Politechnika Warszawska Instytut Maszyn Elektrycznych
Laboratorium Maszyn w robotyce i informatyce
Nazwa ćwiczenia: Badanie separatora elektrodynamicznego.
Rok akademicki: 2012/2013
Dzień: czwartek 25.04.2013

Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest było wyznaczenie siły separującej dla cząstek separowanych o różnych kształtach, wymiarach i konduktywności w funkcji częstotliwości napięcia zasilającego separator.

Wyznaczenie siły separującej F = f(f_zasilania).

Miedź
Częstotliwość zasilania
400 [Hz]
350 Hz]
300 [Hz]
250 [Hz]
200 [Hz]

Aluminium
Częstotliwość zasilania
400 [Hz]
350 Hz]
300 [Hz]
250 [Hz]
200 [Hz]

Mosiądz
Częstotliwość zasilania
400 [Hz]
350 Hz]
300 [Hz]
250 [Hz]
200 [Hz]

Wykresy dla próbek o różnych wymiarach, wykonanych z tego samego materiału.

Rysunek . Charakterystyka F=f(f_zasilania) dla próbek o różnych wymiarach, wykonanych z miedzi.

Rysunek . Charakterystyka F=f(f_zasilania) dla próbek o różnych wymiarach, wykonanych z aluminium.

Rysunek . Charakterystyka F=f(f_zasilania) dla próbek o różnych wymiarach, wykonanych z mosiądzu.

Wykresy dla próbek o takich samych wymiarach, wykonanych z różnych materiałów.

Rysunek . Charakterystyka F=f(f_zasilania) dla próbek o wymiarach 60x60 [mm] wykonanych z różnych materiałów.

Rysunek . Charakterystyka F=f(f_zasilania) dla próbek o wymiarach 50x50 [mm] wykonanych z różnych materiałów.

Rysunek . Charakterystyka F=f(f_zasilania) dla próbek o wymiarach 40x40 [mm] wykonanych z różnych materiałów.

Rysunek . Charakterystyka F=f(f_zasilania) dla próbek o wymiarach 30x30 [mm] wykonanych z różnych materiałów.

Rysunek . Charakterystyka F=f(f_zasilania) dla próbek o wymiarach 20x20 [mm] wykonanych z różnych materiałów.

Wyznaczenie najlepszego stosunku siły separującej do masy próbki separowanej

(przy f = 400 [Hz]).

Moneta
Materiał
Moneta z otworem
Materiał

Wnioski:

Na początku wyznaczyliśmy siły separujące dla cząstek separowanych o różnych kształtach, wymiarach i konduktywności w funkcji częstotliwości napięcia zasilającego separator. Z otrzymanych wykresów jednoznacznie wynika, że im większe są wymiary badanej próbki tym większa siła na nią działa. W przedziale częstotliwości napięcia zasilającego 200 − 400 [Hz] największe siły działały na próbki miedziane. Z otrzymanych wykresów można również stwierdzić, że przy częstotliwości 250 [Hz] siły działające na próbki miedziane były największe. W pozostałych przypadkach nie udało się wyznaczyć maksymalnej siły działającej na próbki. Wynika to z tego, że im mniejsza jest konduktywność cząstki (miedź - $59,6 \bullet 10^{6}\frac{1}{\Omega \bullet m}$, aluminium $37,7 \bullet 10^{6}\frac{1}{\Omega \bullet m}$, mosiądz $17,2 \bullet 10^{6}\frac{1}{\Omega \bullet m}$) tym wyższą częstotliwość należy zastosować, aby uzyskać maksimum siły. Przedział częstotliwości używany w badaniu był najwidoczniej zbyt mały, aby to osiągnąć.

W drugiej części ćwiczenia badaliśmy stosunek siły do masy przy użyciu specjalnych próbek. Z wykonanego wykresu wynika, że na pełne monety działały większe siły niż na te z otworem. Można z tego wywnioskować, że siła działająca na próbkę jest wprost proporcjonalna do jej masy.

Dodatkowo po zakończeniu badaniu dało się zauważyć, że bieżnik nagrzał się mocniej niż uzwojenia. Jest to spowodowane tym, że straty w rdzeniu w przypadku separatora są większe niż w uzwojeniach co jest sporym wyjątkiem jeśli chodzi o maszyny elektryczne.