Laboratorium Maszyn Elektrycznych			EiNE
Grupa: Tomasz Tritt Tomasz Urbański Daniel Utrajczak Michał Żak	Temat: Badanie 3-fazowego silnika indukcyjnego pierścieniowego
	Data wykonania: 24.03.2000	Data oddania: 31.03.2000	Ocena:

1. Parametry silnika

P=3,3kW

sn=940^obr/_min

stojan: 380V/ trójkąt / 9,5A

wirnik: 95V / gwiazda / 25A

2. Pomiar przekładni

Pomiaru przekładni dokonano przy prędkości wirnika równej 0 i woltomierzu podłączonym do wirnika. Stojan był połączony w trójkąt a wirnik w gwiazdę. Rezystancja jednej fazy w temp. 20⁰C wynosiła dla stojana 2,9Ω i dla wirnika 0,1Ω.

U1	U20
V	V
176	39

Na podstawie wzoru

obliczono wartość przekładni, która wyniosła

Wartość współczynnika k wynosiła
ze względu na sposób połączenia uzwojeń stojana i wirnika.

3. Wyznaczanie parametrów schematu zastępczego

3.1 Stan zwarcia

Na podstawie pomiaru podczas stanu zwarcia wyznaczono parametry schematu zastępczego korzystając ze wzorów umieszczonych pod tabelą pomiarową.

Uzas	Ir=Is=It	Pα	Pβ	M
V	A	W	W	Nm
168	9,5	-240	1120	5,10

I_1z =
P_1z = P_ + P_ cos_z =

Z_1z =
R_1z = Z_1z^. cos_z X_1z = Z_1z^. sin_z

Wyniki obliczeń:

P1	I1	cosϕ	Z	Xz	Rz	Xr1=Xr2	R1	R2
W	A		Ω	Ω	Ω	Ω	Ω	Ω
880	9,5	0,318	30,63	29,04	9,75	14,52	3,17	1,97

Kolejne parametry schematu zastępczego wyznaczono na podstawie przeprowadzonej próby stanu jałowego.

3.2 Stan jałowy

Na podstawie pomiaru podczas biegu jałowego (przy prędkości synchronicznej 1000^obr/_min) wyznaczono parametry schematu zastępczego korzystając ze wzorów umieszczonych pod tabelą pomiarową.

Uzas	Ir	Is	It	Pα	Pβ	M	n	cosϕ	Q10	ΔPCu	ΔPFe
V	A	A	A	W	W	Nm	obr/min		Var	W	W
380	5,7	5,6	5,8	-960	1240	0,69	1000	0,075	3741,16	94,22	185,78

Wyniki obliczeń:

ΔU1	E1	Xμ	IFe	RFe	Iμ
V	V	Ω	A	Ω	A
84,37	354,7	108,69	0,43	832,76	3,26

4. Pomiar impedancji dla składowych symetrycznych

Dla składowych zgodnych wykorzystano pomiary dla obciążenia przy prądzie znamionowym (9,5A), natomiast dla składowych przeciwnych dokonano dodatkowego pomiaru.

składowa	Uzas	Ir	Is	It	Pα	Pα	Pβ	Pβ	M		n	I	Z
	V	A	A	A	dz	W	dz	W	kGM	Nm	obr/min	A	ohm
zgodna	380	9,40	9,60	9,80	17	680	78	3120	3,35	32,86	887	9,60	39,58
przeciwna	164	9,80	9,80	10,00	-9	-360	28	1120	0,55	5,40	451	9,87	16,62

5. Wpływ rezystancji wirnika na charakterystykę mechaniczną

Podczas przeprowadzania ćwiczenia zmieniano wartość rezystancji Rwd:

1. Rwd=0Ω

2. Rwd=0,16Ω

3. Rwd=0,3Ω

Wyniki pomiarów umieszczono w tabeli poniżej. Wpływ zmian wartości tych rezystancji na charakterystyki mechaniczne zamieszczono we wnioskach.

a			b			c
M	M	n	M	M	pn	M	M	wt
kgm	Nm	obr/min	kgm	Nm	obr/min	kgm	Nm	obr/min
0,00	0,00	996	0,00	0,00	960	0,02	0,20	997
0,26	2,55	923	0,04	0,39	891	0,06	0,59	911
0,37	3,63	906	0,09	0,88	867	0,14	1,37	867
0,45	4,41	889	0,21	2,06	816	0,25	2,45	813
0,51	5,00	870	0,30	2,94	774	0,37	3,63	749
0,57	5,59	851	0,41	4,02	727	0,44	4,32	696
0,63	6,18	820	0,48	4,71	681	0,50	4,91	639
0,66	6,47	795	0,53	5,20	640	0,56	5,49	573
0,68	6,67	770	0,59	5,79	570	0,61	5,98	495
0,68	6,67	740	0,63	6,18	527	0,65	6,38	415
0,68	6,67	702	0,66	6,47	457	0,67	6,57	346
0,65	6,38	647	0,68	6,67	395	0,68	6,67	274
0,62	6,08	584	0,68	6,67	335	0,69	6,77	193
0,58	5,69	522	0,68	6,67	270	0,70	6,87	125
0,54	5,30	461	0,67	6,57	205	0,70	6,87	85
0,51	5,00	407	0,66	6,47	144	0,69	6,77	52
0,45	4,41	300	0,66	6,47	83
0,41	4,02	226	0,66	6,47	53
0,40	3,92	157
0,39	3,83	101
0,47	4,61	37

6. Próba obciążenia bezpośredniego

Wyniki pomiarów przeprowadzonych podczas próby obciążenia bezpośredniego zamieszczono w tabeli poniżej.

