Laboratorium Podstaw Elektroniki

Nr ćwiczenia 5

Temat ćwiczenia: Energoelektronika – układy prądu stałego

Nazwisko i Imię prowadzącego kurs: Dr inż. Krzysztof Tomczuk

Wykonawcy Imię i Nazwisko:	Małgorzata Bielewicz, Kamil Bąkowski, Maria Jura
Termin zajęć: dzień tygodnia, godzina	17.12.2013, wtorek TN, 9:15
Numer grupy ćwiczeniowej	16A
Data oddania sprawozdania:	14.01.2014
Ocena końcowa

Zatwierdzam wyniki pomiarów.

Data i podpis prowadzącego zajęcia ............................................................

Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania poprawionego sprawozdania

I WSTĘP TEORETYCZNY

Dla częstotliwości sygnału sterowania: 20Hz, 200Hz, 2kHz, 20kHz wykonać pomiary zależności prędkości kątowej wentylatora od współczynnika wypełnienia, a także wykonać pomiar mocy dostarczonej do wentylatora w zależności od D. Wykonać wykresy dla każdej zależności. Wyznaczyć, dla której częstotliwości proces jest optymalny.

II Schemat pomiarowy

III Wyniki pomiarów

Moc została obliczona ze wzoru:

P = U * I

Przykładowe obliczenie mocy dla I = A; U = V

P = * =  

Wykres zależności współczynnika wypełnienia D od mocy:

Wykres zależności współczynnika wypełnienia D od prędkości obrotowej
(wyrażona w obrotach na minutę):

Dla częstotliwości sygnału 200 Hz

D mierzone	D prawdziwe	Amplituda	I	U	P	f	η1
-	-	V	A	V	W	Hz	obr/min
100%	0%	12	0,05	11,9	0,595	0	0
80%	20%	12	0,22	11,9	2,618	39,2	2352
60%	40%	12	0,67	11,9	7,973	81,7	4902
40%	60%	12	1,67	11,9	19,873	113,1	6786
20%	80%	12	2,24	11,9	26,656	140,1	8406
0%	100%	0,3	2,31	11,9	27,489	141,3	8478

Wykres zależności współczynnika wypełnienia D od mocy:

Wykres zależności współczynnika wypełnienia D od prędkości obrotowej:

Dla częstotliwości sygnału 2 kHz

D mierzone	D prawdziwe	Amplituda	I	U	P	f	η1
-	-	V	A	V	W	Hz	obr/min
100%	0%	12	0,06	11,9	0,714	0	0
80%	20%	12	0,2	11,9	2,38	36,8	2208
60%	40%	12	0,64	11,9	7,616	78,7	4722
40%	60%	12	1,34	11,9	15,946	112,6	6756
20%	80%	12	2,23	11,9	26,537	140	8400
0%	100%	0,3	2,3	11,9	27,37	143,7	8622

Wykres zależności współczynnika wypełnienia D od mocy:

Wykres zależności współczynnika wypełnienia D od prędkości obrotowej:

Dla częstotliwości sygnału 20 kHz

D mierzone	D prawdziwe	Amplituda	I	U	P	f	η1
-	-	V	A	V	W	Hz	obr/min
100%	0%	12	0,06	11,9	0,714	0	0
80%	20%	12	0,12	11,9	1,428	20,23	1213
60%	40%	12	0,44	11,9	5,236	66	3960
40%	60%	12	1,03	11,9	12,257	106,7	6402
20%	80%	12	1,86	11,9	22,134	129,3	7758
0%	100%	0,3	2,32	11,9	27,608	139,9	8394

Wykres zależności współczynnika wypełnienia D od mocy:

Wykres zależności współczynnika wypełnienia D od prędkości obrotowej:

IV Wnioski

Z obserwacji przeprowadzonych podczas ćwiczenia wynika, że wentylator przy częstotliwości 10Hz pracował niestabilnie, wartości na oscyloskopie były niedokładne i często się zmieniały, ale wentylator pracował przy najniższym współczynniku wypełnienia D w stosunku do pozostałych częstotliwości. Proces przy częstotliwości 100Hz przebiegał stabilnie, wartości były dokładniejsze, słychać było jednolitą pracę wentylatora bez buczenia. To samo można napisać o częstotliwości 1kHz. Przy 10kHz wentylator pracował gorzej, niejednolicie, wolniej. Przy 100kHz praca wentylatora była najgorsza, do 30% współczynnika wypełnienia jego prędkość wynosiła 0, a później pracował niestabilnie i wolno. Z powyższych obserwacji wynika, że proces był optymalny dla częstotliwości 100Hz i 1kHz – co potwierdzają pomiary, gdyż dla obu częstotliwości są niemal identyczne.