Politechnika Lubelska		Laboratorium Maszyn Elektrycznych
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 10
Nazwisko: Burzec Głowacki Jagiełło Białas	Imię: Mariusz Arkadiusz Magdalena Krzysztof		Semestr VI	Grupa ED. 6.3	Rok akad. 1996/97
Temat ćwiczenia: Badanie silnika szeregowego prądu stałego.				Data wykonania 29.04.97	Ocena

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z właściwościami silnika szeregowego oraz z jego podstawowymi charakterystykami.

II. Wykonanie ćwiczenia.

1. Dane znamionowe:

a) Silnik: b) Prądnica:

- R_A1A2=1.77Ω - P_n=1.1kW - P_n=3.5kW

- R_B1B2=1.49Ω - U_n=220V - I_n=15.2A

- R_D1D2=1.71Ω - I_n=6.5A - U_n=230V

- n=950 obr/min. - I_w=0.73A

- n=1450 obr/min.

2. Układ pomiarowy:

3. Spis przyrządów:

I_b - amperomierz magnetoelektryczny zak.7.5A, 75dz, kl=0.5, PL-E10-P3-439

I_s - amperomierz magnetoelektryczny zak.7.5A, 75dz, kl=0.5, PL-E10-P3-440

V_s - woltomierz magnetoelektryczny zak.300V, 75dz, kl=0.5, PL-E10-P3-520

I_p - amperomierz magnetoelektryczny zak.0.75A, 75dz, kl=0.5, PL-E10-P3-510

V_p - woltomierz magnetoelektryczny zak.300V, 75dz, kl=0.5, PL-E10-P3-415

4.Charakterystyka momentu rozruchowego.

Pomiaru momentu rozruchowego dokonywaliśmy przy zatrzymanym silniku mierząc oprócz prądu silnika także siłę z jaką silnik usiłował się obrócić. Dokonywaliśmy tego równoważąc moment rozruchowy silnika przy pomocy ciężarków zawieszonych na ramieniu.

Lp.	Us	Is	F1	F2	l1	l2	Mr1	Mr2
-	V	A	kG	kG	m	m	kGm	Nm
1	40	7,5			0,6	0,45	1,5	14,72
2	32	6			0,45	0,3	1,05	10,3
3	24	5	1	2	0,35	0,2	0,75	7,35
4	16	3,5			0,2	0,1	0,4	3,92
5	8	1,5			-	0,05	0,1	0,98

Przykładowe obliczenia:

M₁ = l₁*F₁ + l₂*F₂ = 1kG*0.45m + 2kG*0.3m = 1.05kGm

M₂ = M₁ * 9.81 = 10.3 [Nm]

Charakterystyka momentu rozruchowego.

5.Charakterystyka zewnętrzna.

Pomiarów dokonywaliśmy mierząc prąd silnika i jego prędkość obrotową, oraz moment obrotowy silnika tak jak w poprzednim punkcie. Pomiary wykonywaliśmy dla nominalnego prądu wzbudzenia oraz dla połowy tego prądu. Wykonaliśmy to w ten sposób że przy prądzie silnika 0.9 In zbocznikowaliśmy uzwojenie wzbudzające silnik i doregulowaliśmy prąd wzbudzenia prądnicy tak aby prąd silnika wyniósł 1.2 In

Dla nominalnego prądu wzbudzenia.

Lp.	Us	Is	n	Ib	Up	F1	F2	l1	l2	M1	M2
-	V	A	obr/min	A	V	kG	kG	m	m	kGm	Nm
1	164	5,95	700	0,68	120			0,45	0,55	1,55	15,2
2	164,8	5,7	740	0,6	116,8			0,35	0,5	1,35	13,24
3	168	5,4	790	0,5	116			0,3	0,45	1,2	11,77
4	172	4,9	840	0,42	112			0,25	0,45	1,15	11,28
5	176	4,4	910	0,36	108	1	2	0,2	0,45	1,1	10,79
6	182	4	1010	0,29	102			0,1	0,45	1	9,81
7	186	3,5	1150	0,22	94			0,1	0,3	0,7	6,87
8	190	3,1	1250	0,18	88			0,1	0,2	0,5	4,9
9	192	2,8	1480	0,14	80			0,4	0	0,4	3,92
10	196	2,5	1540	0,1	67,6			0,3	0	0,3	2,94

Dla prądu wzbudzenia równego 0.5 nominalnego.

