1. PROGRAM ĆWICZENIA.
- pomiar rezystancji uzwojeń
- wyznaczenie charakterystyk biegu jałowego
- wyznaczenie charakterystyk stanu zwarcia
- obliczenie parametrów schematu zastępczego
Dane z tabliczki znamionowej:
Pn = 0,8 kW
Rotor U2n = 31 V, I2n = 2 A
Stator U1n = 220/380 V
cosφ = 0,78
3. OBLICZENIA.
3.1. Rezystancja dla odwzorowania strat w żelazie.
gdzie:
ΔPF - straty znamionowe w rdzeniu równe w przybliżeniu P0n,
3.2. Reaktancja magnesująca.
gdzie:
I10, P10 - dane z tabeli 2 dla U10 = Un = 380.
3.3 Rrezystancja uzwojeń.
Na podstawie tabeli 1 obliczamy rezystancję uzwojeń dla jednej fazy. W naszym przypadku uzwojenie wirnika i stojana połączone w gwiazdę.
Rezystancję poszczególnych faz uzwojeń dla połączenia w gwiazdę wyznacza się z zależności:
RfA = 0,5(RAB + RAC - RBA) = 13,33 [Ω]
RfB = 0,5(RBA + RBC - RAC) = 13,33 [Ω]
RfC = 0,5(RCA + RCB - RAB) = 13,33 [Ω]
Na podstawie powyższych zależności wyznacza się średnią wartość rezystancji w temperaturze początkowej z zależności:
R1fo = (RfA + RfB + RfC)/3 = 13,33 [Ω]
Rezystancję poszczególnych faz uzwojenia wirnika wyznacza się analogicznie:
Rfa = 0,5(Rab + Rac - Rba) = 0,29 [Ω]
Rfb = 0,5(Rba + Rac - Rac) = 0,29 [Ω]
Rfc = 0,5(Rca+ Rcb - Rab) = 0,37 [Ω]
Na podstawie powyższych zależności wyznacza się średnią wartość rezystancji w temperaturze początkowej z zależności:
R2fo = (Rfa + Rfb + Rfc)/3 = 0,32 [Ω]
Rezystancję uzwojeń w temperaturze początkowej przeliczamy na umowną w temp. 75˚C
Rezystancja zastępcza wynosi:
3.4. Rrezystancja uzwojeń - dla stanu zwarcia.
- impedancja wejściowa
gdzie:
U1z - napięcie dla prądu znamionowego In = I1z = 24,5.
- rezystancja i reaktancja wejściowa
Rezystancję wejściową w stanie zwarcia należy przeliczyć na umowną temperaturę 75˚C. W tym celu wyznaczamy rezystancję reprezentującą straty dodatkowe w uzwojeniach:
ΔR1z = R1z - R1zp = 0,134 - 70,97 = - 70,83[Ω]
R1zp = R*1p + ϑ2u∙R*2p = 15,36 + (12,26)2∙0,37 = 70,97[Ω]
gdzie:
R*1p, R*2p - rezystancje reprezentujące straty podstawowe w uzwojeniu stojana i wirnika przeliczona na temp. τz = τ0 + 10˚C
Rezystancja wejściowa odpowiadająca temp. 75˚C:
Parametry wzdłużne wyznaczamy ze wzorów:
2. PRZEBIEG ĆWICZENIA.
2.1. Pomiar rezystancji uzwojeń
Rezystancję mierzymy metodą techniczną za pomocą woltomierza i amperomierza.
Rys.1. Schemat do pomiaru rezystancji uzwojeń.
Pomiar rezystancji uzwojeń strony górnego napięcia dokonujemy między zaciskami A-B, B-C, C-A, mierząc między poszczególnymi zaciskami napięcie.
Pomiar rezystancji uzwojeń strony dolnego napięcia dokonujemy między zaciskami a-b, b-c, c-a, mierząc między poszczególnymi zaciskami napięcie.
Wyniki pomiarów zestawiono w tabeli 1.
Tabela 1.
