|
|||
wydział EAiE
|
rok III |
||
tytuł ćwiczenia Silnik asynchroniczny pierścieniowy |
wykonali 1.Michał Leśniewski 2.Jacek Parys 3.Andrzej Smorąg |
||
data wykonania 03-12-97 |
data oddania 14-01-98 |
ocena |
|
1. Przedmiotem badań była maszyna asynchroniczna pierścieniowa o następujących
danych znamionowych.
stojan Un = 220/380 [V] In = 22.5/43 [A]
wirnik Un = 100 [V] Y In = 33 [A] Y
moc Pn = 4.5 [kW]
prędkość nn = 700 [obr/min]
2. Pomiar rezystancji uzwojeń.
stojan |
wirnik |
|||||
lp. |
U[mV] |
I[A] |
UCB[mV] |
UAC[mV] |
UBC[mV] |
I[A] |
RA[Ω] |
400 |
0.4 |
400 |
280 |
100 |
0.5 |
RB[Ω] |
400 |
0.4 |
125 |
120 |
230 |
0.4 |
RC[Ω] |
400 |
0.4 |
250 |
300 |
80 |
0.4 |
a) obliczone rezystancje stojana
- dla temperatury otoczenia T=20 [°C]:
RAśr=1[Ω] RBśr=1[Ω] RCśr=1[Ω]
- dla temperatury pracy T=35 [°C] R = R0 * [1 + 0.004*(T - 20)]
RA=1.06 [Ω] RB=1.06 [Ω] RC=1.06 [Ω]
obliczone rezystancje wirnika
RA=(RAB + RAC - RBC )/2 RB=(RAB + RBC - RAC )/2 RC=(RAC + RBC - RAB )/2
- dla temperatury otoczenia
RA=0.12 [Ω] RB=0.13 [Ω] RC=0.12 [Ω]
- dla temperatury pracy
R1=0.127 [Ω] R2=0.137[Ω] R3=0.127 [Ω]
Pomiar izolacji uzwojeniowej
RAC = 150 [MΩ]
RAB = 150 [MΩ]
RBC = 150 [MΩ]
Wyznaczanie początków i końców uzwojenia stojana metodą:
prądów impulsowych
prądu przemiennego
Metoda prądów impulsowych potwierdza prawidłowe zidentyfikowanie początków uzwojeń za pomocą metody prądu przemiennego.
4. Pomiar przekładni napięciowej
Usto[V] |
U wir[V] |
zasilanie |
200 |
70 |
stojan |
150 |
70 |
wirnik |
- przekładnię υ wyznacza się ze wzoru
obliczona przekładnia υ =2.47
Pomiar stanu zwarcia.
Celem pomiarów przeprowadzonych w stanie zwarcia jest określenie wielkości potrzebnych do zidentyfikowania parametrów maszyny. Przez stan zwarcia silnika asynchronicznego rozumie się stan przy zasilaniu uzwojeń stojana, przy zwartym i zahamowanym wirniku. Stojan zasilamy napięciem trójfazowym, symetrycznym, regulowanym od zera do maksymalnie takiej wartości, przy której prąd stojana dochodzi do 2 IN.
- schemat pomiarowy
- wyniki i obliczenia stanu zwarcia
Up[V] |
Ia[A] |
Ib[A] |
Ic[A] |
Ik[A] |
P1[W] |
P2[W] |
Pk |
cos ϕ |
112.9 |
11 |
11 |
10.5 |
10.8 |
-145 |
920 |
775 |
0.36 |
147.2 |
14.5 |
15 |
15 |
14.8 |
-250 |
1700 |
1450 |
0.38 |
173.2 |
16.5 |
17.5 |
17.5 |
17.2 |
-350 |
2450 |
2100 |
0.39 |
216.5 |
21 |
22 |
22 |
21.7 |
-390 |
3740 |
3350 |
0.44 |
259.8 |
29.5 |
27 |
27 |
27.8 |
-750 |
6600 |
5850 |
0.45 |
303.1 |
30 |
30.5 |
30 |
30.2 |
-550 |
7860 |
7310 |
0.455 |
6. Pomiar stanu biegu jałowego.
Celem pomiarów przeprowadzonych na biegu jałowym jest wyznaczenie strat w żelazie i strat mechanicznych oraz określenie wielkości potrzebnych do zidentyfikowania parametrów maszyny. Pomiary wykonujemy przy pracy silnikowej, zasilając stojan przy zwartym wirniku.
