Instytut Inżynierii Lotniczej, Procesowej i Maszyn Energetycznych Politechnika Wrocławska Laboratorium z podstaw elektroniki
Ćwiczenie nr: 5
Temat: Energoelektronika – układy prądu zmiennego
Ćwiczenie i opracowanie wykonali:
1.
2.
3.
Data wykonania ćwiczenia: 16.12.2013
Data wykonania sprawozdania:
Data przyjęcia sprawozdania:
Zadania do wykonania: 1. Wyznaczyć wartość prędkości obrotowej wyrażonej w obrotach na minutę 2. Wykreślić wykresy n(D) dla wszystkich zadanych częstotliwości 3.Wykreślić wykres zbiorczy n(D) z naniesieniem krzywych otrzymanych w punkcie 2.
Uwagi:

1. SCHEMAT UKŁADU POMIAROWEGO

Rys. 1 Schemat pomiarowy stanowiska

1. TABELE POMIAROWE

Tabela 1. Pomiar częstotliwości sygnału napięciowego mierzonego na zaciskach CH2 przy danych współczynniku wypełnienia D i częstotliwości Fg(Lp. 1-20)

Lp.	D	Fg1	Fp1	Fg2	Fp2	Fg3	Fp3
	%	Hz	Hz	Hz	Hz	kHz	Hz
1	100	80	0,00	800	0,00	8	0,00
2	95	80	7,20	800	6,80	8	0,00
3	90	80	17,80	800	16,90	8	0,00
4	85	80	28,50	800	27,80	8	26,40
5	80	80	40,00	800	38,50	8	36,60
6	75	80	49,50	800	48,60	8	47,30
7	70	80	60,20	800	59,10	8	57,40
8	65	80	99,50	800	68,60	8	67,40
9	60	80	78,10	800	78,40	8	77,00
10	55	80	86,20	800	87,40	8	85,40
11	50	80	94,30	800	95,60	8	93,80
12	45	80	104,10	800	103,10	8	101,20
13	40	80	111,10	800	109,90	8	108,20
14	35	80	119,00	800	116,30	8	115,70
15	30	80	122,00	800	122,40	8	121,70
16	25	80	128,20	800	129,20	8	127,00
17	20	80	135,20	800	134,10	8	133,30
18	15	80	142,90	800	140,50	8	139,20
19	10	80	142,90	800	140,10	8	140,50
20	5	80	142,90	800	140,10	8	140,40

Ciąg dalszy Tabeli 1. (Lp. 21-41)

Lp.	D	Fg1	Fp1	Fg2	Fp2	Fg3	Fp3
	%	Hz	Hz	Hz	Hz	kHz	Hz
21	0	80	142,90	800	140,30	8	140,00
22	5	80	141,60	800	139,90	8	139,10
23	10	80	140,80	800	138,90	8	138,50
24	15	80	140,40	800	138,00	8	137,90
25	20	80	135,20	800	135,10	8	133,40
26	25	80	128,60	800	128,60	8	127,10
27	30	80	123,20	800	122,60	8	121,50
28	35	80	116,20	800	116,30	8	114,40
29	40	80	109,60	800	108,70	8	108,90
30	45	80	102,50	800	101,60	8	102,10
31	50	80	94,30	800	94,20	8	92,80
32	55	80	86,20	800	86,20	8	84,90
33	60	80	77,70	800	77,00	8	75,80
34	65	80	69,80	800	68,10	8	66,60
35	70	80	59,00	800	58,70	8	57,40
36	75	80	49,40	800	48,70	8	47,20
37	80	80	40,00	800	38,20	8	36,80
38	85	80	29,10	800	27,60	8	36,50
39	90	80	0,00	800	0,00	8	0,00
40	95	80	0,00	800	0,00	8	0,00
41	100	80	0,00	800	0,00	8	0,00

1. TABELE WYNIKOWE

Tabela 2. Wyznaczone wartości prędkości obrotowej (Lp. 1-20)

