SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM – NAPĘDY ELEKTRYCZNE
AGH WIMIR KTL
NR ĆWICZENIA: 1
TEMAT ĆWICZENIA: „Wyznaczanie sprawności zespołu napędowego pod obciążeniem”

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie sprawności zespołu napędowego pod wpływem różnych wartości zadawanego obciążenia oraz określenie prędkości obrotowej silnika zależnej od momentu obciążenia użytecznego na podstawie wyników uzyskanych podczas pomiarów wykonanych w czasie trwania zajęć laboratoryjnych.

2. Schemat stanowiska pomiarowego:

3. Dane z tabliczki znamionowej silnika:

Moc znamionowa N_z = 750 [W]

Prędkość obrotowa znamionowa n_z = 1400 [obr./min.]

Moment wyjściowy M_wyj = 52 [Nm]

Przełożenie i_p = 10,13

4. Obliczenia:

Prędkość obrotowa zadana: n_s = 1210 [obr./min.] => ω_s= 126,71 [1/s]

Moc silnika w zależności od obciążenia: N_si = M_si* ω_si [Nm]

Moment silnika w zależności od obciążenia: M_si = M_z * x_i [Nm]

gdzie: x_i -wartość procentowa obciążenia silnika

Moment znamionowy: M_z = $\frac{30*\ N_{z}}{n_{z}*\ \pi} = \frac{30*\ 750}{1400\ *\ 3,14} = 5,11\lbrack Nm\rbrack\ $

Moc hamulca w zależności od obciążenia: N_Hi = M_Hi* ω_Hi [Nm]

gdzie: ω_Hi $= \frac{\ \pi*\ n_{\text{wyj}}}{30} = \frac{\ 3,14*120\ }{30} = 12,57\ \lbrack 1/s\rbrack$

Sprawność układu: η_i= N_Hi /N_si *100 [%]

Wyniki powyższych obliczeń przedstawia tabela:

Lp.	Nsi [Nm]	NHi [Nm]	ηi [%]
1	64,75	30,16	46,57
2	129,50	101,82	78,62
3	194,25	152,85	78,68
4	258,99	217,46	83,94
5	323,74	282,82	87,36
6	389,43	341,90	88,00
7	453,24	402,24	88,74
8	517,99	468,86	90,51
9	582,74	521,65	89,51

5.Charakterystyki:

6. Wnioski:

Mimo wzrostu obciążenia (w naszym wypadku za pomocą hamulca) przykładanego do wirnika silnika, jego prędkość obrotowa jest stała. Silnik chcąc utrzymać zadaną prędkość obrotową zaczyna pobierać coraz więcej prądu, dlatego jego moc rośnie. Sprawność układu również rośnie. Dzieje się tak, ponieważ sprawność układu to stosunek mocy hamulca do mocy silnika, a te parametry rosną liniowo względem obciążenia. Przy obciążeniu ok. 90% prędkość obrotowa nieznacznie maleje. Dzieje się tak, ponieważ silnik prądu przemiennego posiada falownik, który ma za zadanie regulację prędkości obrotowej silnika. Aby silnik mógł utrzymać zadaną prędkość obrotową musi pobierać coraz więcej prądu. Przy obciążeniu sięgającym 90% napięcie może być tak duże, że spali silnik, dlatego falownik zmniejsza nam prędkość obrotowa aby zmniejszyć napięcie podawane do silnika. Dlatego tez sprawność naszego silnika nieznacznie spadla, co widzimy w ostatnim pomiarze.