Politechnika Poznańska |
|||||
Instytut Elektrotechniki Przemysłowej |
|||||
Rok : III
Semestr : V
Kierunek: A I R
Specjalność: Automatyka |
Laboratoria Maszyn Elektrycznych |
Nr ćwiczenia 6 |
|||
|
|
|
|||
|
Temat : Mikromaszyny elektryczne oraz maszyny specjalne. |
||||
|
|
||||
|
Maciej Kaczmarek |
Data wykonania ćwiczenia |
Data oddania sprawozdania |
Zaliczenie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22.12.99 |
05.01.2000 |
|
|
Wiadomości wstępne.
Na ćwiczeniu tym zapoznaliśmy się z kilkoma przykładami maszyn specjalnych i możliwością zastosowania w automatyce przemysłowej. O przydatności bądź nie decyduje tutaj kształt charakterystyk odpowiednich zależnych od siebie wielkości. Powinny to być zależności liniowe.
Przebieg ćwiczenia.
Prądnica tachometryczna indukcyjna.
Do uzwojeń wzbudzenia doprowadziliśmy napięcie sinusoidalne o odpowiedniej częstotliwości. Z uzwojeń twornika zbieraliśmy napięcie wyjściowe, które posiadało stałą częstotliwość równą częstotliwości napięcia doprowadzonego do wzbudzenia, a amplitudę zależą od prędkości obrotowej wirnika. Prądnica ta jest prądnicą dwufazową. Jej uzwojenia przesunięte są względem siebie o kąt 90º. Z powodu niedokładności wykonania na wyjściu pojawia się sygnał zerowy, tzn pojawia się napięcie mimo iż prędkość obrotowa jest równa zero. Kształt napięcia wyjściowego zbliżony jest do sinusoidy. Warunki badania to napięcie przyłożone do wzbudzenia 110 V , 50 Hz.
Charakterystyka E = f ( n ) na papierze milimetrowym.
Dane znamionowe prądnicy:
Un=110 V nn=1500 obr/min
n |
E |
obr/min |
V |
1800 1700 1500 1300 1200 1000 900 700 500 400 200 100 0 |
31,8 30,6 28,3 25,5 23,8 20,5 18,5 14,7 10,7 8,7 4,5 2,4 0,26 |
Prądnica tachometryczna komutatorowa.
Wadą tej prądnicy jest składowa zmienna napięcia na wyjściu powstała przez zakłócenia komutatorowe. Zakłócenia te są proporcjonalne do prędkości obrotowej. Aby wyeliminować te zakłócenia należy zastosować odpowiednie filtry. W tym przypadku nie mamy do czynienia z sygnałem zerowym.
Charakterystyka E = f ( n ) na papierze milimetrowym.
Dane znamionowe prądnicy:
Un=230 V In=0,095 A nn=6000 obr/min
n |
E |
obr/min |
V |
1800 1600 1500 1300 1100 1000 900 700 500 300 100 0 |
78,1 69,5 65,2 26,4 47,8 43,3 39,3 30,6 21,8 13,3 4,3 0 |
Prądnica tachometryczna unipolarna.
Prąd i napięcie stałe - brak napięcia komutacji. Zaletą jest stała wartość napięcia na wyjściu. Wadą, niewielka jego wartość. Pomiary przeprowadziliśmy dla prądu znamionowego.
Charakterystyka E = f ( n ) na papierze milimetrowym.
Dane znamionowe prądnicy:
E=65 uV/obr n= 0 - 3000 obr/min Iwn=1,7A
n |
E |
obr/min |
mV |
1800 1700 1500 1300 1100 1000 800 600 400 200 0 |
129 122 107 93 78 71 57 42 28 14 0 |
Selsyny.
W skład wchodzą dwa selsyny: nadawczy i odbiorczy. Urządzenie badaliśmy zadając konkretny kąt na selsynie nadawczym i odczytywaliśmy następnie wartość na odbiorczym w dwóch przypadkach z obciążeniem i bez obciążenia. Oba selsyny zasilane są: stojan 3 - fazowym, wirnik 1 - fazowym napięciem sinusoidalnie zmiennym. W tym przypadku Uzas=110V. Kąt rozbieżności dla danych selsynów odczytywany jest z katalogów. Kąt w funkcji obciążenia jest sinusoidą.
Charakterystyka = f ( na papierze milimetrowym.
kąt wychylenia selsynu nadawczego.
-- kąt wychylenia selsynu odbiorczego.
|
|
obciążenie |
deg |
deg |
g |
0 30 45 60 90 120 150 180 |
1 31 46 61 92 122 152 182 |
brak |
0 45 90 120 148 174,5 |
18 74 108 138 166 192,5 |
100 100 100 100 100 100 |
0 70 110 156 |
41 111 151 197 |
200 200 200 200 |
Silnik wykonawczy dwufazowy.
Są trzy sposoby regulacji prędkości obrotowej: amplitudowo, fazowo i amplitudowo-fazowo. My badaliśmy regulację amplitudą. Zmienialiśmy amplitudę jednej z faz zasilających przy stałych pozostałych parametrach tzn: Stały moment obciążenia i stała amplituda napięcia drugiej fazy.
Charakterystyka n = f ( Ust ) na papierze milimetrowym.
Dane znamionowe silnika:
Un=110 V In=0,095 A fn=50 Hz nn=1150 obr/min
Ust |
Ist |
Uw |
Iw |
n |
V |
A |
V |
mA |
obr/min |
110 90 70 50 30 |
73,5 57 40 30 20 |
110 110 110 110 110 |
64 63 63 64 66 |
1140 1103 957 636 130 |
Zalety silnika wykonawczego: jest samohamowny, gdy wyłączymy napięcie zasilające ( poślizg krytyczny większy od jedności ), prąd nie przekracza znamionowego nawet gdy ręką zatrzymamy tarczę wirnika, co równoważy nieskończenie duże obciążenie.
Wnioski.
Wszystkie badane przez nas maszyny mają charakterystyki liniowe. Oczywiście nie są to idealne linie proste, ale należy tutaj uwzględnić niedokładności przyrządów mierniczych oraz błędy jakie mogły pojawić się przy odczycie. Liniowość charakterystyk pozwala na zastosowanie tych maszyn w automatyce przemysłowej. Postęp w tej dziedzinie jednak jest na tyle szybki, że w zastosowaniu praktycznym znalazły się już urządzenia, które oprócz dobrych liniowych charakterystyk mają jeszcze inne właściwości np. nie powodują iskrzenia i są stosunkowo tańsze w produkcji. Dlatego mikromaszyny są wypierane powoli z automatycznych zastosowań.
4