Data : 10.III.1998r	Temat ćwiczenia : Silnik wykonawczy asynchroniczny 2-fazowy
Wydział: EAiE Kierunek: AiR Godz. : 10^00	Ratał Michał Pabisz Witold Osikowicz Katarzyna Różak Anna Mrówka Rafał Świątek Marcin

Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyk mechanicznych i regulacyjnych silnika wykonawczego asynchronicznego 2-fazowego przy zastosowaniu sterowania amplitudowego i fazowego.

Oznaczenia: α=U_s/U_w , β=<(U_s,U_w) , M.*=M/M_N , U_s=110V

Kolejne etapy ćwiczenia:

Pomiar charakterystyk mechanicznych n(M.*) dla β=π/2 oraz dwóch wartości współczynnika sygnału α₁=1 , α₁=0,6 , oraz pomiar n(M.*) dla β=π/4 i α₁=1.

-1. Pomiar charakterystyk sterowania n(α) dla β=π/2 oraz dwóch różnych wartości momentu obciążenia M.*₁=0 , M.*₂=0,6. Charakterystyka wykonywana dla malejących α do zatrzymania się silnika.

-1. Pomiar charakterystyk sterowania n(β) dla α=1 oraz dwóch różnych wartości momentu obciążenia M.*₁=0 , M.*₂=0,6 . Charakterystyka wykonywana dla malejących β do zatrzymania się silnika.

Analiza otrzymanych wyników:

ad 1:

Wykres 1:

Na wykresie 1 została przedstawiona charakterystyka mechaniczna wykreślona w jednostkach względnych dla kąta przesunięcia fazowego β = π/2 oraz współczynnika sygnału α=1.0. Napięcie wzbudzenia wynosiło 110V.

Wykres 2:

Na tym wykresie przedstawiona została ta sama charakterystyka, z tym że został zmieniony współczynnik sygnału. α=0.6 .

Wykres 3:

Na wykresie 3 została przedstawiona charakterystyka mechaniczna wykreślona w jednostkach względnych dla kąta przesunięcia fazowego β = π/4 oraz współczynnika sygnału α=1.0. Napięcie wzbudzenia wynosiło 110V.

Współczynnik kierunkowy prostej zależy od wartości sygnału, stąd charakterystyki dla różnych α nie są równoległe względem siebie co widać na wykresie nr 2 przedstawiającym tą samą charakterystykę tylko że dla α=0.6, przy niezmiennych innych parametrach.

Kąt przesunięcia fazowego β wpływa na wartość momentu przy nieruchomym silniku, nie wpływa zaś na kąt nachylenia charakterystyki, co widać na wykresie nr 3.

ad 2:

Wykres 4:

Na tym wykresie przedstawiona została charakterystyka regulacyjna przy sterowaniu amplitudowym n(α) dla β = π/2 oraz wartości momentu obciążenia M=0.

Wykres 5:

Wykres ten przedstawia tą samą charakterystykę dla zmienionego momentu obciążenia M=0.6.

Z wykresów tych widać, że moment obciążenia M wpływa na położenie charakterystyki względem osi pionowej. Punkty przecięcia tych charakterystyk z osią odciętych są miarą czułości silnika i określają jego minimalne napięcie rozruchu. Są to punkty, dla których, w wykonywanym ćwiczeniu, silnik się zatrzymał. Przy badaniu pierwszej charakterystyki silnik zatrzymał się dla U_S=0V. Przy badaniu drugiej charakterystyki zatrzymanie nastąpiło dla U_S=18V.

ad 3:

Wykres 6:

Wykres 6 przedstawia charakterystykę regulacji silnika dwufazowego przy sterowaniu fazowym dla α=1.0, niezmiennym napięciu wzbudzenia i M=0.

Wykres 7:

Na tym wykresie przedstawiona została ta sama charakterystyka ze zmienionym momentem obciążenia M=0.6 .

Jak widać moment obciążenia wpływa na punkt przecięcia się charakterystyki z osią rzędnych, co widać z porównania wykresów 6 i 7.

Wnioski:

Przeprowadzone ćwiczenie pozwoliło nam bliżej zapoznać się z budową i zasadą działania dwufazowego silnika asynchronicznego oraz ze sposobami jego sterowania i charakterystykami. Wyznaczone na podstawie pomiarów charakterystyki regulacyjne i mechaniczne pokrywają się z teoretycznymi. Niewielkie odchyłki w porównaniu z książkowymi charakterystykami spowodowane są niedoskonałościami sprzętu oraz metod obliczeniowych.

V

oscyloskop

1

3

1

3

U_OR

150V

A

B

Pomiar prędkości

x5

Silnik badany

Silnik

oporowy

U_ST

V

A

U_OR

Przesuwnik

fazowy

1A

150V

0.8Ω

2

4

2

4

oscyloskop

---