POLITECHNIKA LUBELSKA

Wydział Elektryczny

Laboratorium

Napędów przekształtnikowych

Ćwiczenie nr.4

Temat: Badanie silnika szeregowego prądu stałego zasilanego za pomocą tyrystorowego przerywacza prądu stałego.

Grupa ED 9.3

Wołoszyn Sławomir

Sieńko Rafał

Duk Mariusz

Bień Paweł

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z zasadą impulsowej regulacji napięcia stałego, oraz wyznaczanie charakterystyk mechanicznych silnika szeregowego zasilanego z przerywacza.

2. Wyznaczanie charakterystyk mechanicznych silnika szeregowego zasilanego z przerywacza.

Dane znamionowe zespołu napędowego.

Prądnica prądu stałego Silnik prądu stałego

P_n=6,5 kW P_n=1,1 kW

U_n=220 V U_n=220 V

I_n=15,2 A I_n=6,5 A

I_wn=0,79 A n_n=950 obr./min.

n_n=1650 obr./min.

Schemat ideowy układu laboratoryjnego do badania silnika szeregowego przedstawia poniższy rysunek. W skład układu wchodzi zespół elektromaszynowy, sterownik, przerywacz tyrystorowy.

Rys.1. Schemat ideowy układu do badań silnika szeregowego zasilanego z tyrystorowego przerywacza prądu stałego.

Przebieg prądu i napięcia na przerywaczu

Tabela pomiarowa:

Uω	UT	IT	Ith	UH	ω	ΔPobc	ΔPo	PH	Pw	M.
V	V	A	A	V	rad./s.	W	W	W	W	Nm
ε=9
96	160	3	1	200	259,7	0,12	350	200	550	1,05
93	160	3,25	1,5	190	247,7	0,27	320	285	605	1,22
85	160	3,75	2	175	226,4	0,48	300	350	650	1,43
80	160	4,2	2,5	165	213,1	0,74	280	412	692	1,62
75	159	4,5	3	155	199,8	1,04	250	465	716	1,79
71,5	159	4,9	3,5	145	189,1	1,40	220	507	728	1,92
67,5	158	5,35	4	138	179,8	1,81	200	552	753	2,09
64,6	157	5,7	4,5	132	173,1	2,27	195	594	791	2,28
61,5	157	6,1	5	125	166,5	2,75	190	625	817	2,45
ε=6
33	44	1,6	0,2	70	87,0	0,01	75	14	89	0,51
28,5	44	2	0,5	60	75,9	0,04	60	30	90	0,59
22,5	44	2,5	1	45	59,9	0,12	50	45	95	0,79
19	44	3	1,5	37	50,2	0,27	40	55	95,3	0,94
16	44	3,4	2	30	42,6	0,48	30	60	90	1,06

Przykłady obliczeń:

Moc elektryczna oddana przez prądnicę hamującą

Straty obciążenia w tworniku prądnicy:

Moc użyteczna na wale silnika:

Moment użyteczny na wale silnika.

Wykresy:

Wykres zależności prędkości kątowej od momentu użytecznego na wale silnika ω=f(M)

Wykres zależności prędkości kątowej silnika od prądu twornika ω =f(I_t)

3. Wyznaczanie charakterystyk zewnętrznych przerywacza.

Tabela pomiarowa:

ε1		ε2
Uśr	Id	Uśr	Id
V	A	V	A
55,25	1,4	14	0,2
55,2	2	13	0,3
55	2,4	12,5	0,4
55	2,9	12	0,5
54,5	3,4	11,5	0,7
54	4,1	10,5	0,85
53	4,55
52	5,25

Charakterystyka zewnętrzna przerywacza U_śr=f(I_d)

3. Wnioski.

Przy stałej amplitudzie impulsów U_d=const. można stosować różne sposoby regulacji względnego czasu przewodzenia t_p/T. Dwa podstawowe polegają na zmianie czasu t_p przy zachowaniu stałej wartości okresu T ( stałą częstotliwość impulsowania) lub zachowaniu stałej wartości czasu przewodzenia łącznika i zmianie okresuT (zmienna częstotliwość impulsowania.).

Przy wyznaczaniu charakterystyk zewnętrznych przerywacza dla ε =7 powyżej 1A powstałą blokada, prąd gwałtownie spadał. Przy większych wartościach ε zakres regulacji znacznie się wydłużał. Z charakterystyk zewnętrznych przerywacza wynika, że wraz ze wzrostem prądu obciążenia wartość średnia napięcia na jego wyjściu malej. Stromość opadania charakterystyki zależy od wartości ε, im jest ona większa tym stromość opadania jest mniejsza.

Z charakterystyk mechanicznych silnika wynika, ze wzrostem momentu oporowego na wale silnika prędkość obrotowa maleje. Zakres regulacji prędkości obrotowej zależy od wartości ε. Im ε przyjmuje większe wartości tym zakres regulacji jest większy.

1

2

M [Nm]

ω [rad/s]

ε₂

ε₁

I_t [A]

ω [rad/s]

ε₂

ε₁

U_śr [V]

I_d [V]

ε₂

ε₁

---