Uzas	Ir	Is	It	Palfa		Pbeta		M		n
V	A	A	A	DZ	W	DZ	W	KgM	Nm	obr/min
380	5,5	5,6	5,8	-22	-880	34	1360	0	0,00	993
380	6	6	6,2	-9	-360	45	1800	1	9,81	960
380	6,5	6,6	6,8	-2	-80	53	2120	1,55	15,21	949
380	7	7	7,2	1	40	58	2320	1,8	17,66	938
380	7,5	7,6	7,8	6	240	63	2520	2,25	22,07	924
380	8	8	8,2	8	320	66	2640	2,55	25,02	914
380	8,4	8,5	8,7	11	440	70	2800	2,8	27,47	906
380	8,7	8,9	9	13	520	73	2920	2,95	28,94	900
380	9,4	9,6	9,8	17	680	78	3120	3,35	32,86	887

Wyniki obliczeń:

cos fi	s	omega	Q1	delta PCu1	delta PCu2	suma P	sprawn	P2	Mu	Mu
-	%	1/s	var	W	W	W	%	W	Nm	kGm
0,13	0,70	103,93	3676,54	99,54	7,44	431,57	10,09	48,43	0,47	0,05
0,36	4,00	100,48	3724,26	115,44	11,12	273,06	81,04	1166,94	11,61	1,18
0,47	5,10	99,33	3860,01	138,01	17,05	171,56	91,59	1868,44	18,81	1,92
0,51	6,20	98,18	4007,92	156,63	22,44	179,07	92,41	2180,93	22,21	2,26
0,55	7,60	96,71	4198,09	182,76	30,60	213,36	92,27	2546,64	26,33	2,68
0,56	8,60	95,67	4407,63	204,10	37,70	241,80	91,83	2718,20	28,41	2,90
0,58	9,40	94,83	4587,71	228,40	46,16	274,56	91,53	2965,44	31,27	3,19
0,59	10,00	94,20	4714,19	246,59	52,73	299,32	91,30	3140,68	33,34	3,40
0,60	11,30	92,84	5048,14	289,07	68,73	357,80	90,58	3442,20	37,08	3,78

7. Charakterystyki

8. Wnioski

Celem ćwiczenia było badanie silnika pierścieniowego jak również wyznaczenie parametrów schematu zastępczego. Z próby biegu jałowego wyznaczyliśmy elementy gałęzi poprzecznej schematu zastępczego. Przy biegu jałowym straty w żelazie są większe od strat w uzwojeniach. Z próby zwarcia wyznaczyliśmy parametry gałęzi podłużnej schematu zastępczego. W stanie zwarcia maszyny poślizg s=100%. Prąd wirnika ma wartość znacznie większą od prądu znamionowego ze względu na małą wartość R₂ w stosunku do R₂/s. Z tego względu wykonywaliśmy próbę przy obniżonym napięciu, tak aby nie przekroczyć wartości prądu znamionowego. Przekładnię wyznaczaliśmy przy rozwartym wirniku zasilając stojan. W obliczeniach należało uwzględnić współczynnik √3 ze względu na sposób połączenia wirnika i stojana. W próbie obciążenia zmienialiśmy moment obciążenia obserwując prędkość obrotową. Na czas rozruchu w obwód wirnika włączony jest rozrusznik, w celu ograniczenia prądu rozruchowego. W czasie normalnej pracy wirnik musi być zwarty. W przypadku gdy moment obciążenia jest mniejszy od znamionowego prędkość obrotowa jest większa od znamionowej. Ze wzrostem obciążenia prędkość obrotowa silnika maleje. Zależność momentu od poślizgu wyznaczaliśmy przy obniżonym napięciu (U=172V). Na charakterystyce M₍₃₈₀₎ = f (s) i I₍₃₈₀₎ = f(s) zostały przedstawione wartości przeliczone odpowiednio w stosunku (U_N/U_z)² i (U_N/ U_z). Jeżeli nadamy silnikowi prędkość większą od synchronicznej pracuje on wtedy jak prądnica, tzn. oddaje moc do sieci. Badany silnik może również pracować jako przetwornik częstotliwości. W zależności od kierunku wirowania możemy zmieniać częstotliwość od 0 do 100Hz.

---