pracę silnika.

2.Proba zwarcia.

Pomiarów silnika w probie zwarcia dokonywaliśmy przy unieruchomionym wirniku. Czas pomiarów ograniczyliśmy do minimum ze względu na dużą moc pobieraną (zamienianą na ciepło) i związane z tym duże prądy już przy małym napięciu (0 - 94V).Zwarcie silnika z powyższych względów jest niebezpieczne dla samej maszyny i może prowadzić do jej uszkodzenia.

Napięcie zwarcia ma wartość 94V (przy I_n=2,2A).Jest ono 4 razy mniejsze od U_n.

Uzyskany na podstawie pomiarów cosf (0,64) jest zbliżony do teoretycznego dla proby zwarcia.

3.Proba obciążenia.

Próby obciążenia dokonywaliśmy dla znamionowego napięcia (380V).Jako obciążenia używaliśmy hamownicę indukcyjną ( zasilaną prądem stałym i wykorzystująca zjawisko prądów wirowych).

Moment obrotowy mierzyliśmy miernikiem momentu wyskalowanym w kGcm .Wyniki pomiarów umieszczone w tabeli są już przeliczone na N*m , korzystając z przelicznika 1 kGcm=0,1 N*m.

ΔP₀

ΔP_o

U_śr²

cosϕ₀

cosϕ_z

cosϕ

η

---