LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCNYCH

Imię Kuryło Marek i Nazwisko				Wydział Grupa ED6.5
Data wyk. ćwiczenia 04.06.96	Temat ćwiczenia Badanie indukcyjnego silnika pierścieniowego
Zaliczenie		Ocena	Data	Podpis

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest nabycie umiętności wykonywania podstawowych pomiarów przy badaniu silnika pierścieniowgo oraz na zapoznaniu się z podstawowymi charakterystykami i własnościami silników.

1. Dane znamionowe silnka :

P = 3 kW

n = 1420 obr/min

U = 220/380 V

I = 11.4/6.6 A

cosϕ = 0.81

2. Próba biegu jałowego

Au - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Av - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Aw - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

W₁, W₂ - watomierz elektrodynamiczny kl. 0.5 U_N1 =400 V, U_N1 =200 V, I_N1 =5 A

V₁ - volteomierz elektromagnetyczny kl 1.5 R=150Ω/V

TABELA POMIAROWA

I1U	I1V	I1W	I10	UUV	UUW	UVW	U0	α1	α2	cp	P0	ΔPap	ΔP0	cosϕ
A	A	A	A	V	V	V	V	dz	dz		W	W	W	-
3.3	3.35	3.4	3.35	383	385	384	384	-12.5	+17.5	40	200	12.3	187.7	0.05
2.85	2.9	2.9	2.87	350	352	352	351	-19.5	28	20	170	10.3	159.7	0.09
2.4	2.4	2.4	2.4	310	310	310	310	-14.5	20	20	110	8.0	102	0.08
2.0	2.1	2.05	2.05	270	272	272	271	-10.0	16	20	120	6.1	113.9	0.12
1.65	1.65	1.65	1.65	230	232	232	231	-13.0	23	10	130	4.4	125.5	0.19
1.35	1.35	1.35	1.35	190	191	191	191	-8.0	16	10	80	3.0	77	0.17
1.05	1.05	1.05	1.05	150	151	151	151	-8.0	20.5	5	62.5	1.9	60.6	0.22
0.8	0.8	0.8	0.8	110	110	110	110	-2.5	13.5	5	57.5	1.0	56.5	0.37
0.65	0.65	0.65	0.65	80	80	80	80	+1	9.5	5	52.5	0.5	52.0	0.58

Przykładowe obliczenia:

Charakterystyki zasadniczych wielkości silnika asynchronicznego przy biegu jałowym

Przy U_o=U_N:

I_0N=3.4A, ΔP_0N=312W, cosϕ₀=0.145, ΔP_M=155W, ΔP_ż=155W

Proocentowa wartość znamionowego prądu biegu jałowego w stosunku do prądu znamionowego silnika wynosi i_0N=51.52%.

3.Próba zwarcia

Au - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Av - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Aw - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

W₁, W₂ - watomierz elektrodynamiczny kl. 0.5 U_N1 =400 V, U_N1 =200 V, I_N1 =5 A

V₁ - volteomierz elektromagnetyczny kl 1.5

I1U	I1V	I1W	IZ	UUV	UUW	UVW	UZ	α1	α2	cp	PZ	ΔPap	ΔPZ	cosϕ	F	M
A	A	A	A	V	V	V	V	dz	dz		W	W	W	-	N	Nm
8.0	7.8	7.8	7.9	90	92	92	91	0	66.5	10	665	0.69	664.3	0.53	2.6	0.59
7.0	6.92	6.85	6.92	80	82	82	81	1	52.0	10	520	0.55	519.5	0.53	1.65	0.38
6.0	5.9	5.9	5.95	70	72	72	71	1.5	38.0	10	395	0.42	394.6	0.53	1.1	0.25
5.0	4.85	4.9	4.92	56	59	60	57	1.0	21.5	10	215	0.27	214.7	0.64	0.5	0.11
4.0	4.0	4.0	4.0	46	47	47	47	1.0	16.5	10	175	0.18	174.8	0.53	0.2	0.04
3.0	3.1	3.1	3.05	33	36	36	35	1.0	19.0	5	100	0.1	99.9	0.54	0.1	0.01
2.0	2.1	2.0	2.05	20	24	24	23	1.0	9.0	5	50	0.04	49.9	0.61	0.0	0.00
1.0	1.0	1.0	1.0	9	10	10	10	1.0	2.5	5	35	0.00	34.99	0.98	0.0	0.00

Przykładowe obliczenia:

Charakterystyki zwarcia silnika asynchronicznego

a. Prąd zwarcia odpowiadający napięciu zanamionowemu :

b.Krotność znamionowego prądu zwarcia w stosunku do prądu znamionowego:

c. cosϕ_Z= 0.51

d. Procentowe napięcie zwarcia:

e. Impedancja zwarciowa fazowa:

f. Rezystancja zwarciowa fazowa:

g. Zwarciowa reaktancja fazowa:

