06.12.2012r.
Politechnika Śląska Wydział Elektryczny
Laboratorium z Maszyn Elektrycznych
„Silnik szeregowy prądu stałego”
Grupa dziekańska 1
Sekcja 5:
Marek Kaleta
Bartłomiej Klama
Piotr Raczek
Mateusz Słota
Cel Ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z charakterystykami i właściwościami silnika szeregowego prądu stałego. Program obejmuje wyznaczenie charakterystyki biegu jałowego, charakterystyk elektromechanicznych i charakterystyk regulacji.
Dane znamionowe prądnicy prądu stałego:
Pn=6,4 kW
Un=230 V
In=22,2 A
Nn=1450 obr/min
Iw=0,83 A
Dane znamionowe silnika szeregowego prądu stałego:
Pn=5,5 kW
Un=220 V
In=28,5 A
Nn=1500 obr/min
Program pomiarów obejmował:
- wyznaczenie charakterystyki biegu jałowego U0=f(Iw)
- wyznaczenie charakterystyki momentu rozruchowego Mr = f(Itw)
- wyznaczenie charakterystyk elektromechanicznych n=f(Itw),M=f(Itw),P1= f(Itw),P2=f(Itw),ɳ= f(Itw)
Wyznaczenie charakterystyki biegu jałowego
| Iw | Uo | Iw | Uo |
|---|---|---|---|
| A | V | A | V |
| 0 | 3 | 14 | 60 |
| 3 | 14 | 12 | 56 |
| 4 | 20 | 11 | 51 |
| 5 | 23 | 10 | 48 |
| 6 | 29 | 8 | 42 |
| 7 | 33 | 7 | 38 |
| 8 | 38 | 6 | 32 |
| 10 | 45 | 5 | 27 |
| 11 | 49 | 4 | 23 |
| 12 | 53 | 3 | 19 |
| 14 | 60 | 2 | 17 |
| 0 | 10 |
U0=f(Iw) przy n=1450 obr/min
Wyznaczenie charakterystyki momentu rozruchowego
Mr = f(Itw) przy n = 0 , l = 1m
Mr=mgl g=9,8 m/s2
| Itw | m | Mr |
|---|---|---|
| A | kg | Nm |
| 2 | 0,00 | 0,00 |
| 2,5 | 0,03 | 0,25 |
| 4 | 0,13 | 1,23 |
| 5 | 0,18 | 1,72 |
| 6 | 0,22 | 2,16 |
| 7 | 0,28 | 2,70 |
| 8 | 0,36 | 3,53 |
| 9 | 0,45 | 4,41 |
| 8 | 0,41 | 4,02 |
| 7 | 0,35 | 3,38 |
| 6 | 0,26 | 2,55 |
| 5 | 0,22 | 2,16 |
| 4 | 0,20 | 1,96 |
| 3 | 0,16 | 1,57 |
| 2 | 0,13 | 1,23 |
Wyznaczenie charakterystyk elektromechanicznych
P1=Utw*Itw
P2=Uobc*Iobc
ɳ=P2*100/P1
M odczytane z ch-ki Mr=f(Itw)
| n | Uobc | Iobc | Itw | Iw | P1 | P2 | ɳ | M |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| obr/min | V | A | A | A | W | W | % | Nm |
| 1300 | 115 | 2 | 7 | 0,24 | 784 | 230 | 29,3 | 3,38 |
| 1250 | 115 | 2 | 7 | 0,26 | 784 | 230 | 29,3 | 3,38 |
| 1200 | 120 | 2,5 | 7,5 | 0,28 | 840 | 300 | 35,7 | 3,54 |
| 1150 | 120 | 2,5 | 7,5 | 0,3 | 840 | 300 | 35,7 | 3,54 |
| 1100 | 125 | 3 | 8 | 0,34 | 896 | 375 | 41,9 | 4,02 |
| 1050 | 130 | 3 | 8 | 0,36 | 896 | 390 | 43,5 | 4,02 |
| 1000 | 130 | 3 | 8,5 | 0,4 | 952 | 390 | 41,0 | 4,2 |
| 950 | 135 | 3 | 9 | 0,42 | 1008 | 405 | 40,2 | 4,41 |
Wnioski
Silnik szeregowy prądu stałego pozbawiony obciążenia lub obciążony zbyt małym momentem rozbiega się, tzn. osiąga prędkość obrotową przekraczającą prędkość dopuszczalną. Z tego powodu silnik szeregowy nie może pracować na biegu jałowym i musi być obciążony już w fazie rozruchu.
Silnik bocznikowy prądu stałego stara się utrzymać stałą prędkość obrotową. W przypadku silnika szeregowego ta prędkość silnie się zmienia wraz ze zmianą momentu obciążenia, dzięki tej własności silnik ten nie pobiera zbyt dużych prądów przy dużej wartości momentu.
Przy wzroście obciążenia prędkość obrotowa silnika szeregowego silnie maleje.
Ta własność silnika szeregowego wpływa pozytywnie na jego zastosowanie, szczególnie w trakcji elektrycznej.
Na podstawie charakterystyk elektromechanicznych można stwierdzić ze wzrost prądu twornika powoduje wzrost momentu oraz wzrost mocy .
Wyszukiwarka