Politechnika Warszawska Instytut Maszyn Elektrycznych
Laboratorium Maszyn w robotyce i informatyce
Nazwa ćwiczenia: Badanie silnika liniowego.
Rok akademicki: 2012/2013
Dzień: czwartek 16.05.2013/23.05.2013

Wartości znamionowe.

I_N = 4 [A]

U_N = 380 [V]

$V = 5,3\ \lbrack\frac{m}{s}\rbrack$

Układ pomiarowy.

Wyniki ćwiczenia.

Próba stanu jałowego.

I1	I2	I3	Isr	P1	P2	P0	U	V	cosφ
[A]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	[V]	[m/s]	[-]
3,5	3,6	3,7	3,6	800	340	1140	400	5,2	0,26
3,1	3,1	3,2	3,13	600	240	840	350	5,2	0,26
2,6	2,6	2,7	2,63	440	180	620	300	5,15	0,26
2,4	2,4	2,5	2,43	370	140	510	275	5	0,25
2,2	2,2	2,3	2,23	300	120	420	250	4,95	0,25
2,0	2,0	2,0	2,0	250	100	350	225	4,9	0,26
1,7	1,8	1,8	1,77	190	70	260	200	4,8	0,24
1,5	1,5	1,6	1,53	145	50	195	175	4,75	0,24
1,3	1,3	1,35	1,32	110	35	145	150	4,7	0,24
1,05	1,1	1,1	1,08	70	20	90	125	4,6	0,23
0,85	0,9	0,9	0,88	50	10	60	100	4,3	0,23
0,6	0,65	0,7	0,65	30	10	40	75	3,9	0,25
0,4	0,4	0,4	0,4	10	5	15	50	3	0,25

Tabela 1. Wyniki dla próby stanu jałowego.

Rysunek 1. Charakterystyka prądu twornika w funkcji napięcia zasilającego dla próby biegu jałowego.

Rysunek 2. Charakterystyka prędkości liniowej w funkcji napięcia zasilającego dla próby stanu jałowego.

Rysunek 3. Charakterystyka mocy pobieranej przez maszynę w funkcji napięcia zasilającego dla próby biegu jałowego.

Rysunek 4.Charakterystyka współczynnika mocy w funkcji napięcia zasilającego dla próby biegu jałowego.

Próba stanu zwarcia.

U	m	F
[V]	[g]	[N]
150	412	4,04
200	820	8,04
225	1050	10,3
250	1270	12,45
275	1535	15,05
300	1835	18
325	2155	21,13
350	2500	24,52
375	2870	28,14
400	3300	32,36
425	3845	37,71
450	>4000	>39,23

Tabela 2. Wyniki dla próby stanu zwarcia

Rysunek 5. Charakterystyka siły rozruchowej w funkcji napięcia zasilającego dla próby stanu zwarcia.

Próba obciążenia.

I1	I2	I3	Isr	P1	P2	P0	m	F	V
[A]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	[g]	[N]	[m/s]
3,4	3,5	3,6	3,5	760	320	1080	55	0,54	5,1
3,4	3,5	3,6	3,5	800	280	1080	730	7,16	4,2
3,4	3,5	3,6	3,5	780	240	1020	1420	13,93	3,2
3,4	3,5	3,6	3,5	800	220	1020	2040	20,01	2,0
3,4	3,5	3,6	3,5	840	200	1040	2270	22,26	1,5
3,5	3,5	3,7	3,57	840	280	1120	2665	26,13	0,2

Tabela 3. Wyniki dla próby obciążenia w stanie pracy ustalonej przy U = const = 380 [V].

Rysunek 6. Charakterystyka siły obciążeniowej w funkcji prędkości liniowej dla próby obciążenia.

Wnioski.

Przedmiotem badań był liniowy silnik indukcyjny. Liniowe maszyny elektryczne są odmianą przetworników elektromechanicznych, w których realizowany jest ruch liniowy. Badany silnik składał się ze wzbudnika wytwarzającego pole elektromagnetyczne oraz twornika (bieżnika) wykonującego ruch liniowy.

Pierwszym punktem badania była próba stanu jałowego. Wykonane charakterystyki pokazują, że przebieg parametrów charakterystycznych dla silnika liniowego jest zbliżony do przebiegu klasycznego silnika wirującego. Prąd jest liniowo zależny od napięcia zasilania a współczynnik mocy delikatnie wrasta, mimo że teoretycznie powinien lekko maleć. Moc pobierana wzrasta parabolicznie wraz ze wzrostem napięcia.

Kolejnym punktem badania była próba stanu zwarcia. Wykonana charakterystyka siły rozruchowej w funkcji napięcia zasilania wykazuje charakter paraboliczny. Wynika to z tego, że siła te jest proporcjonalna wg. zależności F = cU².

Na zakończenie badania została przeprowadzona próba obciążenia. Poprzez podawanie napięcia przez regulator indukcyjny na hamownice, przy stałym napięciu zasilania, silnik liniowy był stopniowo coraz bardziej obciążany. Z otrzymanych wyników została wykreślona charakterystyka siły obciążeniowej w funkcji prędkości obrotowej.