4. Pomiar momentu rozruchowego przy różnych rezystancjach na wirniku

UZ=60V l=23 cm RV=7500Ω RW1=30000Ω
I1U	I1V	I1W	IZ	α1	α2	PZ	ΔPap	ΔPZ	cosϕ	U4	U5	U5	URD	RDW	F	M
A	A	A	A	dz	dz	W	W	W	-	V	V	V	V	Ω	N	Nm
6	5.9	5.8	5.9	0	17	170	0.72	179.28	0.31	34.5	34.5	34.5	34.5	0	1.3	0.3
4.3	4.2	4.15	4.22	4.5	14	185	0.72	184.28	0.42	34.5	34.5	34.5	34.5	0.2	1	0.23
3.15	3.1	3.05	3.1	4.5	10.5	150	0.72	149.28	0.46	34.5	34.5	34.5	34.5	0.39	0.75	0.17
2.5	2.45	2.4	2.45	4	7.5	115	0.72	114.28	0.45	34.5	34.5	34.5	34.5	0.58	0.45	0.1
2	1.95	1.95	1.97	3.5	7	105	0.72	104.28	0.51	34.5	34.5	34.5	34.5	0.77	0.3	0.07
1.75	1.7	1.7	1.72	3	6	90	0.72	89.28	0.5	34.5	34.5	34.5	34.5	0.99	0.25	0.06
1.55	1.5	1.5	1.52	2.5	5	75	0.72	74.28	0.48	34.5	34.5	34.5	34.5	1.19	0.2	0.05
1.35	1.35	1.35	1.35	2	4.5	65	0.72	64.28	0.47	34.5	34.5	34.5	34.5	1.39	0.2	0.05
1.25	1.25	1.25	1.25	2	4.5	65	0.72	64.28	0.5	34.5	34.5	34.5	34.5	1.6	0.15	0.04
1.15	1.15	1.15	1.15	2	4	65	0.72	64.28	0.54	34.5	34.5	34.5	34.5	1.8	0.1	0.02

I_ZM=4A, ΔP_ZM=184W, cosϕ_ZM=0.41, R_DW=0.2Ω,

a. Impedancja zwarciowa fazowa:

b. Rezystancja zwarciowa fazowa:

c. Zwarciowa reaktancja fazowa:

d. Poślizg krytyczny:

5. Próba obciążenia

+

Schemat układu pomiarowego

Wyniki pomiarów:

UZ=180V I=0.6 cm RV=30000Ω RW1=60000Ω
I1U	I1V	I1W	α1	α2	P	ΔPap	cos	n	s	UP	I7	PWP	P1	POP	P2	η	M
A	A	A	-	-	W	W	-		-	V	A	W	W	W	W	-	Nm
6.4	6.45	6.25	27	61.5	3540	9.63	0.84	1420	0.053	216	11	2462.	3531.37	134	2596.	0.74	0.29
6.2	6.1	6.1	23	55.5	3140	9.63	0.78	1429	0.047	220	10	2200	3131.37	137	2337	0.75	0.28
5.2	5.2	5.2	15.5	46	2460	9.63	0.72	1446	0.036	226	8	1808	2451.37	138	1946	0.79	0.21
4.6	4.5	4.5	9	39	1920	9.63	0.65	1459	0.027	232	6	1392	1811.37	144	1536	0.8	0.17
3.9	3.9	3.9	2	31.5	1340	9.63	0.52	1471	0.019	236	4	944	1391.37	145	1089	0.78	0.12
3.5	3.5	3.5	-4	25.5	860	9.63	0.37	1484	0.011	240	2	480	851.37	147	627	0.74	0.08
3.4	3.4	3.4	-7	22.5	620	9.63	0.28	1489	0.007	242	1	242	611.37	150	392	0.64	0.04

Charakterystyki z próby obciążenia silnika w funkcji: a. prądu silnika (wykres lewy), b. mocy pobranej przez silnik ( wykres prawy).

Przykładowe obliczenia:

Zestawienie charakterystycznych wielkości silnika badanego:

Wielkość	Un	I1	Io/In	PZN	P1N	n	Mn	Sn	η
dane	V	A	-	kW	kW	1/s	Nm	-	-
tabiczka znamio-nowa	220	6.6	-	3	3.519	1420	0.336	0.05	0.853
pomiary	220	6.4	0.51	3.5	3.531	1420	0.29	0.053	0.85
wykres kołowy	220	6.5	0.52	3	3.391	-	0.22	0.025	0.885

Wnioski:

Na podstawie wykonanych pomiarów wyznaczono wszystkie charakterystyki, określające własności badanego silnika. Porównując otrzymane wykresy z wykresami zawartymi we wprowadzeniu teoretycznym można stwierdzić, że część się pokrywa z założeniami teoretycznymi a część nie. Rozbieżności widać także porównując parametry otrzymane z obliczeń z parametrami podanymi na tabliczce znamionowej.

Bardzo mało dokładne było wyznaczenie momentu rozruchowego przy próbie zwarcia. Spowodowane to było tym,że do pomiaru siły użyto dynamometru o bardzo małej czułości, co po uwzględnieniu wartości momentu znamionowego pozwala stwierdzić, że obliczona wartość momentu jest w przypadkowa.

Niewielka czułośc dynamometru nipozwoliła na wyznaczenie maksimum momentu rozruchowego w funkcji rezystancji dodatkowej miernika. Także tylko w niewielkim stopniu uzyskano maksimum ΔPz=f(Rdw). Przyczyną tego mógło być to, że rezystancja dodatkowa zmieniała się skokowo, a nie ciągle, przez co wartość rezystancji dodatkowej, przy której wystąpiło maksimum była przeskalowana.

---