INSTYTUT PRZETWARZANIA I UŻYTKOWANIA Rok akademicki 1995/96

ENERGII ELEKTRYCZNEJ PL W LUBLINIE

Specjalność: Inżynierskie Zastosowania Informatyki

Rok studiów: III grupa ED 6.4

Nazwiska i imiona

1. Cocek Wojciech

2. Balun Marcin

3. Dumicz Dariusz

4. Adamowicz Jerzy

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ

W LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCZNYCH

ĆWICZENIE NR 9

TEMAT: Badanie prądnicy prądu stałego.

Data wykonania: 26.03.1996

Ocena za kolokwium

Ocena za sprawozdanie

I Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi własnościami prądnicy prądu stałego przy biegu jałowym i obciążeniu, a także wyznaczenie charakterystyk biegu jałowego, obciążenia i charakterystyki zewnętrzej.

II Wykonanie ćwiczenia.

1.Dane znamionowe:

a) prądnicy

• Typ PZMb - 4a Nr 468074

• P_N = 1,2 kW

• U_N = 230 V

• I_N = 5,2 A

• n_N = 1450 obr/min

• I_WN = 0,36 A

b) silnika napędowego (prądu stałego)

• Typ PZMb - 54a Nr 568069

• P_N = 3,7 kW

• U_N = 220 V

• I_N = 19,6 A

• n_N = 1450 obr/min

• I_WN = 0,58 A

2. Pomiar rezystancji uzwojeń.

R_1B1-2B1 = 8,3 Ω

R_D1-D2 = 0,223 Ω

R_E1-E2 = 436,7 Ω

3. Próby przy biegu jałowym.

Układ połączeń:

Wyznaczanie charakterystyki biegu jałowego przy czynnym uzwojeniu: - n=n_n= 1450 obr/min

a) bocznikowym b) szeregowym

Rys. 1 Charakterystyki biegu jałowego przy czynnym uzwojeniu:

a) bocznikowym

b) szeregowym

Stosunek przepływu uzwojenia bocznikowego do uzwojenia szeregowego:

Rezystancja krytyczna dla znamionowej prędkości obrotowej:

4. Próby przy obciążeniu maszyny.

Układ połączeń:

a) Wyznaczanie charakterystyki obciążenia.

n	U=U2	I=I3	IW=I4
obr/min	V	A	A
	280		0.45
	260		0.38
	240		0.325
	220		0.275
1450	200	5.3	0.23
	180		0.2
	160		0.165
	140		0.14
	120		0.12
	100		0.1
	80		0.075

Rys. 2 Charakterystyka obciążenia U = f ( I_W ).

ΔU = I⋅ΣR_tc + 2⋅ΔU_p = 5.2A⋅8.3Ω + 2V = 45.16V

b) charakterystyka zewnętrzna prądnicy obcowzbudnej przy: I_W =0,34A i

- obcowzbudnej - bocznikowej

U	I
V	A
230	5.8
238	4.9
246	4.25
253	3.6
258	3.1
262	2.45
264	2.2
268	1.8
272	1.05
276	0.45
U	I
V	A
230	5.7
238	5.1
253	4.1
261	3.5
267	3.1
276	2.4
282	1.9
291	0.95
294	0.5
297	0

c) charakterystyka prądnicy szeregowo-bocznikowej

- przy współdziałaniu przepływów - przy przeciwdziałaniu przepływów.

IW	RW	U	I
A	Ω	V	A
0.3	733.33	230	5.9
0.325	676.92	243	5.3
0.36	611.11	265	4.55
0.38	578.95	278	3.75
0.39	564.10	284	3.15
0.41	536.59	293	2.55
0.42	523.81	300	2
0.425	517.65	310	1.25
0.43	511.63	316	0.65
0.44	500.00	320	0

IW	RW	U	I
A	Ω	V	A
0.3	733.33	230	5.85
0.32	687.50	239	4.9
0.33	666.67	246	4.35
0.34	647.06	257	3.55
0.355	619.72	268	2.75
0.36	611.11	270	2.25
0.37	594.59	273	1.85
0.38	578.95	283	0.95
0.38	578.95	286	0.5
0.385	571.43	290	0

Rys. 3 Charakterystyki zewnętrzne U = f ( I ) przy pracy maszyny prądu stałego jako prądnica:

1) - obcowzbudna 3) - szeregowo-bocznikowa przy przeciwdziałaniu przepływów

2) - bocznikowa 4) - szeregowo-bocznikowa skompensowana

d) zmienność napięcia

Dla prądnicy obcowzbudnej:

Dla prądnicy bocznikowej:

Dla prądnicy szeregowo-bocznikowej skompensowanej:

Dla prądnicy obcowzbudnej:

III. Wnioski.

Jako charakterystykę biegu jałowego uznaje się krzywą średnią z górnej gałęzi (dla wzrastającego prądu wzbudzenia) i dolnej (dla malejącego prądu wzbudzenia). Uzyskana z pomiarów charakterystyka biegu jałowego badanej prądnicy jest przedstawiona na Rys. 1. Podczas wykonywania pomiarów zauważyliśmy istnienie pewnego napięcia szczątkowego, którego wartość wynosi: U_oszcz = 10V. Jest to napięcie z istnienia magnetyzmu szczątkowego obwodu magnetycznego maszyny. Napięcie to jest konieczne do wzbudzenia maszyny samowzbudnej. Maszyna nie używana traci magnetyzm szczątkowy i dlatego należy unikać dłuższych przestojów maszyny. Charakterystyka biegu jałowego przy czynnym uzwojeniu szeregowym ma kształt zbliżony do prostej. Jest to spowodowane tym, że przepływ uzwojenia szeregowego jest zbyt mały aby elementy ferromagnetyczne w obwodzie magnetycznym maszyny.

Na Rys. 2 wykreślona jest charakterystyka obciążenia. Praktycznie jest to charakterystyka biegu jałowego po uwzględnieniu spadków napięcia i oddziaływania twornika. Na podstawie tej charakterystyki stwierdzamy że szczotki maszyny są ustawione dokładnie w strefie geometrycznie obojętnej, gdyż wykreślona charakterystyka U”_w = f ( I_w ) - krzywa 2, pokryła się z częścią prostoliniową charakterystyki biegu jałowego U_o = f ( I_W ) - krzywa 3.

Wykreślone charakterystyki zewnętrzne maszyny przecięły się w punkcie o współrzędnych: U_n = 233 V ; I_n = 5,4 A. Wartości te odbiegają nieznacznie od znamionowych. Natomiast charakterystyka 4 czyli dla prądnicy szeregowo-bocznikowej skompensowanej nie przecięła się z pozostałymi we wspomnianym punkcie. Jest to spowodowane zmieniającą się wartością prądu wzbudzenia w trakcie wykonywania ćwiczenia podczas gdy powinna być stała.

---