Badanie indukcyjnego silnika pierścieniowego v6

LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCNYCH

Imię Kuryło Marek

i Nazwisko

Wydział

Grupa

ED6.5

Data wyk.

ćwiczenia 04.06.96

Temat

ćwiczenia Badanie indukcyjnego silnika pierścieniowego

Zaliczenie

Ocena

Data

Podpis

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest nabycie umiętności wykonywania podstawowych pomiarów przy badaniu silnika pierścieniowgo oraz na zapoznaniu się z podstawowymi charakterystykami i własnościami silników.

1. Dane znamionowe silnka :

P = 3 kW

n = 1420 obr/min

U = 220/380 V

I = 11.4/6.6 A

cosϕ = 0.81

2. Próba biegu jałowego

0x08 graphic

Au - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Av - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Aw - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

W₁, W₂ - watomierz elektrodynamiczny kl. 0.5 U_N1 =400 V, U_N1 =200 V, I_N1 =5 A

V₁ - volteomierz elektromagnetyczny kl 1.5 R=150Ω/V

TABELA POMIAROWA

I_1U	I_1V	I_1W	I₁₀	U_UV	U_UW	U_VW	U₀	α₁	α₂	P₀	ΔP_ap	ΔP₀	cosϕ
A	A	A	A	V	V	V	V	dz	dz	W	W	W	-
3.7	3.6	3.6	3.63	400	400	400	400	-26	43	340	8.53	331.47	0.13
2.9	2.7	2.75	2.78	340	340	340	340	-15.5	29.5	280	6.16	273.84	0.17
2.45	2.35	2.3	2.37	300	300	300	300	-10.5	23.5	260	4.8	255.2	0.21
1.95	1.8	1.8	1.85	240	240	240	240	-5	16	220	3.07	216.93	0.28
1.65	1.55	1.5	1.57	200	200	200	200	-4	24.5	200	3.47	201.53	0.37
1.45	1.3	1.25	1.33	160	160	160	160	0	18	180	2.22	177.78	0.48
1.35	1.3	1.25	1.3	150	150	150	150	1	17	180	1.95	178.05	0.53
1.35	1.275	1.15	1.24	100	100	100	100	4	12.5	165	0.87	164.13	0.76
1.3	1.3	1.2	1.28	80	80	80	80	4.5	12	165	0.56	164.44	0.93
1.4	1.4	1.3	1.37	60	60	60	60	5	11	160	0.31	159.69	0.99

Przykładowe obliczenia:

0x01 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x01 graphic

Charakterystyki zasadniczych wielkości silnika asynchronicznego przy biegu jałowym

Przy U_o=U_N:

I_0N=3.4A, ΔP_0N=312W, cosϕ₀=0.145, ΔP_M=155W, ΔP_ż=155W

Proocentowa wartość znamionowego prądu biegu jałowego w stosunku do prądu znamionowego silnika wynosi i_0N=51.52%.

0x08 graphic

3.Próba zwarcia

0x08 graphic

Au - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Av - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

Aw - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 I_N1 = 6A, I_N1 = 3 A

W₁, W₂ - watomierz elektrodynamiczny kl. 0.5 U_N1 =400 V, U_N1 =200 V, I_N1 =5 A

V₁ - volteomierz elektromagnetyczny kl 1.5

I_1U	I_1V	I_1W	I_Z	U_UV	U_UW	U_VW	U_Z	α₁	α₂	P_Z	ΔP_ap	ΔP_Z	cosϕ	F	M
A	A	A	A	V	V	V	V	dz	dz	W	W	W	-	N	Nm
6	5.8	5.7	6.83	68	68	68	68	-2	35	330	0.82	329.18	0.51	0.6	0.14
5.4	5.35	5.25	5.33	63	63	63	63	-1	28	270	0.79	268.21	0.46	0.4	0.1
5	4.8	4.75	4.85	58	58	58	58	-1	23	220	0.67	219.33	0.45	0.3	0.07
4.5	4.35	4.3	4.38	52	52	52	52	-1	19	190	0.54	189.46	0.48	0.2	0.05
4	3.9	3.8	3.9	47	47	47	47	-1	15	140	0.44	139.56	0.44	0.1	0.02
3.5	3.4	3.3	3.4	41	41	41	41	-0.5	11.5	110	0.34	109.66	0.45	0.1	0.02
3	2.8	2.8	2.87	35	35	35	35	-0.5	8.5	80	0.25	79.75	0.46	0	0
2.5	2.4	2.3	2.4	29	29	29	29	-0.5	6.6	60	0.17	59.83	0.5	0	0
2	1.95	1.86	1.93	23	23	23	23	0	4	40	0.11	39.89	0.51	0	0
1.5	1.45	1.35	1.43	16	16	16	16	0	2	20	0.05	19.96	0.5	0	0

Przykładowe obliczenia:

0x01 graphic

0x08 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic

Charakterystyki zwarcia silnika asynchronicznego

a. Prąd zwarcia odpowiadający napięciu zanamionowemu : 0x01 graphic

b.Krotność znamionowego prądu zwarcia w stosunku do prądu znamionowego:

c. cosϕ_Z= 0.51

d. Procentowe napięcie zwarcia:

e. Impedancja zwarciowa fazowa:

f. Rezystancja zwarciowa fazowa: 0x01 graphic

g. Zwarciowa reaktancja fazowa:

