LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCZNYCH |
|||
Elektrotechnika
|
Rok: III Grupa: C |
||
Temat ćwiczenia: A3-Silnik Indukcyjny
|
Roman Grzegorz Raźny Marcin Bielaska Piotr Zemła Michał Hudyga Mariusz Socha Paweł |
||
Data wykonania: 14.11.2002
|
Data oddania: 21.11.2002 |
Ocena: |
Uwagi: |
I.Wstęp:
Celem niniejszego ćwiczenia było zapoznanie się z budową i różnymi stanami pracy silnika indukcyjnego pierścieniowego. Stany pracy zostały przedstawione poprzez charakterystyki (biegu jałowego , stanu zwarcia , rozruchu , obciażenia ).
II. Program Ćwiczenia:
1.Pierwszym punktem ćwiczenia było zapoznanie się z układem pomiarowym (którego schemat zamieszczamy poniżej) a także zapoznanie się z programem komputerowym ASMOT obsługującym pomiary.
Schemat układu pomiarowego:
Dane znamionowe silnika:
P= 3 [kW]
N=1420 [obr/min]
cosϕ = 0.81
δt/to = 40 [°C]
klasa izolacji (E)
stator 380 [V] In = 6.6 [A] (dla skojarzenia w trójkąt)
rotor 80 [V] In = 26 [A] (należy tutaj dodać iż stator to stojan a rotor to wirnik , 80 [V] gdy stojan zasilany , wirnik zatrzymany , na uzwojeniach rozwartych panuje właśnie 80 [V] )
III.Pomiary charakterystyk maszyny:
Za pomocą komputera który był przyłączony do naszego układu pomiarowego i oprogramowania ASMOT zarejestrowaliśmy odpowiednio:
napięcia ,
prądy ,
prędkość ,
moment silnika ,
następnie dokonaliśmy odpowiednich obliczeń , wyznaczyliśmy charakterystyki które następnie wydrukowaliśmy.
Stan jałowy:
Jako pierwsze wykonywaliśmy powyższe czynności dla silnika przy biegu jałowym .
W ogóle celem pomiarów przeprowadzonych przy biegu jałowym jest , poza stwierdzeniem prawidłowości pracy bez obciążenia , wyznaczenie strat w żelazie i strat mechanicznych oraz niekiedy określenia wielkości potrzebnych do zidentyfikowania parametrów maszyny . Przykładowe obliczenie strat zostało nam zademonstrowane przez prowadzącego.
Pomiary wykonuje się przy pracy silnikowej , zasilając stojan przy zwartym wirniku.
Silnik łączy się poprzez układ pomiarowy (schemat tjw.) ze źródłem napięcia regulowanego w granicach 15 do 130% Un. U nas było to od 200 [V] do ok.1.3Un.(U nas ok.400 [V]).
Odczytu wskazań dokonywaliśmy na komputerze. Komputer także na naszą komendę wyznaczył charakterystyki biegu jałowego a także wyliczył Io , Po , cosϕo dodatkowo straty mechaniczne Pm , straty w żelazie PFe i straty w żelazie dla różnych napięć.
Wyniki a także wykresy podano poniżej.
Wnioski:
Warunkiem właściwego pomiaru jest między innymi symetria napięć fazowych źródła zasilania oraz sinusoidalny przebieg napięcia.
Charakterystyki nasze odbiegają od charakterystyk idealnych.
Spowodowane jest to tym iż czasy załączania na komputerze odpowiednich wartości napięcia były nie jednakowe. Spowodowało to odchylenia poszczególnych punktów od prostej idealnej.
W granicach błędu możemy jednak przyjąć iż nasze charakterystyki są zgodne z tym co powinniśmy otrzymać.
Zwarcie silnika:
Druga charakterystyka związana była ze stanem zwarcia silnika.
Przez stan zwarcia silnika rozumie się stan przy zasilaniu uzwojeń stojana , przy zwartym i zahamowanym wirniku. Stojan zasilaliśmy napięciem trójfazowym , symetrycznym regulowanym od 200 [V] do takiej wartości przy której prąd stojana dochodzi do 2In.Przeprowadziliśmy pomiary napięcia Uz , prądu Iż oraz mocy Pz.
Na podstawie dokonanych pomiarów stworzyliśmy charakterystyki stanu zwarcia silnika.
Wnioski:
Wykres Iż = f(Uz) jest dla niskich napięć linią prostą , dla wyższych z powodu nasycenia się obwodów strumieniami rozproszeń prąd narasta szybciej niż liniowo.
Moc pobierana w stanie zwarcia jest sumą strat w uzwojeniach i żelazie.
Za wartość odpowiadającą stratom w żelazie stojana i wirnika można przyjąć w przybliżeniu wyznaczoną na biegu jałowym wartość strat w jarzmie stojana przy napięciu równym napięciu zwarcia.
Rozruch silnika:
Rozruchu dokonywaliśmy w następujący sposób. Wpierw załączyliśmy silnik w przeciwnym kierunku niż tego wymagał a następnie załączyliśmy go w kierunku zgodnym z naszym kierunkiem. Przy przechodzeniu silnika przez wartość zbliżoną do zera (obroty zbliżone do zera) załączamy pomiar naszej charakterystyki na komputerze. Komputer wyznaczył nam charakterystyki , które znajdują się poniżej.
Charakterystyki otrzymane to :
charakterystyka prądowa
charakterystyka napięciowa
charakterystyka momentu obciążenia
Moment bezwładności a także czas rozruchu zostały obliczone przez komputer.
Moment bezwładności wynosi: 0.465 [kg*m^2]
Czas rozruchu : 6.3 [s]
Następnie nasze charakterystyki zostały skorygowane dla napięcia U=Un.
Wnioski:
Badając obciążenie silnika pierścieniowego możemy wyznaczyć kilka (rodzinę) charakterystyk dla różnych dodatkowych rezystancji w obwodzie wirnika -Rdw.
Jak widać z wykresu moment rozruchowy początkowo rośnie , osiąga wartość maksymalną , a następnie maleje.
Charakterystyka prądu i napięcia maleje. Na wykresie widzimy w początkowej fazie rozruchu oscylacje(gwałtowny chwilowy wzrost prądu i napięcia). Jest to spowodowane faktem iż w momencie rozruchu jest chwilowe zwarcie (wirnik przez chwilę stoi w miejscu) co powoduje dopływ prądu o dużej wartości a co za tym idzie wzrost i napięcia.
Wyznaczenie parametrów schematu zastępczego:
Ostatnim punktem ćwiczenia było wyznaczenie podstawowych parametrów schematu zastępczego.
Zrobiliśmy to korzystając z gotowego programu komputerowego .Po wpisaniu odpowiednich parametrów (Io , Po , Pm ) komputer wyznaczył nam wartości owych parametrów:
R1=3,6 [Ω]
X1=8,475 [Ω]
R2'=4,857 [Ω]
X2'=8,475 [Ω]
Rfe=2488,5 [Ω]
Xμ=170 [Ω]
Powyższe wyniki wstawiliśmy do napisanego przez nas programu (w Matlabie) i porównaliśmy z charakterystykami otrzymanymi przez nas podczas wykonywania ćwiczenia a także z charakterystykami rzeczywistymi. Jak widać charakterystyki nasze różnią się od tych które otrzymaliśmy w ćwiczeniu .(Tego nie wiem ale pewnie się tak okaże )
Reszty panowie nauczcie się ze skryptu bo nie wiem co by tu jeszcze można było napisać.!!!!!
8
2