Politechnika Lubelska

Katedra Automatyki i Napędu Elektrycznego

Laboratorium Napędu Elektrycznego

Temat:Regulacja prędkości kątowej indukcyjnego silnika pierścieniowego w podsynchronicznych kaskadach przekształtnikowych.

Grupa dziekańska : ED 6.1

Grupa laboratoryjna : Bara Maciej

Grochowski Grzegorz

Siwiec Robert

Wolanin Mariusz

Data wykonania : 1997.02.20

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk silnika indukcyjnego pierścieniowego w układach kaskadowych, dla kaskady M=const. oraz P=const.

2. Wykonanie ćwiczenia.

Pomiary wykonano dla różnych kątów wysterowania oraz dla układów zamkniętych i otwartych, oraz dla różnych kaskad. Tabela pomiarowa przedstawiona jest poniżej wraz z obliczeniami pomocniczymi do wyznaczenia charakterystyk mechanicznych ω=f(M):

kaskada M=const
Pomiary																																																																																				Obliczenia
rodzaj układu						a			I1			U1					P1		Uw				Id			Ith			w								DP0				EH		PW				M
						[V]			[A]			[V]					[kW]		[V]				[A]			[A]			[rad/s]								[W]				[V]		[W]				[Nm]
otwarty						3,25			5,4			403					0,24		44				0			0			46,08								110,0				13,97		110,0				2,39
						3,25			5,5			403					0,24		48				1			0			50,26								120,0				15,24		120,0				2,39
						3,25			5,9			403					0,36		44				2,5			1			46,08								110,0				13,97		124,0				2,69
						3,25			6,3			403					0,45		43				4			2			45,03								107,5				13,65		134,8				2,99
						3,25			7,4			403					0,66		36				7,5			5			37,70								90,0				11,43		147,2				3,90
						3,25			8,5			403					0,84		32				11,5			8			33,51								80,0				10,16		161,3				4,81
						3,25			9,4			403					0,102		28				15			10,5			29,32								70,0				8,89		163,3				5,57
zamknięty						3,07			5,5			403					0,24		42				0,8			0,2			43,98								105,0				13,34		107,7				2,45
						3,09			6,2			403					0,36		38				3,5			2			39,79								95,0				12,07		119,1				2,99
						3,1			6,9			403					0,42		34				6			4			35,60								85,0				10,80		128,2				3,60
						3,1			7,6			403					0,64		30				8,5			6			31,42								75,0				9,53		132,2				4,21
						3,1			8,3			403					0,75		26				11			8			27,23								65,0				8,26		131,0				4,81
						3,1			8,9			403					0,84		24				13,5			9,5			25,13								60,0				7,62		132,4				5,27
otwarty						3,6			5,6			403					0,33		80				1			0			83,77								200,0				25,40		200,0				2,39
						3,6			6,6			403					0,6		74				5			3			77,49								185,0				23,50		255,5				3,30
						3,6			7,9			403					0,96		68				8,5			6			71,21								170,0				21,59		299,5				4,21
						3,6			9,2			403					1,35		62				13			9			64,92								155,0				19,69		332,2				5,12
						3,6			10,5			403					1,65		54				17,5			12			56,55								135,0				17,15		340,7				6,03
						3,6			11,3			403					1,65		36				20			14			37,70								90,0				11,43		250,0				6,63
zamknięty						3,6			5,6			403					0,3		80				1			0,2			83,77								200,0				25,40		205,1				2,45
						3,6			6,6			403					0,66		74				5			3			77,49								185,0				23,50		255,5				3,30
						3,6			7,7			403					0,96		67				8,5			6			70,16								167,5				21,27		295,1				4,21
						3,6			9,1			403					1,26		60				13			9			62,83								150,0				19,05		321,5				5,12
						3,6			10,4			403					1,65		54				17			12			56,55								135,0				17,15		340,7				6,03
						3,6			10,2			403					1,68		44				19,5			14			46,08								110,0				13,97		305,6				6,63
otwarty						4,1			5,6			403					0,42		120				1,2			0,2			125,66								300,0				38,10		307,6				2,45
						4,1			6,9			403					0,93		114				6			3			119,38								285,0				36,20		393,6				3,30
						4,1			8			403					1,35		109				8,5			6			114,14								272,5				34,61		480,1				4,21
						4,1			9,4			403					1,89		103				13			9			107,86								257,5				32,70		551,8				5,12
						4,1			10,8			403					2,34		97				17,5			12			101,58								242,5				30,80		612,1				6,03
						4,1			11,8			403					2,35		76				20			14			79,58								190,0				24,13		527,8				6,63
zamknięty						4,1			5,7			403					0,39		120				1,5			0,8			125,66								300,0				38,10		330,5				2,63
						4,1			6,9			403					0,93		114				6			3			119,38								285,0				36,20		393,6				3,30
						4,1			8,1			403					1,35		110				9			6			115,19								275,0				34,93		484,6				4,21
						4,1			9,4			403					1,86		103				13,2			9			107,86								257,5				32,70		551,8				5,12
						4,1			10,8			403					2,4		97				17,5			12			101,58								242,5				30,80		612,1				6,03
						4,1			11,5			403					2,46		44				19,5			14			46,08								110,0				13,97		305,6				6,63
Kaskada P=const
Pomiary																																				Obliczenia
