Program badań
Pomiary charakterystyk statycznych ω = f(Me) w układzie napędowym z silnikiem obcowzbudnym dla:
U = Un; φ = φn; Rd = 0; (charakterystyka naturalna)
U = var; φ = φn; Rd = 0;
U = Un; φ = φn; Rd = var;
Schemat pomiarowy
Rys.1. Schemat układu pomiarowego do badania układu napędowego z silnikiem obcowzbudnym prądu stałego
Wyniki pomiarów i obliczeń
Lp. |
It |
n |
Me |
|
ω |
uwagi |
|
A |
obr/min |
Nm |
% |
1/s |
|
1 |
2 |
1482 |
1,25 |
48,9 |
172,28 |
|
2 |
2,4 |
1475 |
2 |
65,1 |
172,09 |
Iw=0,92A |
3 |
3,3 |
1446 |
3 |
70,9 |
171,66 |
|
4 |
3,9 |
1427 |
4 |
79,9 |
171,38 |
U=220V |
5 |
4,6 |
1411 |
5 |
84,5 |
171,05 |
|
6 |
5,8 |
1377 |
7 |
93,5 |
170,48 |
|
7 |
7,4 |
1338 |
9 |
93,8 |
169,73 |
|
8 |
9,4 |
1294 |
11,5 |
93,8 |
168,78 |
|
9 |
12,9 |
1214 |
16,5 |
97,1 |
167,13 |
|
10 |
15 |
1164 |
20 |
98,4 |
166,14 |
|
TAB.1 Charakterystyka naturalna.
Lp. |
It |
n |
Me |
|
ω |
uwagi |
|
A |
obr/min |
Nm |
% |
1/s |
|
1 |
1,6 |
1089 |
1,25 |
61,1 |
125,22 |
|
2 |
2 |
1098 |
1,5 |
58,6 |
125,03 |
Iw=0,92A |
3 |
2,6 |
1088 |
2,5 |
74,9 |
124,75 |
|
4 |
3,1 |
1080 |
3 |
75,3 |
124,51 |
U=160V |
5 |
3,8 |
1090 |
4 |
81,7 |
124,12 |
|
6 |
4,8 |
1097 |
5,5 |
88,5 |
123,71 |
|
7 |
6 |
1073 |
7 |
89,7 |
123,14 |
|
8 |
8 |
1079 |
10 |
95,4 |
122,20 |
|
9 |
12,8 |
1066 |
16,5 |
96,6 |
119,93 |
|
10 |
15,5 |
1080 |
19,5 |
93,3 |
118,66 |
|
TAB.2 Charakterystyka przy U=var.
Lp. |
It |
n |
Me |
|
ω |
uwagi |
|
A |
obr/min |
Nm |
% |
1/s |
|
1 |
2,2 |
1577 |
1,25 |
38,1 |
147,65 |
|
2 |
2,6 |
1560 |
2 |
50,7 |
145,25 |
Iw=0,92A |
3 |
3,6 |
1490 |
3,5 |
60,6 |
137,26 |
|
4 |
4,2 |
1518 |
4 |
57,8 |
133,56 |
U=220V |
5 |
5 |
1458 |
5,5 |
62,1 |
124,25 |
|
6 |
6,2 |
1420 |
7 |
59,9 |
116,84 |
|
7 |
7,8 |
1370 |
9 |
54,8 |
104,59 |
|
8 |
9,8 |
1290 |
12 |
51,5 |
92,68 |
|
TAB.3 Charakterystyka przy Rd=var.
Zastosowane wzory i przykłady obliczeń
Przykładowe obliczenie dla wartości z tabeli 1:
Charakterystyki
Wykres 1. Pomiarowe charakterystyki statyczne ω = f(Me);
Uwagi i wnioski
Zestawione na wykresie statyczne charakterystyki mechaniczne pokazują metody regulacji prędkości obrotowej silnika obcowzbudnego prądu stałego. Regulacja prędkości napięciem i dodatkową rezystancją w obwodzie twornika jest regulacją w dół, czyli może służyć jedynie do obniżenia prędkości. Regulacja dodatkowym oporem Rd daje bardziej stromą charakterystykę mechaniczną. Zmniejsza się tym samym sztywność charakterystyki co jest niekorzystne dla maszyny z uwagi na większe wahania prędkości przy niewielkich zmianach obciążenia.
Sprawność silnika bocznikowego rośnie ze wzrostem obciążenia i osiąga maksimum w obszarze obciążeń znamionowych. Regulacja napięciem przesuwa nieznacznie maksimum sprawności w stronę większych obciążeń. Najbardziej nieekonomiczna ze względu na sprawność jest regulacja dodatkowym oporem w obwodzie twornika. Po włączeniu w obwód twornika badanej maszyny rezystancji Rd = 5 maksymalna sprawność zmniejszyła się znacznie w stosunku do sprawności silnika pracującego w warunkach naturalnych.