- schemat układu pomiarowego
- wyniki pomiarów na biegu jałowym
Up[V] |
Ia[A] |
Ib[A] |
Ic[A] |
Io[A] |
P1[W] |
P2[W] |
Po |
cos ϕ |
173.2 |
3 |
3 |
2.4 |
2.8 |
-50 |
300 |
250 |
0.173 |
207.8 |
3.3 |
3.3 |
3.15 |
3.25 |
-180 |
430 |
250 |
0,172 |
259.8 |
4.35 |
4.5 |
4.5 |
4.45 |
-450 |
710 |
260 |
0.138 |
303.1 |
5.1 |
5.4 |
5.55 |
5.35 |
-500 |
800 |
300 |
0.125 |
346.4 |
6.6 |
6.9 |
7.2 |
6.9 |
-920 |
1440 |
520 |
0.12 |
381 |
7.8 |
7.8 |
8.4 |
8 |
-1100 |
1650 |
550 |
0.104 |
433 |
10.5 |
10.5 |
11.25 |
10.75 |
-1250 |
1830 |
580 |
0.102 |
Pobór mocy na biegu jałowym jest sumą strat w uzwojeniach stojana, w żelazie stojana oraz strat mechanicznych.
Celem rozdzielenia strat mechanicznych od strat w żelazie sporządzono wykres zależności sumy tych strat od kwadratu napięcia zasilania - wykres Pfe+ Pmech =f (Up2).
Jako rezystancję stojana przyjmujemy uśrednione rezystancje faz stojana: Rs=1,06 [Ω].
Zależność strat w żelazie od kwadratu indukcji oraz stałość strat mechanicznych (nieznaczne zmiany prędkości) powodują, że wykres jest w przybliżeniu linią prostą. Ekstrapolacja tej prostej do napięcia U=0 pozwala wyznaczyć straty mechaniczne z wykresu: ΔPmech= 186 [W].
7. Identyfikacja parametrów silnika asynchronicznego:
- schemat zastępczy
- obliczenie reaktancji XS z pomiarów na biegu jałowym
ZS0=59,76 [Ω] XS=59,75 [Ω]
- obliczenia w stanie zwarcia
= 5,7 [Ω]
RSk=2,36 [Ω] ⇒ XSk=5,18 [Ω]
- reaktancję Xσ'w wyznaczamy przekształcając równanie kwadratowe
Wartość współczynnika k przyjmujemy k=1, co wpływa na niepoprawną ocenę poziomu strumienia głównego w maszynie oraz pociąga za sobą XS = Xw
A=0,09 Xσ'w1=116.74 [Ω] Xσ'w2=2.75 [Ω]
Ponieważ k=1 ze wzoru otrzymujemy Xσ'w = XσS=Xσ'w1
Ze wzoru XS = XσS + Xμ ⇒ Xμ=57 [Ω]
Obliczenie Rw' = RSk - RS = 1,3 [Ω]
8. Obliczenie sprawności metodą strat poszczególnych
Z pomiarów na biegu jałowym obliczamy:
ΔPmech= 186 [W]
Ponieważ możemy obliczyć straty w żelazie stojana ΔPFes = 47 [W] oraz straty w miedzi stojana ΔPCus= 126 [W] (dla znamionowego napięcia zasilania). Straty w żelazie wirnika, przy normalnej pracy, są znikomo małe i możemy je pominąć.
Straty w miedzi wirnika obliczmy dla znamionowego warunków pracy: gdzie
ΔPCuw= 285 [W]
Sprawność silnika w znamionowym punkcie pracy (zakładając Ppobr=PN - ∑ΔP)
1
Wyszukiwarka