Laboratorium Maszyn Elektrycznych
Ćwiczenie P 5 - Silnik szeregowy prądu stałego
Grupa studencka 3 Grupa laboratoryjna E	Data wykonania ćwiczenia
Imię i nazwisko	Data zal. ćwiczenia	Uwagi
1. Artur Bielak
2. Anna Krupa
3. Michał Jędrys
4. Grzegorz Skrobiś

1. Dane znamionowe silnika:

Typ GS 10A Nr W546372

Napięcie Un = 220-240 V

Prąd In = 15-21 A

Moc Pn = 2,7-6,2 kW

Obroty n_n = 1500-1900 obr/min

2. Schemat pomiarowy:

3. Wyznaczanie charakterystyk mechanicznych.

Tabele pomiarów:

Dla napięcia zasilającego 150 V

n	ω	It	Ih	Uh	Ph	PdCu	PdFe	Pdmech	Pmech	T
obr/min	rad/s	A	A	V	W	W	W	W	W	Nm
1700	177.99	7	2.8	35	294	10.58	2.85	386.92	694.3	3.90
1550	162.28	8	3.6	44	475.2	17.49	6.59	329.99	829.2	5.11
1400	146.58	9	4.4	52	686.4	26.13	11.33	277.48	1001.3	6.83
1175	123.02	11.5	5.4	65	1053	39.36	20.83	206.97	1320.1	10.73
1000	104.71	14.5	6.2	75	1395	51.89	30.01	159	1635.9	15.62
850	88.99	18.5	7.5	88	1980	75.93	41.33	122.65	2219.9	24.94
800	83.76	20.5	7.9	94	2227.8	84.25	46.37	111.52	2469.9	29.48
750	78.52	22	8.1	96	2332.8	88.57	49.52	100.87	2571.7	32.75
700	73.29	24	8.3	99	2465.1	93.00	53.33	90.72	2702.1	36.86
650	68.05	26	8.6	102	2631.6	99.84	57.27	81.05	2869.7	42.16

Dla napięcia zasilającego 100 V

n	ω	It	Ih	Uh	Ph	PdCu	PdFe	Pdmech	Pmech	T
obr/min	rad/s	A	A	V	W	W	W	W	W	Nm
1200	125.64	6.5	2.5	31	232.5	8.43	9.31	214.3	464.5	3.69
950	99.46	8.5	3.5	43	451.5	16.53	17.78	146.3	632.2	6.35
800	83.76	11	4.3	52	670.8	24.96	25.06	111.5	832.3	9.93
700	73.29	13	4.8	56	806.4	31.10	29.51	90.7	957.7	13.06
600	62.82	16	5.2	61	951.6	36.50	34.92	71.8	1094.9	17.42
550	57.58	18.75	5.8	70	1218	45.41	41.78	63.1	1368.3	23.76
500	52.35	20	5.9	71	1256.7	46.99	43.96	55	1402.6	26.79
475	49.73	22	6.2	74	1376.4	51.89	46.69	51.0	1526.0	30.68
450	47.11	23	6.4	76	1459.2	55.29	48.83	47.2	1610.6	34.18

Dla napięcia zasilającego 150 V z opornikiem dodatkowym

n	ω	It	Ih	Uh	Ph	PdCu	PdFe	Pdmech	Pmech	T
obr/min	rad/s	A	A	V	W	W	W	W	W	Nm
1500	157.05	7	2.8	35	294	10.58	5.930	312	622.51	3.96
950	99.46	11.25	4.9	59	867.3	32.41	24.65	146.39	1070.7	10.76
800	83.76	13.25	5.4	64	1036.8	39.36	31.05	111.52	1218.7	14.55
700	73.29	15.25	5.6	68	1142.4	42.33	36.06	90.72	1311.5	17.89
650	68.05	16.5	5.8	70	1218	45.41	38.70	81.05	1383.1	20.32
550	57.58	18.5	5.9	72	1274.4	46.99	43.01	63.19	1427.6	24.79
500	52.35	20	6	72	1296	48.6	44.59	55	1444.2	27.58
450	47.11	22	6.1	73	1335.9	50.23	46.84	47.29	1480.2	31.41
440	46.06	22.75	6.1	74	1354.2	50.23	47.83	45.81	1498.0	32.51

Dla napięcia 150 V przy bocznikowaniu biegunów głównych

n	ω	It	Ih	Uh	Ph	PdCu	PdFe	Pdmech	Pmech	T
obr/min	rad/s	A	A	V	W	W	W	W	W	Nm
1600	167.52	7.5	3	37	333	12.15	4.66	348.48	698.2	4.16
1100	115.17	12	5.5	66	1089	40.83	23.35	185.68	1338.8	11.62
875	91.61	16.25	6.7	80	1608	60.60	36.52	128.40	1833.5	20.01
750	78.52	19.75	7.4	88	1953.6	73.92	45.21	100.87	2173.6	27.68
700	73.29	22.25	7.8	93	2176.2	82.13	49.95	90.72	2399.0	32.73
650	68.05	24	7.9	94	2227.8	84.25	52.58	81.05	2445.6	35.93

Obliczenia wykonano wg wzorów:

P_mech = P_h + P_dCu + P_dFe + P_dmech P_mech - moc mechaniczna silnika,

gdzie:

P_h = 3*U_h*I_h - moc oddawana przez prądnice,

P_dCu = 1,35*I_h² - straty w uzwojeniu stojana prądnicy,

P_dFe = (8200 - 4,4n + 2,7U_h)*U_h*10^-4 - straty w rdzeniu prądnicy,

P_dmech = (6100 + 9,8n)*n*10^-5 - straty mechaniczne w prądnicy,

T - moment,

ω - prędkość obrotowa,

4. Wyznaczanie charakterystyki momentu rozruchowego.

Tabela pomiarów:

Ir [A]	4	5	8	11	13	14	15
Utens [mV]	60	95	240	440	640	700	790
T [Nm]	1.47	2.33	5.88	10.78	15.69	17.16	19.7

5. Wyznaczenie teoretyczne charakterystyki mechanicznej.

Do wyznaczenia współczynnika M^s_t wykorzystaliśmy jeden z punktów charakterystyki momentu rozruchowego (T = 10,78 Nm I_r = 11 A).

Następnie korzystając z zależności:

gdzie:

R_a = 1,35 Ω

M^s_t = 0,089

Stąd otrzymamy zależność:

dla U_a = 150 V

oraz

dla U_a = 100 V

---