rodzaj układu						I1			U1			P1					Uw		Id				Ith			Im			w								DP0				EH		PW				M
						[A]			[V]			[kW]					[V]		[A]				[A]			[A]			[rad/s]								[W]				[V]		[W]				[Nm]
otwarty						4			403			0,24					63		0,2				0			0,68			65,97								157,5				20,00		157,5				2,39
						5,1			403			0,6					62		3,8				4			0,67			64,92								155,0				19,69		233,7				3,60
						5,2			403			0,93					61		5				8			0,67			63,88								152,5				19,37		307,4				4,81
						5,4			403			1,26					60		7				12			0,67			62,83								150,0				19,05		378,6				6,03
						5,7			403			1,62					59		9				16			0,67			61,78								147,5				18,73		447,2				7,24
						5,9			403			1,89					58		11,5				20			0,67			60,74								145,0				18,42		513,3				8,45
zamknięty						5			403			0,24					64		0,5				0,2			0,66			67,02								160,0				20,32		164,1				2,45
						5			403			0,6					62		2,5				4			0,66			64,92								155,0				19,69		233,7				3,60
						5,2			403			0,93					61		5				8			0,66			63,88								152,5				19,37		307,4				4,81
						5,5			403			1,29					60		7				12			0,66			62,83								150,0				19,05		378,6				6,03
						5,6			403			1,59					59		9				16			0,66			61,78								147,5				18,73		447,2				7,24
						5,9			403			1,92					58		11,5				20			0,66			60,74								145,0				18,42		513,3				8,45
otwarty						5			403			0,3					100		1				0,1			0,19			104,72								250,0				31,75		253,2				2,42
						5,2			403			0,84					97		4,5				4			0,19			101,58								242,5				30,80		365,7				3,60
						5,5			403			1,35					96		7,5				8			0,19			100,53								240,0				30,48		483,8				4,81
						5,9			403			1,95					93		11,5				12			0,19			97,39								232,5				29,53		586,8				6,03
						6,4			403			2,4					91		16,5				16			0,19			95,29								227,5				28,89		689,8				7,24
						6,9			403			2,94					90		19				20			0,19			94,25								225,0				28,58		796,5				8,45
zamknięty						5,1			403			0,3					100		1				0,4			0,19			104,72								250,0				31,75		262,7				2,51
						5,3			403			0,84					97		4,5				4			0,19			101,58								242,5				30,80		365,7				3,60
						5,5			403			1,35					95		7,5				8			0,19			99,48								237,5				30,16		478,8				4,81
						5,9			403			1,89					92		11,5				12			0,19			96,34								230,0				29,21		580,5				6,03
						6,4			403			2,4					91		15,5				16			0,19			95,29								227,5				28,89		689,8				7,24
						6,9			403			2,94					90		18,5				20			0,19			94,25								225,0				28,58		796,5				8,45
otwarty						5			403			0,39					138		2				0,2			0,01			144,51								345,0				43,82		353,8				2,45
						5,3			403			1,2					134		7				4			0,01			140,32								335,0				42,55		505,2				3,60
						5,8			403			1,95					132		12				8			0,01			138,23								330,0				41,91		665,3				4,81
						6,5			403			2,7					130		17,5				12			0,01			136,13								325,0				41,28		820,3				6,03
						6,8			403			2,95					111		18,5				16			0,07			116,24								277,5				35,24		841,4				7,24
						7,1			403			3					93		19,5				20			0,15			97,39								232,5				29,53		823,1				8,45
zamknięty						5			403			0,36					138		2				0,2			0,01			144,51								345,0				43,82		353,8				2,45
						5,3			403			1,14					134		6,5				4			0,01			140,32								335,0				42,55		505,2				3,60
						5,8			403			1,92					133		11,5				8			0,01			139,27								332,5				42,23		670,3				4,81
						6,7			403			2,7					128		17,5				12			0,01			134,04								320,0				40,64		807,7				6,03
						6,9			403			2,95					110		19				16			0,07			115,19								275,0				34,93		833,8				7,24
						7,1			403			3,06					92		19,5				20			0,15			96,34								230,0				29,21		814,2				8,45

3. Wnioski.

Do regulacji prędkości kątowej silników indukcyjnych pierścieniowych współcześnie wykorzystuje się powszechnie półprzewodnikowe układy z pośredniczącym obwodem prądu stałego, w którym działa napięcie zewnętrzne sterujące prędkością silnika. Źródłem zewnętrznym napięcia sterującego może być falownik zależny komutowany przez sieć zasilającą lub obcowzbudna maszyna prądu stałego sprzęgnięta mechanicznie z silnikiem indukcyjnym. W pierwszym przypadku jest to układ podsynchronicznej kaskady przekształtnikowej na stały moment (M=const.), a w drugim układ podsynchronicznej kaskady na stałą moc (P=const). W ćwiczeniu przebadaliśmy obydwa rodzaje układów. W wyników ćwiczenia można wyciągnąć wniosek, że kaskada typu P=const. jest korzystniejsza, gdyż odznacza się większą stabilnością prędkości kątowej silnika indukcyjnego klatkowego, co widać bezpośrednio z wykresów. Z kolei ze względu na charakterystyki M=f(Id), większą stabilność wykazuje kaskada typu M=const.

---