Zakład Podstaw Energetyki
Gospodarka elektroenergetyczna
Protokół badań
Ćwiczenie nr: 5	Temat ćwiczenia: Wpływ odchyleń napięcia na pracę odbiorników		Wykonujący ćwiczenie: Kalarus Adam Hyla Szczepan Gizan Michał Iwan Grzegorz
Data wykonania ćwiczenia	Grupa dziekańska zespół laboratoryjny	Podpis sprawdzającego
23.05.2010	331A zespół 2

Cel ćwiczenia:

Celem wykonywanego ćwiczenia było zbadanie wpływu zmian napięcia zasilania na odbiorniki energii elektrycznej takie jak silnik asynchroniczny i źródła światła (lampa rtęciowa i świetlówka).

1. Badanie silnika asynchronicznego

Pomiar biegu jałowego przy zmianie napięcia zasilania

Lp.	Uf	Io	Pw	Cos ф	no
		V	A	W		Obr/min
1	253	1,85	68	0,25	1467
2	240	1,58	64	0,28	1496
3	230	1,4	56	0,27	1496
4	220	1,3	48	0,27	1496
5	207	1,15	44	0,28	1496
6	200	1,1	40	0,27	1494
7	190	1	36	0,27	1494
8	180	0,9	36	0,27	1493
9	165	0,8	32	0,28	1493
10	150	0,75	24	0,28	1492

Lp.	Uf	Q	P	Cos ф	Io/In	no/nn	Po/Pn
		V	Var	W		-	-	-
1	253	790,092	204	0,25	1,321429	0,980615	1,214286
2	240	658,368	192	0,28	1,128571	1	1,142857
3	230	599,088	168	0,27	1	1	1
4	220	513,504	144	0,27	0,928571	1	0,857143
5	207	452,628	132	0,28	0,821429	1	0,785714
6	200	427,92	120	0,27	0,785714	0,998663	0,714286
7	190	385,128	108	0,27	0,714286	0,998663	0,642857
8	180	385,128	108	0,27	0,642857	0,997995	0,642857
9	165	329,184	96	0,28	0,571429	0,997995	0,571429
10	150	246,888	72	0,28	0,535714	0,997326	0,428571

Badanie silnika w stanie obciążenia

Lp.	Pp1=236W					Pp2=79,2W
		Uf	I	Pw	Cos ф	no	I	Pw	Cos ф	no
		V	A	W		Obr/min	A	W		Obr/min
1	250	1,78	176	0,49	1465	1,8	112	0,35	1485
2	237	1,6	180	0,55	1460	1,53	108	0,4	1483
3	230	1,5	172	0,57	1457	1,5	120	0,43	1482
4	220	1,4	172	0,61	1451	1,3	92	0,42	1481
5	210	1,35	168	0,64	1447	1,2	92	0,44	1479
6	200	1,3	164	0,67	1442	1,1	88	0,46	1477
7	190	1,3	164	0,72	1430	1,05	84	0,49	1473
8	180	1,25	160	0,74	1425	0,99	80	0,52	1470
9	170	1,3	161	0,8	1407	0,9	76	0,54	1466
10	155	1,35	161	0,85	1376	0,83	72	0,59	1460

Lp.	Pp1=236W
		Uf	Q	P	Cos ф	ΔP	n	Io/In	no/nn	Po/Pn
		V	Var	W		W	obr/min
1	250	939,84	528	0,49	292	0,55303	1,186667	1,005491	1,023256
2	237	815,4	540	0,55	304	0,562963	1,066667	1,002059	1,046512
3	230	743,04	516	0,57	280	0,542636	1	1	1
4	220	670,8	516	0,61	280	0,542636	0,933333	0,995882	1
5	210	604,8	504	0,64	268	0,531746	0,9	0,993137	0,976744
6	200	541,2	492	0,67	256	0,520325	0,866667	0,989705	0,953488
7	190	472,32	492	0,72	256	0,520325	0,866667	0,981469	0,953488
8	180	436,8	480	0,74	244	0,508333	0,833333	0,978037	0,930233
9	170	362,25	483	0,8	247	0,511387	0,866667	0,965683	0,936047
10	155	299,46	483	0,85	247	0,511387	0,9	0,944406	0,936047

