7.1 Charakterystyki biegu jałowego

Pomiary przeprowadzone podczas biegu jałowego silnika pozwalają m.in. na wyznaczenie strat mechanicznych oraz strat w żelazie silnika. Nieobciążony silnik należy zasilić napięciem regulowanym zmniejszając jego wartość do takiej wartości, przy której prąd pobierany przez silnik zaczyna rosnąć lub jego prędkość obrotowa wyraźnie zmaleje. Otrzymane wyniki zestawione są w tabeli

L.P	U1[V]	U2[V]	U3[V]	I[A]	cosφ	φ[˚]	n[obr/min]	rad	sinφ	U[V]	Po[W]	Icz[A]	Ib[A]	ΔPo[W]
1	70	70	70	0,19	0,65	57	958,7	0,995	0,82	50	10,70	0,124	0,1558	8,64
2	140	140	140	0,33	0,26	75	990,6	1,309	0,97	140	20,81	0,086	0,3201	14,60
3	210	210	210	0,49	0,16	80,5	996,1	1,405	0,99	210	28,52	0,078	0,4851	14,83
4	280	280	280	0,71	0,13	82	997,7	1,431	0,99	280	44,76	0,092	0,7029	16,03
5	355	350	360	0,96	0,13	82	998,1	1,431	0,99	360	77,82	0,125	0,9504	25,29
6	435	420	425	1,32	0,14	82	998,5	1,431	0,99	430	137,64	0,185	1,3068	38,32

Prąd biegu jałowego I ma dwie składowe: składową bierną Ib, , której przebieg jest taki jak prądu magnesującego rdzenia ze szczeliną powietrzną, oraz składową czynną Icz.

Składowa bierna Ib odpowiada za powstawanie wirującego pola magnetycznego, dlatego jest zwana prądem magnesującym, ma przy małych napięciach przebieg prostoliniowy wynikający z istniejącej w silniku szczeliny powietrznej; przy wyższych napięciach uwidacznia się nasycenie rdzenia magnetycznego.

Składowa czynna Icz ma minimum przy wartości napięcia U= 200V. Gwałtowny wzrost składowej Icz wynika z faktu, iż przy małych wartościach napięcia większość strat stanowią straty mechaniczne, niezależne od napięcia

Ekstrapolujemy liniowo wykres do przecięcia z osia rzędnych (U² = 0) i odczytujemy wartość strat mechanicznych

ΔPm =1,84[W]

Po wykonaniu ćwiczenia doszliśmy do następujących wniosków:

1. Zmiana napięcia zasilania stojana powoduje zmianę charakterystyki momentu silnika.

2. Gdy napięcie zasilania jest niższe od znamionowego, a obciążenie silnika równe obciążeniu znamionowemu, następuje wzrost prądów w obwodzie silnika .

3. W takiej sytuacji występuje wzrost strat mocy w uzwojeniach, dlatego nie dopuszczalna jest długotrwała praca przy obciążeniu znamionowym, ponieważ może dojść do uszkodzenia silnika, dlatego nie stosuje się metody zmian prędkości obrotowej za pomocą zmiany wartości napięcia

7.2 Charakterystyki obciążeniowe

L.P	U1[V]	U2[V]	U3[V]	I[A]	cosφ	n[obr/min]	m0[N]	s[%]	P[W]	M[Nm]	Puż[W]	η	U[V]
1	285	280	285	0,7	0,13	997,5	0	0,003	44,92	0,00	0,00	0,00	218,5
2	285	280	285	0,7	0,13	996,9	3	0,003	44,92	0,11	11,98	0,27	215,6667
3	285	280	285	0,7	0,17	994,4	20	0,006	58,74	0,76	79,69	1,36	214,7
4	285	280	285	0,705	0,22	990,2	61	0,010	76,56	2,33	242,03	3,16	214,8333
5	285	280	285	0,71	0,3	983	115	0,017	105,14	4,39	452,96	4,31	214,2167
6	285	280	285	0,72	0,37	975,3	175	0,025	131,50	6,68	683,89	5,20	214,6
7	285	280	285	0,75	0,44	967	245	0,033	162,90	9,35	949,29	5,83	213,7333
8	285	280	285	0,77	0,485	960	297	0,040	184,35	11,33	1142,45	6,20	214,2333

Wnioski:

Podczas zwiększania obciążenia podawanego na trójfazowy silnik indukcyjny obroty spadały. Silnik przeciwdziałając oporom pobierał większy prąd. Regulowanie prędkości obrotowej poprzez podanie obciążenia nie jest dobrą metodą, gdyż mimo spadku obrotów silnik pobierał większy prąd. Podając za duży moment obrotowy można dopuścić do spalenia silnika z powodu zbyt dużego prądu płynącego przez stojan.

7.4 Charakterystyki regulacyjne przy biegu jałowym

L.P	f[Hz]	U[V]	I[A]	P1[W]	P2[W]	n[obr/min]	P0[W]	Q0[var]	s[%]	cosφ	Icz [A]	Ib[A]
1	0,9	30	0,7	20	0	55,9	20	34,64	0.585	0,500	0,350	0,606
2	5,1	60	1,1	70	0	304,3	70	121,24	0.636	0,500	0,550	0,953
3	10,2	105	1,15	130	15	610	145	199,19	0.661	0,589	0,677	0,930
4	15,9	145	1,2	195	35	952,7	230	277,13	0.664	0,639	0,766	0,923
5	20,4	180	1,2	240	45	1217	285	337,75	0.670	0,645	0,774	0,917
6	25,5	230	1,2	315	60	1525	375	441,67	0.670	0,647	0,777	0,915
7	30,5	255	1,2	360	80	1830	440	484,97	0.711	0,672	0,806	0,889
8	34,8	285	1,2	400	85	2069	485	545,60	0.678	0,664	0,797	0,897

Wnioski:

Wraz ze wzrostem częstotliwości rosną wartości wszystkich mierzonych przez nas wielkości, jednak największym wzrostem charakteryzują się napięcie i liczba obrotów na min, co można w bardzo czytelny sposób odczytać z wyrysowanych przez nas charakterystyk.