Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie im. Stanisława Staszica
Katedra Transportu Linowego
Sprawozdanie nr1
„Wyznaczenie sprawności zespołu napędowego pod obciążeniem”
| Wykonali |
|---|
| Damian Rybacki |
| Tomasz Podolak |
| Maciej Rasiński |
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie na stanowisku pomiarowym jak zachowuje się silnik pod obciążeniem. Jest to jedna z ważniejszych cech silnika, wyznaczenie charakterystyki sprawności silnika pod obciążeniem daje nam informacje na temat tego w jakich warunkach i gdzie może mieć zastosowanie dany silnik. Jak musimy dobrać poszczególne elementy na poprawne działanie silnika. Następnym ważnym parametrem jest spadek prędkości obrotowej silnika od momentu obciążenia użytecznego. Wzrost obciążenia powoduje „zdławienie” silnika, niekiedy aż do momentu jego zatrzymania.
2. Elementy składowe stanowiska
-silnik trójfazowy asynchroniczny R27 DRS80S4/Pt o mocy 0,75 kW firmy SEW-EURODRIVE
-sprzęgło oponowe 127-28/65-2/55-060 ASO
-hamulec elektromagnetyczny proszkowy P170H z regulatorem prądu firmy EMA-ELFA
-przemiennik częstotliwości ACS800 firmy ABB
-zestaw do pomiaru momentu obrotowego i prędkości obrotowej
3. Tabela pomiarowa
| L.p | Moment obciążenia hamulca [Nm] | Obroty silnika n wej[obr/min] |
Obroty hamulca n wyj[obr/min] |
Moment obciążenia silnika [%] |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2,2 | 1500 | 148,6 | 15,5 |
| 2 | 5,1 | 1500 | 148,6 | 20,4 |
| 3 | 9,7 | 1500 | 148,6 | 29,92 |
| 4 | 15,2 | 1500 | 148,6 | 40,2 |
| 5 | 20,3 | 1500 | 148,6 | 50,38 |
| 6 | 25,3 | 1499,7 | 148,6 | 60,26 |
| 7 | 30,2 | 1499,7 | 148,9 | 70,24 |
| 8 | 35,3 | 1495 | 148,9 | 80,39 |
| 9 | 40 | 1489,7 | 148,5 | 90,9 |
| 10 | 110 | 957 | - | 100 |
4. Obliczenia
$\frac{N_{\text{wyj}}}{N_{\text{wej}}} =$η
15.6 to jest predkosc hamulca
157 to jest predkosc silnika
4.77 to jest moment zilnika
Nwyj1 = 15.6 * 2.2 = 34.32
Nwyj2 = 15.6 * 5.1 = 79.56
Nwyj3 = 15.6 * 9.7 = 151.32
Nwyj4 = 15.6 * 15.2 = 237.12
Nwyj5 = 15.6 * 20.3 = 316.68
Nwyj6 = 15.6 * 25.3 = 394.68
Nwyj7 = 15.6 * 30.2 = 471.12
Nwyj8 = 15.6 * 35.3 = 550.68
Nwyj9 = 15.6 * 40 = 624
Nwej1 = 157 * 15.50%*4.77 = 116.07
Nwej2 = 157 * 20.40%*4.77 = 152.77
Nwej3 = 157 * 29.22%*4.77 = 223.91
Nwej4 = 157 * 40.20%*4.77 = 301.05
Nwej5 = 157 * 50.38%*4.77 = 377.29
Nwej6 = 157 * 60.26%*4.77 = 451.28
Nwej7 = 157 * 70.24%*4.77 = 526.02
Nwej8 = 157 * 80.39%*4.77 = 600.11
Nwej9 = 157 * 90.90%*4.77 = 676.40
ᶯ1=29.30%
ᶯ2=52.00%
ᶯ3=66.00%
ᶯ4=78.70%
ᶯ5=83.90%
ᶯ6=87.40%
ᶯ7=89.50%
ᶯ8=91.70%
ᶯ9=92.20%
5. Wykresy
6. Wnioski:
Podsumowując możemy zauważyć, że wraz ze wzrostem momentu obciążenia hamulca, oraz wraz ze wzrostem obciążenia silnika, jego sprawność zwiększa swoją wartość. Natomiast na wykresie wraz ze wzrostem obciążenia hamulca wzrasta sprawność silnika. Przeciwnie zaś wraz ze wzrostem momentu obciążenia silnika jego obroty maleją.
Z tychże informacji wywnioskować możemy że wraz z wzrostem wartości obciążających silnik możemy zaobserwować jego wzrost sprawności. A co za tym idzie, gdy silnik wolniej pracuje ma większość sprawność. Jest to uwarunkowane faktem, że silniki elektryczne prądu przemiennego, sterowane są falownikami które służą głównie do regulacji prędkości obrotowej. Ich prędkość nie zależy od obciążenia. Falowniki mają obecnie bardzo szerokie zastosowanie w budowie maszyn, pozwalając m.in. na łagodny rozruch ciężkich maszyn lub na dostosowywanie wydajności maszyn do pozostałych urządzeń w linii produkcyjnej. Są również często stosowane w urządzeniach AGD, np. do zmiany prędkości obrotowej bębna pralki podczas prania i wirowania. Oprócz tego falowniki stanowią element składowy niektórych zasilaczy impulsowych.