POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

Nazwisko i imię: Katarzyna Jaromin, Grzegorz Kowalczuk, Michał Kosior, Michał Jakuszewski, Paweł Iracki					Wydział: IŚ Grupa: 2c
Data wykonania ćw: 01.03.2010r		Nr. ćw: 10	Temat ćwiczenia: Silniki jednofazowe
Zaliczenie:	Ocena:			Data:		Podpis:

1. Dane znamionowe silnika

Tabela 1. Dane znamionowe silnika

Typ

Dane z tabliczki

Dane z obliczeń

Pn

Un

In

cos



nn

Cp

Rp

Rg

Mn

Qn

s

MAF 110-4

W

V

A

-

%

obr/min

F





Nm

var

%

150

220

1,3

0,9

0,6

1360

7,5

32,1

19,1

0,017

124,66

10,2

Mn = Pn/2Π*n_p = 150/2*3,14*1360=0,017 [Nm]

10,2

1.2 Badanie wpływu pojemności kondensatora na własności rozruchowe silnika

Rys.1. Układ pomiarowy do badań silnika indukcyjnego jednofazowego

Tabela 2. Badania wpływu pojemności kondensatora na właściwości rozruchowe silnika

Lp.	Pomiary										Obliczenia
		Cdane	U	Up	Uc	I	Ip	Ig	P1	F1	F2	Mr	Ir	C/Cp
		mF	V	V	V	A	A	A	W	kG	kG	Nm	A	[-]
1	0	100	0	0	1,3	0	1,3	96	2	2	0,00	2,86	0,00
2	3,7	104	10	30	1,3	0,13	1,36	108	2	1,8	0,35	2,75	0,49
3	7,4	108	25	130	1,3	0,31	1,38	120	2	1,4	0,98	2,65	0,99
4	11,1	100	50	135	1,3	0,47	1,3	124	2	1	1,90	2,86	1,48
5	14,8	94	77	125	1,3	0,57	1,16	116	2,1	1	2,36	3,04	1,97
6	18,5	84	85	110	1,3	0,62	1,02	104	2,1	1	2,96	3,40	2,47
7	22,2	74	90	92	1,3	0,63	0,92	94	2	1	3,47	3,86	2,96

Średnica koła pasowego D = 0,08m

Przykładowe obliczenia:

=0,5*0,08*0,2*9,81*(2,11)²=0,35 Nm

Ir=I*(Un/U)= 1,3*2,11=2,75 A

C/Cp=3,7/7,5=0,49

Rys.2. Wykres przedstawiający charakterystykę Mr i Ir=f(C)

1.3 Próba obciążeń

Tabela 3. Próba obciążeń

Lp.	Pomiar										Obliczenia
		U	Up	Uc	I	Ip	Ig	P1	n	F1	F2	M	P	ɳ	cosφ	Q
		V	V	V	A	A	A	W	obr/min	kG	kG	Nm	W	%	[-]	var
1	220	330	420	0,92	1	1,24	144	800	0	0	0,00	0,00	0,00	0,00	202,40
2	220	324	410	1	0,98	1,12	180	750	1	0,2	0,31	24,64	13,69	0,11	207,31
3	220	320	400	1,1	0,97	1,05	216	750	2	0,4	0,63	49,29	22,82	0,20	215,96
4	220	312	390	1,2	0,94	1,02	244	700	2,4	0,5	0,75	54,62	22,39	0,21	235,11
5	220	305	380	1,3	0,92	1,02	268	700	3	0,5	0,98	71,87	26,82	0,25	247,47
6	220	300	370	1,4	0,9	1,06	296	700	3,3	0,5	1,10	80,50	27,20	0,26	264,71
7	220	390	360	1,5	0,88	1,12	316	700	3,6	0,6	1,18	86,25	27,29	0,26	283,62
8	220	380	355	1,6	0,84	1,18	332	650	4	0,7	1,29	88,10	26,54	0,25	304,78

Przykładowe obliczenia:

