Napędy maszyn.
Sprawozdanie z laboratorium nr 1.
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie sprawności zespołu napędowego pod obciążeniem.
Prowadzący: mgr inż. Grzegorz Olszyna
Sprawozdanie wykonali: 1. 2. 3.

1. Cel i przebieg ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z działaniem układu napędowego oraz przeprowadzenie obliczeń dotyczących sprawności oraz prędkości obrotowej w zależności od obciążenia.

Ćwiczenie zostało rozpoczęte od krótkiego wstępu teoretycznego, następnie przeszliśmy do wykonania zasadniczej części ćwiczenia. Po zadaniu prędkości obrotowej silnika (690obr/min) poprzez nastawienie falownika rozpoczęto odczytywanie parametrów zespołu napędowego, które zmieniały się wraz ze wzrostem momentu hamującego. Wartość tego momentu początkowo została ustawiona na ok. 15% i zwiększana co 10%, aż do osiągnięcia wartości maksymalnej. Wyniki pomiarów zostały przedstawione i opracowane w dalszej części sprawozdania.

1. Schemat i charakterystyka układu pomiarowego

W ćwiczeniu wykorzystano układ w którego skład wchodzi:

- Silnik trójfazowy asynchroniczny wraz z przekładnią zębatą dwustopniową (motoreduktor) R27 DRS80S4/PT o mocy 0,75 kW, firmy SEW – EURODRIVE,

- sprzęgło oponowe 127 – 28/65-2-/55-060 ASO

- hamulec elektromagnetyczny proszkowy P170 H regulatorem prądy firmy EMA-ELFA,

- przemiennik częstotliwości ASCS800 firmy ABB,

- zestaw do pomiaru momentu obrotowego i prędkości obrotowej

Dane znamionowe układu:

Moc znamionowa NN=750W

Obroty znamionowe nN=1400 obr/min

Przełożenie znamionowe iN=10,13

Obroty wyjściowe nwyj=138 obr/min

Moment wyjściowy Mwyj=52 Nm

1. Wykonywane obliczenia

Moment hamulca[Nm]	Prędkość obrotowa hamulca nwyj [obr/min]	Prędkość obrotowa silnika nwej [obr/min]	Moment silnika [%]
1,2	68,8	690	15,2
7	68,8	690	25,3
12	68,7	690	35,4
16,8	68,7	690	45
21,9	68,7	690	55,7
26,5	68,7	690	65
31,2	68,7	690	75
36	68,7	690	85
38	68,7	690	89

Obliczenia momentu znamionowego silnika

- Obliczenie przełożenia

- Moc dostarczona przez silnik:

- Moc użyteczna

- Sprawność układu:

Moment silnika [Nm]	Przełożenie i	Moc dostarczona [W]	Moc użyteczna [W]	Sprawność [%]
1,58	10,03	57,00	8,65	15,17
2,63	10,03	94,88	50,43	53,16
3,67	10,04	132,75	86,33	65,03
4,67	10,04	168,75	120,86	71,62
5,78	10,04	208,88	157,55	75,43
6,75	10,04	243,75	190,64	78,21
7,79	10,04	281,25	224,45	79,81
8,82	10,04	318,75	258,99	81,25
9,24	10,04	333,75	273,37	81,91

1. Charakterystyka sprawności od momentu obciążenia hamulca

1. Charakterystyka prędkości obrotowej silnika od momentu obciążenia silnika

1. Wnioski

Z przeprowadzonych pomiarów i obliczeń wynika, iż przełożenie znamionowe różni się od obliczonych wartości przełożenia. Fakt ten wynika z niedoskonałości konstrukcji przekładni, tj. luzów mechanizmu powstałych na skutek zużycia przekładni. Na sporządzonym wykresie sprawności silnika od momentu obciążenia hamulca możemy zaobserwować wzrost sprawności badanego zespołu napędowego wraz ze wzrostem obciążenia. Sprawność ta obliczona została jako stosunek mocy użytecznej do mocy pobieranej/dostarczonej. Na skutek strat energii (ciepło, tarcie mechanizmów) sprawność jest zawsze mniejsza od 100%. Drugi wykres przedstawiający zależność prędkości obrotowej silnika od jego obciążenia ukazuje nam niezmienność obrotów silnika wraz ze wzrostem obciążenia (podczas pomiarów aż do 89%).