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

				Pomiary						Obliczenia
Lp.	U1	U2	U3	I	cosϕ	ϕ	n	U	P0	Icz	Ib	ΔP0
	V	V	V	A	-	°	obr/min	V	W	A	A	W
1	40	40	40	0,19	0,56	64	954,00	40,00	7,37	0,11	0,17	5,31
2	145	140	145	0,32	0,26	75	990,20	143,33	20,66	0,08	0,31	14,82
3	210	210	215	0,49	0,17	80	995,30	211,67	30,54	0,08	0,48	16,85
4	290	280	290	0,70	0,14	78	997,00	286,67	48,66	0,10	0,68	20,73
5	360	355	360	0,97	0,14	78	998,50	358,33	84,28	0,14	0,95	30,65
6	430	420	430	1,34	0,15	79	998,50	426,67	148,54	0,20	1,32	46,19

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 = 8,39[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 i w obwodzie stojana

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

				Pomiary						Obliczenia
Lp.	U1	U2	U3	I	cosϕ	n	F	s	P	M	Puż	η
	V	V	V	A	-	obr/min	G	%	W	Nm	W	-
1	215	210	215	0,49	0,17	996,1	0	0,0039	30,78	0,00	0,00	0,00
2	215	210	215	0,5	0,16	995,5	0,01	0,0045	29,56	0,04	4,07	0,14
3	215	210	215	0,5	0,19	994,2	0,06	0,0058	35,10	0,23	24,36	0,69
4	215	210	215	0,5	0,28	988,1	0,39	0,0119	51,73	1,52	157,40	3,04
5	215	210	215	0,52	0,36	979,5	0,79	0,0205	69,17	3,07	316,06	4,57
6	215	210	215	0,54	0,47	965,5	0,131	0,0345	93,78	0,51	51,66	0,55
7	215	210	215	0,58	0,57	950,1	0,193	0,0499	122,16	0,75	74,90	0,61
8	215	210	215	0,64	0,64	932,5	0,258	0,0675	151,35	1,00	98,27	0,65

Wartość prędkości synchronicznej badanego silnika wyliczyliśmy z wzoru;

Z uwagi na to że prędkości obrotowe silnika oscylowały wokół wartości 900 obrotów, wartość n₁ wyniosła 1000[obr/min].

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.

				Pomiary					Obliczenia
Lp.	f	U	I	P1	P2	n	P0	Q0	cosϕ	Icz	Ib
	Hz	V	A	W	W	obr/min	W	var	-	A	A
1	7,1	40	1,1	90	10	427,1	100	138,56	0,59	0,64	0,89
2	14,2	130	1,2	170	30	850,6	200	242,49	0,64	0,76	0,93
3	21,4	200	1,2	270	50	1282	320	381,05	0,64	0,77	0,92
4	28,3	240	1,2	335	70	1690	405	458,99	0,66	0,79	0,90
5	35,9	300	1,2	420	90	2148	510	571,58	0,67	0,80	0,90
6	42,8	340	1,2	500	120	2566	620	658,18	0,69	0,82	0,87
7	49,8	390	1,25	590	140	2978	730	779,42	0,68	0,85	0,91
8	57,3	420	1,1	580	130	3440	710	779,42	0,67	0,74	0,81
9	64,3	420	0,9	500	80	3843	580	727,46	0,62	0,56	0,70
10	73,9	420	0,4	440	50	4413	490	675,50	0,59	0,23	0,32

Wnioski:

Wykonując to ćwiczenie mogliśmy zauważyć że do pewnego momentu (około 55 Hz) wzrostowi częstotliwości prądu towarzyszy wzrost napięcia prądu. Natomiast po przekroczeniu tej granicy napięcie się stabilizuje. Mogliśmy także zauważyć że prędkość obrotowa jest wprost proporcjonalna do częstotliwość prądu pobieranego przez silnik. Natężenia prądu wyjściowego I oraz składowa bierna Icz oraz bierna Ib wykazują niemal identyczne przebiegi tzn. po stałym przebiegu zaczynają opadać w okolicach częstotliwości 50 Hz.