A-B |
B-C |
C-A |
a-b |
b-c |
c-a |
||||||
U [V] |
I [mA] |
U [V] |
I [mA] |
U [V] |
I [mA] |
U [V] |
I [A] |
U [V] |
I [A] |
U [V] |
I [A] |
2,6 |
195 |
2,6 |
195 |
2,6 |
195 |
0,58 |
1 |
0,66 |
1 |
0,66 |
1 |
RAB=13,33 [Ω] |
RBC=13,33 [Ω] |
RCA=13,33 [Ω] |
Rab=0,58 [Ω] |
Rbc=0,66 [Ω] |
Rca=0,66 [Ω] |
2.2. Wyznaczanie charakterystyk biegu jałowego.
Rys.2. Schemat pomiarowy.
W tabeli 2 zestawiono wyniki pomiarów.
Tabela 2.
U [V] |
I10 [A] |
I20 [A] |
I30 [A] |
I0 [A] |
P10 [W] |
P20 [W] |
P0=P10+P20[W] |
cosφ0 |
460 |
1,9 |
1,95 |
- |
1,925 |
330 |
540 |
870 |
0,567 |
440 |
1,7 |
1,7 |
- |
1,7 |
280 |
460 |
740 |
0,571 |
420 |
1,5 |
1,5 |
- |
1,5 |
230 |
390 |
620 |
0,568 |
400 |
1,35 |
1,35 |
- |
1,35 |
200 |
330 |
530 |
0,567 |
380 |
1,2 |
1,2 |
- |
1,2 |
160 |
280 |
440 |
0,557 |
360 |
1,05 |
1,05 |
- |
1,05 |
140 |
240 |
380 |
0,580 |
340 |
1 |
1 |
- |
1 |
120 |
210 |
330 |
0,560 |
320 |
0,9 |
0,9 |
- |
0,9 |
90 |
180 |
270 |
0,541 |
300 |
0,8 |
0,8 |
- |
0,8 |
80 |
150 |
230 |
0,553 |
280 |
0,75 |
0,75 |
- |
0,75 |
60 |
130 |
190 |
0,522 |
260 |
0,65 |
0,65 |
- |
0,65 |
50 |
110 |
160 |
0,547 |
220 |
0,55 |
0,55 |
- |
0,55 |
30 |
80 |
110 |
0,525 |
180 |
- |
- |
0,45 |
0,45 |
10 |
55 |
65 |
0,463 |
140 |
- |
- |
0,36 |
0,36 |
5 |
40 |
45 |
0,515 |
130 |
- |
- |
0,34 |
0,34 |
25 |
35 |
60 |
0,784 |
120 |
- |
- |
0,315 |
0,315 |
0 |
30 |
30 |
0,458 |
110 |
- |
- |
0,3 |
0,3 |
0 |
25 |
25 |
0,437 |
70 |
- |
- |
0,28 |
0,28 |
0 |
8,75 |
8,75 |
0,258 |
67 |
- |
- |
0,27 |
0,27 |
- |
- |
- |
- |
Na podstawie tabeli 2 rysujemy charakterystyki I0=f(U) - rys.3, P0=f(U) - rys.4, cosφ0=f(U) - rys.5.
2.3. Wyznaczanie charakterystyk przy zwarciu silnika.
Rys.6. Schemat pomiarowy.
W tabeli 3 zestawiono wyniki pomiarów.
Tabela 3.
U [V] |
Iz [A] |
P1z [W] |
P2z [W] |
Pz=P1z+P2z[W] |
cosφz |
127 |
30,65 |
300 |
125 |
425 |
0,063 |
95 |
24,52 |
180 |
62,5 |
242,5 |
0,060 |
76 |
18,39 |
100 |
36,25 |
136,25 |
0,056 |
46 |
12,26 |
40 |
16,25 |
56,25 |
0,057 |
Na podstawie tabeli 3 rysujemy charakterystyki Iz=f(U) - rys.7, Pz=f(U) - rys.8, cosφz=f(U) - rys.9.