Lp.	D	η1	η2	η3
	%	$$\frac{\mathbf{\text{obr}}}{\mathbf{\min}}$$	$$\frac{\mathbf{\text{obr}}}{\mathbf{\min}}$$	$$\frac{\mathbf{\text{obr}}}{\mathbf{\min}}$$
1	100	0	0	0
2	95	432	408	0
3	90	1068	1014	0
4	85	1710	1668	1584
5	80	2400	2310	2196
6	75	2970	2916	2838
7	70	3612	3546	3444
8	65	5970	4116	4044
9	60	4686	4704	4620
10	55	5172	5244	5124
11	50	5658	5736	5628
12	45	6246	6186	6072
13	40	6666	6594	6492
14	35	7140	6978	6942
15	30	7320	7344	7302
16	25	7692	7752	7620
17	20	8112	8046	7998
18	15	8574	8430	8352
19	10	8574	8406	8430
20	5	8574	8406	8424

Ciąg dalszy Tabeli 2. (Lp. 21-41)

Lp.	D	η1	η2	η3
	%	$$\frac{\mathbf{\text{obr}}}{\mathbf{\min}}$$	$$\frac{\mathbf{\text{obr}}}{\mathbf{\min}}$$	$$\frac{\mathbf{\text{obr}}}{\mathbf{\min}}$$
21	0	8574	8418	8400
22	5	8496	8394	8346
23	10	8448	8334	8310
24	15	8424	8280	8274
25	20	8112	8106	8004
26	25	7716	7716	7626
27	30	7392	7356	7290
28	35	6972	6978	6864
29	40	6576	6522	6534
30	45	6150	6096	6126
31	50	5658	5652	5568
32	55	5172	5172	5094
33	60	4662	4620	4548
34	65	4188	4086	3996
35	70	3540	3522	3444
36	75	2964	2922	2832
37	80	2400	2292	2208
38	85	1746	1656	2190
39	90	0	0	0
40	95	0	0	0
41	100	0	0	0

1. PRZYKŁADOWE OBLICZENIA

η = f_g • 60

η - prędkość obrotowa
f_g – częstotliwość sygnału napięciowego mierzona na zaciskach CH 2

$$\eta = 7,20 \bullet 60 = 432\text{\ \ }\frac{\text{obr}}{\min}$$

1. WYKRESY
   

Rys. 2 Zależność prędkości obrotowej n od współczynnika wypełnienia D dla częstotliwości fg=80Hz

Rys. 3 Zależność prędkości obrotowej n od współczynnika wypełnienia D dla częstotliwości fg=800Hz

Rys. 4 Zależność prędkości obrotowej n od współczynnika wypełnienia D dla częstotliwości fg=8kHz

Rys. 5 Zbiorczy wykres zależności prędkości obrotowej n od współczynnika wypełnienia D dla częstotliwości fg=80Hz, fg=800Hz i fg=8kHz

1. WNIOSKI
   Ćwiczenie polegało na obserwowaniu zmiany częstotliwości sygnału napięciowego o przebiegu prostokątnym generowanego przez hallotron(wartość mierzona na zaciskach CH2) przy ustalonej częstotliwości napięcia generowanego przez generator i zmianie współczynnika wypełnienia od wartości 100% do 0% i odwrotnie z ustalonym skokiem(5%).
   Wraz ze zmniejszaniem współczynnika wypełnienia rosła częstotliwość sygnału napięciowego generowanego przez hallotron(fp), a co za tym idzie rosła też wartość prędkości obrotowej. Dla fg=80Hz i fg=800Hz przy zmianie wartości współczynnika w zakresie 100%-0% wentylator nie pracował przy D=100%, a maksimum osiągał w zakresie D 15%-0%. Przy zmianie wartości współczynnika od 0 do 100% wentylator przestaje pracować już przy D=90%. Dla fg=8kHz wentylator zaczyna pracować dopiero przy D=90%. Wykresy n(D) od 100% do 0% oraz od 0% do 100% mają bardzo podobny przebieg- niemal się pokrywają niezależnie od ustawionej częstotliwości generowanej przez generator.