Politechnika Opolska

LABORATORIUM

Przedmiot:

MASZYNY ELEKTRYCZNE

Kierunek studiów:	ELEKTROTECHNIKA	Rok studiów:	III
Semestr:	V	Rok akademicki:	2014/2015

Temat:

Badanie silnika klatkowego, trójfazowego

Ćwiczenie wykonali:

Nazwisko:

1.

3.

Ocena za sprawozdanie:	Data:	Uwagi:

Termin zajęć:

Dzień tygodnia:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości ruchowych oraz ważniejszych charakterystyk trójfazowego silnika indukcyjnego klatkowego zwanego w skrócie silnikiem klatkowym. W szczególności celem jest przeprowadzenie rozruchu za pomocą przełącznika gwiazda – trójkąt, poznanie jego własności rozruchowych oraz poznanie sposobów pomiaru jego charakterystyk.

Silniki klatkowe napotykają trudność związaną z rozruchem. Prąd rozruchowy jest 7 krotnie większy od prądu znamionowego, co powoduje duże spadki napięć, które utrudniają rozruch i wpływają niekorzystanie na urządzenia odbiorcze. Dlatego też podczas doświadczenia użyto przełącznika gwiazda – trójkąt, który ułatwia rozruch, dzięki 3-krotnemu zmniejszeniu prądu rozruchowego silnika. Przełączenia powinno się dokonywać możliwie szybko, aby nagłe uderzenie prądu i momentu było jak najmniejsze.

1. Dane silnika

Silnik SE2672 – 3G VDE 0530

U = 400/600 V

Mot DS = 0,37 kW

RPM = 2800

I = 1,0/0,6 A

cos φ = 0,83

f = 50 Hz

1. Wyniki pomiaru rezystancji uzwojeń silnika

Rezystancja uzwojeń
U1 - U2
V1 - V2
W1 - W2

1. Schemat połączeń elektrycznych stanowiska

Przykładowe obliczenia:

I₀= I₀∆/$\sqrt{3} = \frac{0,81}{\sqrt{3}}A$= 0,47 A

Cosφ=$\frac{\text{Po}}{\sqrt{3}\text{UoIo}} = \frac{25}{\sqrt{3} \times 239 \times 0,39} = 0,16$

P_d+P_Fe=Po- 3RsI₀²=96-3*62,4*0,47² A=55,059 W

P_fe i P_d odczytane z wykresu P_d+P_Fe=f(U²)

I_fe=P_fe/$\sqrt{3}U = \frac{43,059}{\sqrt{3}\ \times 250}\ A = 0,074A$

I_m=$\sqrt{{I_{0}}^{2} - {I_{\text{Fe}}}^{2}}$= $\sqrt{{0,47}^{2} - 0,074}A = 0,46\ A$

R_Fe= U²/P_Fe=250²/43,059 Ω= 1953,13 Ω

X_m= U/$\left( \sqrt{3}I_{m} \right) = \frac{250}{\sqrt{3} \times 0,46}\mathrm{\Omega} = 666,52\ \mathrm{\Omega}$

Cosφ_s=$\frac{\text{Ps}}{\sqrt{3}\text{UsIs}} = \frac{661,5}{\sqrt{3} \times 398,37 \times 1,32} = 0,24$

P_mec=$\frac{\pi}{30}n \times M = \ \frac{\pi}{30} \times 2729 \times 1,84\ W = 525,57\ W$

η = P_mec/P_s×100% =525,57/661,5 ×100%=79, 45 %

s=$\frac{n_{\text{sn}} - n}{n_{\text{sn}}} = \frac{3000 - 2729}{3000} = 0,09$; p=1

6. CHARAKTERYSTYKI

5. Podsumowanie

Dla stanu jałowego dokonywano pomiaru napięcia w zakresie od 99-250V, dostarczanego z autotransformatora, w taki sposób aby nie przekroczyć znamionowej prędkości obrotowej ± 5% . Sporządzono rozdział strat na straty związane ze stratami w rdzeniu silnika, jaki i w uzwojeniach stojana. Można zauważyć, że suma strat jest największa dla największej wartości napięcia. Straty w rdzeniu rosną wprost proporcjonalnie do kwadratu przyrostu napięcia. Natomiast straty w uzwojeniu pozostają na stałym poziomie niezależnie od wartości napięcia. Analiza wartości cosφ doprowadza do wniosku, że jego przyrost jest logarytmiczny w stosunku do przyrostu napięcia U_0.