M=0,5*0,08*(1,0-0,2)*9,81=0,31 Nm

P= 2ΠnM=2*3,14*750.60*0,03=24,64 W

• = P/P1 100%= 24,64/180*100%=38,0%

cosϕ = P/U*I = 24,64/220*1=0,11

Q= U*I*sinϕ =220*1,0*
= 207,31 var

Tabela 4. Porównanie danych obliczeniowych i danych znamionowych

Dane	P	I	n	ɳ	cosφ	Q
		W	A	obr/min	%		var
z tabliczki	150	1,3	1360	0,6	0,9	124,66
z pomiarów

Rys.3. Wykres przedstawiający charakterystykę I, Ip,Ig=f(P)

Rys.4. Wykres przedstawiający charakterystykę n, ɳ, cosφ, Q=f(P)

1.4 Badanie wpływu pojemności na pracę silnika

Tabela 5. Badania wpływu pojemności na pracę silnika

Lp.	Pomiar										Obliczenia
		U	Up	Uc	I	Ip	Ig	P1	n	F1	F2	M	P	ɳ	cosφ	Q
		V	V	V	A	A	A	W	obr/min	kG	kG	Nm	W	%	[-]	var
1	220	263	180	1,08	0,44	1,3	96	800	0	0	0,00	0,00	0,00	0,00	237,60
2	220	220	159	1,3	0,38	1,32	220	700	2,5	0,7	0,71	51,75	23,52	0,18	258,84

Przykładowe obliczenia:

M= 0,5*0,08*(2,5-0,7)*9,81=0,71 Nm

P = 2ΠnM=6,28*(700/60) =51,75 W

η=P/P1 *100% = 50,25/216 *100=23,27%

cosϕ= P/U*I = 51,75/220* 1,3 =0,18

Q= U*I*sinϕ =220*1,0*
= 258,84 var

2. Wnioski:

Określenie wartości pomiarowych wyników i zestawienie ich z wartościami znamionowymi było nie możliwe do wykonania. Z powodu braku wyników osiągniętych dla mocy P=Pn.

Można zaobserwować, że wraz ze wzrostem pojemności kondensatora C następuje wzrost momentu rozruchowego z 0,35 do 3,47 [Nm] przy pojemności równej 22,2 [µF].

Przy zwiększaniu pojemności kondensatora wahało się napięcie pomiędzy 108 a 74 [V].

Natężenie rozruchu wzrastało wraz ze wzrostem pojemności kondensatora z 2,86 do 3,86 [A], podobnie wzrastał moment rozruchowy z 0,00 do 3,47 [Nm].

Podczas badania obciążenia silnika zaobserwowałam, że wraz ze wzrostem obciążenia wzrastały siły F1 z 0,0 do 4,0 [kG] a F2 z 0,0 do 0,7 [kG] wyniki badań siły mogą być niedokładne w związku z niedokładności pomiarową urządzenia.

Ponad to wzrost obciążenia powodował:

• spadek ilości obrotów wykonywanych przez silnik z 800 do 650 [obr/min],

• wzrost mocy obliczeniowej P z 0,0 do 88,10 [W],

• wzrost wydajności z 0,0 do 26,54 %

• wzrost wartości cosφ do 0,25,

• wzrost momentu do 1,29 [Nm],

• wzrost mocy biernej Q z 202,40 do 304,78 [var].

Obserwując wzrost pojemności kondensatora widzimy że krzywa momentu rozruchowego
i prądu rośnie aż do pewnej wartości pojemności, a następnie zaczyna opadać.

Przy biegu jałowym i pojemności C=0,5Cp ilość obrotów wyniosła 800 [obr/min], natomiast zmalała przy obciążeniu prądem znamionowym I=In wyniosła 700 [obr/min]. Moment rozruchowy dla wariantu pierwszego 0,00 a dla drugiego 0,71[Nm]. Świadczy to o poborze prądu podczas obciążenia, jest to efekt korzystniejszy dla silnika niż przebieg tzw. jałowy.

---