1. Dane znamionowe:

•Silnik pierścieniowy typ SZUe 34a
Nr fab. E807196
P_n = 1,5 kW
U_1n = 220/380 V
I_1n = 5,5/3,2 A
n_n = 1400 obr/min
f = 50 Hz
cosϕ = 0,87
U_2n = 61 V
I_2n = 17 A
R_S = 3,3 Ω (t=20 °C)
R_r = 0,15 Ω (t=20 °C)
ΔP_Fe = 75 W (U₁=U_1n)
ΔP_m = 115 W (straty całego zestawu przy n = 1500 obr/min)

•Prądnica pradu stałego typ PZBb44b
Nr fab. 4731716
P_n = 1,5 kW
U_1n = 230 V
I_1n = 6,5 A
n_n = 1450 obr/min
I_wn = 0,4 A
R_t = 3,1 Ω (t=20 °C)
R_w = 425 (t=20 °C)
ΔP_Fe = 45 W (U_t=U_tn)
ΔP_m = 90 W (straty całego zestawu przy n = 1200 obr/min)

2. Spis przyrządów.

- amperomierze analogowe :

• LM-1 7,5-30A kl 0,5 I29-IVa1152
• TME-2 0,75-3A kl 1 I29-IVa518
• TME-2 7,5-30A kl 1 I29-IVa498

- woltomierze analogowe:

• TME-2 150-750V kl 1 I29-IVa483

- inne:

• wskaźnik momentu obrotowego i siły MK-3A kl 1,5 019/I-29/664/1/T-958
• obrotomierz I29-IVa4665

3. Zrealizowany program ćwiczenia.

a) Zapoznanie się ze stanowiskiem numer 8.

b) Wyznaczanie charakterystyki silnika indukcyjnego przy hamowaniu prądem stałym dla dwóch różnych wartości prądu w uzwojeniu stojana.

4. Wstęp teoretyczny.

Zasada dynamicznego hamowania silnika indukcyjnego prądem stałym polega na odłączeniu uzwojenia stojana od sieci trójfazowej i przyłączeniu tego uzwojenia do źródła napięcia stałego. Zasilane prądem stałym uzwojenie stojana wytwarza w szczelinie silnika nieruchome pole magnetyczne. W uzwojeniach fazowych wirnika wirującego w tym polu są indukowane siły elektromotoryczne, wywołujące przepływ prądów fazowych wirnika. Wzajemne oddziaływanie pola magnetycznego w szczelinie silnika i prądów fazowych wirnika powoduje wytwarzanie momentu elektromagnetycznego skierowanego zawsze przeciwnie do kierunku prędkości wirnika, czyli o działaniu hamującym. Podczas hamowania do silnika doprowadzana jest energia mechaniczna, która jest zamieniana na energię straty mocy wytracanej na rezystancjach uzwojeń fazowych wirnika i dołączonych do wirnika rezystorach hamowania R_h.

Istnieją następujące metody sterowania momentem hamującym podczas hamowania prądem stałym:
-Przez zmianę prądu I_se, czyli prądu stałego I_st wymuszonego w uzwojeniu stojana
-Przez zmianę trójfazowej rezystancji hamowania R_h dołączonej do obwodu wirnika.

5. Schemat połączeń.

Rys.5.1 Układ pomiarowy do badania stanów hamowania prądem stałym silnika indukcyjnego M.

5. Tablice z wynikami pomiarów i obliczeń.

R_h=0,51Ω

Tab.1.Pomiar charakterystyk dla I_st=3,0A

Lp.	M	n	U1	It	Iw	Ist
---	[Nm]	[obr/min]	[V]	[A]	[A]	[A]
1	-4,5	1136	224	2,9	0,38	3,0
2	-5,25	989	196	3,1	0,38	3,0
3	-5,5	891	180	3,3	0,38	3,0
4	-5,5	784	160	3,5	0,38	3,0
5	-6,25	690	144	3,9	0,38	3,0
6	-6,75	619	132	4,1	0,38	3,0
7	-7,5	536	116	4,5	0,38	3,0
8	-9,0	402	94	5,1	0,38	3,0
9	-9,25	303	76	5,2	0,38	3,0
10	-7,25	205	56	4,3	0,38	3,0
11	-3,0	103	28	2,5	0,38	3,0
12	-1,5	39	12	1,2	0,38	3,0

I_t - prąd twornika silnika obcowzbudnego
I_w - prąd wzbudzenia silnika obcowzbudnego
I_st -prąd stały w uzwojeniu stojana silnika indukcyjnego
U₁ – napięcie twornika silnika obcowzbudnego

Tab.2.Pomiar charakterystyk dla I_st=2,0A

Lp.	M	n	U1	It	Iw	Ist
---	[Nm]	[obr/min]	[V]	[A]	[A]	[A]
1	-1,75	1179	224	1,6	0,37	2,0
2	-2,0	1094	208	1,65	0,37	2,0
3	-2,0	974	188	1,75	0,37	2,0
4	-2,25	870	168	1,85	0,37	2,0
5	-2,5	777	152	2,0	0,37	2,0
6	-2,63	671	132	2,2	0,37	2,0
7	-3,25	566	116	2,4	0,37	2,0
8	-3,75	449	92	2,7	0,37	2,0
9	-4,5	325	72	3,1	0,37	2,0
10	-4,5	236	56	3,15	0,37	2,0
11	-3,25	134	36	2,4	0,37	2,0
12	-2,5	96	24	1,9	0,37	2,0
13	-1,5	48	12	1,2	0,37	2,0

7. Obliczenia.

Wyznaczanie napięcia stałego:

U_st = 2R_SI_st=2*3,3*5,5 = 36,3 V

8. Wnioski.

Wartość momentu można regulować zmieniając wartość prądu stałego zasilającego stojan lub włączając odpowiednią rezystancję dodatkową R_h.

Przy stosowaniu hamowania dynamicznego nie można doprowadzić do całkowitego zahamowania urządzenia, gdyż przy spadku prędkości napięcie indukowane w wirniku maleje i moment też się zmniejsza. Energia mechaniczna zamienia się całkowicie na ciepło w wirniku i ewentualnie połączonej z nim szeregowo rezystancji.

Maszyna zachowuje się przy takim hamowaniu jak maszyna synchroniczna, której częstotliwość w uzwojeniu wirnika zależy od prędkości obrotowej.

Uzwojenie stojana można zasilać w różny sposób prądem stałym, należy przy tym tak łączyć poszczególne fazy, aby pola przez nie wytworzone dodawały się.

Moc wydawaną z obwodu wirnika trudno wykorzystać do zasilania innych odbiorów, jak grzejniki. Mimo to ten sposób hamowania uznać należy za korzystniejszy pod względem ekonomicznym niż sposób hamowania prądem sieci, ponieważ moc elektryczna pobierana przez obwód stojana przy hamowaniu dynamicznym stanowi zaledwie kilka procent tej mocy, jaka pobierana jest przez stojan przy hamowaniu prądem sieci.

Moment odczytywany z przyrządu był dodatni, ponieważ przyrząd pokazuje tylko wartość bezwględną pomiaru, natomiast my przy momencie hamującym mamy wartości ujemne.