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	50	50	50	0.2	0.26	55	951	0.960	0.82	50	4.50	0.052	0.164	2.22
2	140	140	140	0.33	0.25	75	990	1.309	0.97	140	20.01	0.083	0.3201	13.80
3	210	210	210	0.5	0.15	81	995	1.414	0.99	210	27.28	0.075	0.495	13.03
4	280	280	280	0.71	0.14	83	998	1.449	0.99	280	48.21	0.099	0.7029	19.47
5	360	360	360	0.97	0.14	83	998.1	1.449	0.99	360	84.68	0.136	0.9603	31.05
6	430	430	430	1.36	0.14	83	998.4	1.449	0.99	430	141.81	0.190	1.3464	36.38

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	280	280	280	0.7	0.13	997	0.01	0.003	44.13	0.04	3.99	0.09	218,5
2	280	280	280	0.7	0.13	996.3	0.02	0.004	44.13	0.08	7.98	0.18	215,6667
3	280	280	280	0.7	0.16	991.6	0.19	0.008	54.32	0.73	75.49	1.39	214,7
4	280	280	280	0.7	0.24	987.9	0.61	0.012	81.48	2.37	245.42	3.01	214,8333
5	280	280	280	0.72	0.31	982.4	1.16	0.018	108.25	4.50	464.49	4.29	214,2167
6	280	280	280	0.74	0.4	973.2	1.88	0.027	143.55	7.33	748.71	5.22	214,6
7	280	280	280	0.76	0.46	964.8	2.62	0.035	169.55	10.19	1032.18	6.09	213,7333
8	280	280	280	0.78	0.5	958.3	3.09	0.042	189.14	12.02	1209.54	6.39	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	7.1	70	1.1	360	40	427	400	554.26	0.585	0.644	0.892	7.1
2	14.1	160	1.1	680	120	834	800	969.95	0.636	0.700	0.849	14.1
3	21.3	190	1.2	960	200	1269	1160	1316.36	0.661	0.793	0.900	21.3
4	28.1	240	1.2	1320	280	1682	1600	1801.33	0.664	0.797	0.897	28.1
5	35.4	290	1.2	1640	360	2111	2000	2217.03	0.670	0.804	0.891	35.4
6	41.9	330	1.3	2000	440	2497	2440	2702.00	0.670	0.871	0.965	41.9
7	49.5	380	1.3	2200	600	2955	2800	2771.28	0.711	0.924	0.914	49.5
8	58.9	420	1.3	2440	560	3346	3000	3256.26	0.678	0.881	0.956	58.9

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.