LABORATORIUM NAPĘDU ELEKTRYCZNEGO
Numer ćwiczenia:	Temat ćwiczenia: Badanie silnika indukcyjnego klatkowego.
		Ocena:

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z różnymi rodzajami rozruchu oraz hamowania silnika klatkowego indukcyjnego.

Budowa klatkowego silnika indukcyjnego pozwala na bezpośrednie załączenie go do sieci zasilającej o odpowiednim napięciu, równym napięciu znamionowemu silnika. Jest to tzw. bezpośredni rozruch silnika. Prąd silnika pobierany z sieci w pierwszej chwili rozruchu jest kilkakrotnie większy (3-12 razy) od jego wartości znamionowej. Aby tego uniknąć stosuje się rozruch gwiazda - trójkąt. W pierwszej chwili uruchomienia napędu uzwojenia stojana silnika połączone są w gwiazdę, zaś przy końcu rozruchu przełącza się je w trójkąt. Prąd pobrany z sieci przez silnik w czasie takiego rozruchu jest trzykrotnie mniejszy niż przy rozruchu bezpośrednim.

2. Rozruch λ - Δ silnika klatkowego, jednobiegowego.

Celem ograniczenia prądu silnika klatkowego indukcyjnego pobieranego w pierwszej chwili po

załączeniu na napięcie znamionowe stosuje się często zamiast rozruchu bezpośredniego

rozruch λ - Δ. Ideę tego rozruchu przedstawia poniższy rysunek.

W pierwszej chwili uruchomienia napędu uzwojenia stojana silnika są połączone w gwiazdę

(wyłącznik W załączony, przełącznik W₁ w pozycji 1).Natomiast przy końcu rozruchu wspomniane uzwojenia łączy się w trójkąt (przełącznik W₁ w pozycji 2).Dzięki temu uzyskujemy trzykrotne zmniejszenie początkowego prądu rozruchowego w porównaniu do rozruchu bezpośredniego. Czas

przełączenia z gwiazdy w trójkąt wyznaczamy jak następuje:

poślizg S wynosi

a więc

Dokonując obustronnego całkowania w granicach, odpowiednio od 0 do t oraz od 1 do s_n otrzymujemy:

Dla badanego silnika mieliśmy następujące dane:

P_n=4 [kW] n_n=1430 [obr./min] U_n=380[V] I_n=8.5 [A] cosϕ=0.85 J=2.5[kg*m²] b=2.8

Potrzebne wartości wielkości występujących we wzorze na czas przełączenia z λ na Δ uzyskano jak następuje:

a)Czas rozruchu przy poślizgu 0.1s_k na λ , wzór przyjmuje postać:

b) Jeżeli występuje bezpośredni rozruch λ wzór na czas przyjmuje postać:

c) Jeżeli występuje bezpośredni rozruch Δ wzór na czas przyjmuje postać:

d) Czas rozruchu przy poślizgu 0.2 na λ , wzór przyjmuje postać:

e ) wyznaczenie wzoru na czas rozruchu pod obciążeniem ∆t (MST = 0,1MnΔ) i ∆t^' bez obciążenia

stąd czas rozruchu wynosi:

We wzorze tym
, gdzie
. Należy wyznaczyć wartość Mśr.

podstawiamy
, oraz
, gdzie s2 = 0, a s1 = 1

f) bezpośredni rozruch na λ pod obciążeniem MST = 2,68Nm

g) bezpośredni rozruch na Δ pod obciążeniem MST = 2,67Nm

3.Schemat układu sterowania rozruchu rozruchem λ - Δ i hamowania silnika indukcyjnego klatkowego.

3.1 Równania logiczne opisujące powyższy układ sterowania rozruchem λ - Δ silnika indukcyjnego .

4.Wnioski.

W trakcie ćwiczenia dokonano rozruchu λ - Δ silnika indukcyjnego klatkowego. Zgodnie z oczekiwaniami początkowy prąd rozruchowy przy tym rozruchu był około trzykrotnie mniejszy niż przy rozruchu bezpośrednim.. Przy połączeniu uzwojeń stojana w trójkąt czas hamowania jest stosunkowo krótki, lecz występują tutaj duże prądy. Natomiast jeżeli wspomniane uzwojenia połączono w gwiazdę wartości prądów były mniejsze, tak jak i wartości rezystorów hamujących.

W przypadku silnika klatkowego, dzięki rozruchowi gwiazda - trójkąt, udało się trzykrotnie ograniczyć pobór prądu podczas rozruchu. Wynika to z tego, że
.

Dla połączenia w trójkąt czas potrzebny na rozruch jest trzykrotnie krótszy niż dla połączenia w gwiazdę.

można stwierdzić, że dla mniejszych czasów przełączenia prąd w układzie gwiazdy jeszcze nie osiągnie wartości ustalonej, a już układ jest przełączany w trójkąt, co powoduje większe uderzenie prądowe. Można także stwierdzić że prąd początkowy pobierany przez silnik połączony w trójkąt jest trzykrotnie większy od prądu początkowego pobieranego przez silnik, którego uzwojenia są połączone w gwiazdę. Prędkość obrotowa silnika połączonego w gwiazdę narasta powoli liniowo natomiast przy przełączeniu w trójkąt szybko osiąga wartość ustaloną.

Powoduje to znaczne skrócenie czasu rozruchu oraz, co też jest rzeczą bardzo istotną, ograniczenie wielkości prądu pobieranego z sieci.

1

R S T

1

2

W₁

W

---