Lp.	Us	Is	n	Ib	Up	Ib	F1	F2	l1	l2	M1	M2
-	V	A	obr/min	A	V	A	kG	kG	m	m	kGm	Nm
1	152	7,5	860	0,5	126	3,8			0,35	0,55	1,45	14,22
2	156	6,9	950	0,4	124	3,55			0,3	0,55	1,4	13,73
3	164	6	1140	0,3	118	3,1	1	2	0,15	0,45	1,05	10,3
4	172	5,1	1360	0,21	108	2,7			0,15	0,35	0,85	8,34
5	180	4,3	1620	0,14	96	2,25			0,1	0,25	0,6	5,88

Charakterystyka obciążenia silnika szeregowego.

Charakterystyka mechaniczna

6. Wyznaczanie sprawności silnika metodą bezpośrednią.

Lp.	Us	Is	P2	n	ω	M2	P1	η
-	V	A	W	obr/min	1/s	Nm	W	-
1	164	5,95	975,8	700	73,3	15,2	1114,16	0,876
2	164,8	5,7	939,36	740	77,49	13,24	1025,96	0,915
3	168	5,4	907,2	790	82,72	11,77	973,6	0,932
4	172	4,9	842,8	840	87,96	11,28	992,18	0,899
5	176	4,4	774,4	910	95,29	10,79	1028,18	0,953
6	182	4	728	1010	105,7	9,81	1036,92	0,802
7	186	3,5	651	1150	120,4	6,87	827,15	0,887
8	190	3,1	589	1250	130,89	4,9	641,36	0,918
9	192	2,8	537,6	1480	154,98	3,92	607,52	0,885
10	196	2,5	490	1540	161,27	2,94	474,13	0,967

Przykładowe obliczenia:

P₂ =U_s*I_s=168V*5.4A=907.2W

ω = 2*π*n/60 = 2*790*π/60 = 82,72 [1/s]

P₁ = M*ω=11.77*82.72=973.6W

η=

Wykres sprawności silnika szeregowego.

III. Wnioski.

Na podstawie pomiarów wykonanych w powyższym ćwiczeniu wykreśliliśmy charakterystyki Mr = f(Is) , n = f(Is) , n = f(M) , η=f(Is). Jak można zauważyć charakterystyki te nie odbiegają znacznie od oczekiwanych przedstawionych w skrypcie.

Przy wykreślaniu charakterystyki w punkcie 4. wynikł problem z wykreśleniem zależności momentu elektromagnetycznego od Is. Było to związane z tym, że nie można było wyznaczyć momentu tarcia o który należałoby przesunąć charakterystykę Mr = f(Is) w górę.

Punkt 6. ćwiczenia wykonaliśmy na podstawie pomiarów z punktu 5. W punkcie tym otrzymaliśmy duży rozrzut wyników które teoretycznie dały się zaproksymować do charakterystyki podobnej do rzeczywistej, punkty leżą w dużej odległości od aproksymacji. W punkcie 4. przebieg zbliżony do teoretycznego ale dane w tym punkcie obarczone są dodatkowym błędem przez przyjęcie że U'w=U_o. Jak można zauważyć sprawność silnika jest największa nie dla znamionowych wartości prądu, ale dla prądu nieco mniejszego od znamionowego. Suma strat jest wtedy minimalna i na ten punkt przypada maksimum sprawności.

---