Lp.	Pp1=79,2W
		Uf	Q	P	Cos ф	ΔP	n	Io/In	no/nn	Po/Pn
		V	Var	W		W	obr/min
1	250	597,7	336	0,49	256,8	0,764286	1,2	1,002024	0,933333
2	237	492	324	0,55	244,8	0,755556	1,02	1,000675	0,9
3	230	519	360	0,57	280,8	0,78	1	1	1
4	220	358,5	276	0,61	196,8	0,713043	0,866667	0,999325	0,766667
5	210	331,4	276	0,64	196,8	0,713043	0,8	0,997976	0,766667
6	200	292,5	264	0,67	184,8	0,7	0,733333	0,996626	0,733333
7	190	242,9	252	0,72	172,8	0,685714	0,7	0,993927	0,7
8	180	218	240	0,74	160,8	0,67	0,66	0,991903	0,666667
9	170	171	228	0,8	148,8	0,652632	0,6	0,989204	0,633333
10	155	133,8	216	0,85	136,8	0,633333	0,553333	0,985155	0,6

Wykresy przedstawiają zmiany podstawowych parametrów silnika względem znamionowych pod wpływem zmian napięcia zasilania

2.Badanie źródeł oświetlenia

lp	Lampa rtęciowa				Świetlówka
		U	I	P	E	I	P	e
		V	A	W	Lx	A	W	lx
1	250	1,32	310	1430	0,48	106	760
2	240	1,3	280	1290	0,43	94	720
3	225	1,29	250	1120	0,40	84	666
4	210	1,23	210	920	0,37	73	600
5	195	1,2	175	720	0,35	63	535
6	180	1,2	150	560	0,33	50	450
7	160	Lampa zgasła			0,33	32	290
8	150	Nie wykonywano			Lampa zgasła

3. Obliczenia

4.Wnioski

Wpływ zmian napięcia na pracę silników asynchronicznych zależny jest od konstrukcji silnika i jego warunków pracy. Obniżenie napięcia prowadzi do spadku wydajności napędzanych urządzeń, a w skrajnym przypadku nawet do ich zatrzymania.

Patrząc na otrzymane przez nas charakterystyki można wysnuć następujące wnioski.

Wraz ze spadkiem napięcia zasilania zmienia się współczynnik mocy cosф. Nieobciążony silnik utrzymywał bardzo niski poziom cosф, prawie niezmienny podczas zmiany napięcia zasilania. Niski współczynnik mocy w stanie jałowym jest związany z pobieraniem dużej wartości mocy biernej silnika nazywanej mocą bierną biegu jałowego- potrzebnej do wywołania zmiennego pola magnetycznego.

Następnie silnik obciążyliśmy prądnicą prądu stałego z regulowanym napięciem wzbudzenia. Zmieniając napięcie zasilania wzbudzenia prądnicy, zmienialiśmy obciążenie silnika na wale. Jak pokazują charakterystyki współczynnik cosф obciążonego silnika rósł. Rósł także wraz ze wzrostem obciążenia silnika.

Wraz ze zmianami napięcia zasilania zmienia się również prędkość obrotowa silnika. Przy nieobciążonym lub słabo obciążonym silniku prędkość obrotowa spada nieznacznie wraz ze spadkiem napięcia zasilania. Obciążony silnik jest bardziej podatny na zmianę napięcia zasilania.

Źródła światła są podatnie na zmiany napięcia zasilania. Zmiany napięcia zasilania wpływają na pobieraną moc, wartość strumienia świetlnego trwałość i wydajność źródeł światła. Najbardziej podatnymi na zmiany napięcia są źródła rezystancyjne np. żarówka. Lampy fluorescencyjne i wyładowcze są mniej podatne na zmianę napięcia.

Jak pokazuje charakterystyka pod wpływem zmian napięcia zmieniają się parametry obu badanych przez nas źródeł światła.

W lampie rtęciowej można zauważyć, że prąd zmienia się nieznacznie (dla napięć 1,1-0,7 Un). Zdecydowanie większy wpływ zmiany napięcia mają na moc pobieraną przez lampę i natężenie oświetlenia które lampa generuje - czyli na strumień świetlny lampy. Strumień świetlny lampy rtęciowej wzrasta wraz ze wzrostem napięcia zasilania. Względny wzrost strumienia w przypadku lampy rtęciowej jest większy niż w przypadku świetlówki. Po osiągnięciu napięcia równego 160V lampa rtęciowa zgasła.

W przypadku świetlówki można zauważyć, że prąd ulega większym zmianom (dla napięć 1,1-0,6 Un). Świetlówka zgasła przy napięciu 150V.

8

---