4. Pomiar momentu rozruchowego przy różnych rezystancjach na wirniku

U_Z=60V l=23 cm R_V=7500Ω R_W1=30000Ω
I_1U	I_1V	I_1W	I_Z	α₁	α₂	P_Z	ΔP_ap	ΔP_Z	cosϕ	U₄	U₅	U₅	U_RD	R_DW	F	M
A	A	A	A	dz	dz	W	W	W	-	V	V	V	V	Ω	N	Nm
6	5.9	5.8	5.9	0	17	170	0.72	179.28	0.31	34.5	34.5	34.5	34.5	0	1.3	0.3
4.3	4.2	4.15	4.22	4.5	14	185	0.72	184.28	0.42	34.5	34.5	34.5	34.5	0.2	1	0.23
3.15	3.1	3.05	3.1	4.5	10.5	150	0.72	149.28	0.46	34.5	34.5	34.5	34.5	0.39	0.75	0.17
2.5	2.45	2.4	2.45	4	7.5	115	0.72	114.28	0.45	34.5	34.5	34.5	34.5	0.58	0.45	0.1
2	1.95	1.95	1.97	3.5	7	105	0.72	104.28	0.51	34.5	34.5	34.5	34.5	0.77	0.3	0.07
1.75	1.7	1.7	1.72	3	6	90	0.72	89.28	0.5	34.5	34.5	34.5	34.5	0.99	0.25	0.06
1.55	1.5	1.5	1.52	2.5	5	75	0.72	74.28	0.48	34.5	34.5	34.5	34.5	1.19	0.2	0.05
1.35	1.35	1.35	1.35	2	4.5	65	0.72	64.28	0.47	34.5	34.5	34.5	34.5	1.39	0.2	0.05
1.25	1.25	1.25	1.25	2	4.5	65	0.72	64.28	0.5	34.5	34.5	34.5	34.5	1.6	0.15	0.04
1.15	1.15	1.15	1.15	2	4	65	0.72	64.28	0.54	34.5	34.5	34.5	34.5	1.8	0.1	0.02

0x08 graphic

I_ZM=4A, ΔP_ZM=184W, cosϕ_ZM=0.41, R_DW=0.2Ω,

a. Impedancja zwarciowa fazowa: 0x01 graphic

b. Rezystancja zwarciowa fazowa: 0x01 graphic

c. Zwarciowa reaktancja fazowa:

d. Poślizg krytyczny:

5. Próba obciążenia

0x08 graphic

Schemat układu pomiarowego

Wyniki pomiarów:

U_Z=180V I=0.6 cm R_V=30000Ω R_W1=60000Ω
I_1U	I_1V	I_1W	α₁	α₂	P	ΔP_ap	cos	n	s	U_P	I₇	P_WP	P₁	P_OP	P₂	η	M
A	A	A	-	-	W	W	-		-	V	A	W	W	W	W	-	Nm
6.4	6.45	6.25	27	61.5	3540	9.63	0.84	1420	0.053	216	11	2462.	3531.37	134	2596.	0.74	0.29
6.2	6.1	6.1	23	55.5	3140	9.63	0.78	1429	0.047	220	10	2200	3131.37	137	2337	0.75	0.28
5.2	5.2	5.2	15.5	46	2460	9.63	0.72	1446	0.036	226	8	1808	2451.37	138	1946	0.79	0.21
4.6	4.5	4.5	9	39	1920	9.63	0.65	1459	0.027	232	6	1392	1811.37	144	1536	0.8	0.17
3.9	3.9	3.9	2	31.5	1340	9.63	0.52	1471	0.019	236	4	944	1391.37	145	1089	0.78	0.12
3.5	3.5	3.5	-4	25.5	860	9.63	0.37	1484	0.011	240	2	480	851.37	147	627	0.74	0.08
3.4	3.4	3.4	-7	22.5	620	9.63	0.28	1489	0.007	242	1	242	611.37	150	392	0.64	0.04

Charakterystyki z próby obciążenia silnika w funkcji: a. prądu silnika (wykres lewy), b. mocy pobranej przez silnik ( wykres prawy).

Przykładowe obliczenia:

0x01 graphic

Zestawienie charakterystycznych wielkości silnika badanego:

Wielkość	Un	I₁	Io/In	P_ZN	P_1N	n	Mn	Sn	η
dane	V	A	-	kW	kW	1/s	Nm	-	-
tabiczka znamio-nowa	220	6.6	-	3	3.519	1420	0.336	0.05	0.853
pomiary	220	6.4	0.51	3.5	3.531	1420	0.29	0.053	0.85
wykres kołowy	220	6.5	0.52	3	3.391	-	0.22	0.025	0.885

Wnioski:

Na podstawie wykonanych pomiarów wyznaczono wszystkie charakterystyki, określające własności badanego silnika. Porównując otrzymane wykresy z wykresami zawartymi we wprowadzeniu teoretycznym można stwierdzić, że część się pokrywa z założeniami teoretycznymi a część nie. Rozbieżności widać także porównując parametry otrzymane z obliczeń z parametrami podanymi na tabliczce znamionowej.

Bardzo mało dokładne było wyznaczenie momentu rozruchowego przy próbie zwarcia. Spowodowane to było tym,że do pomiaru siły użyto dynamometru o bardzo małej czułości, co po uwzględnieniu wartości momentu znamionowego pozwala stwierdzić, że obliczona wartość momentu jest w przypadkowa.

Niewielka czułośc dynamometru nipozwoliła na wyznaczenie maksimum momentu rozruchowego w funkcji rezystancji dodatkowej miernika. Także tylko w niewielkim stopniu uzyskano maksimum ΔPz=f(Rdw). Przyczyną tego mógło być to, że rezystancja dodatkowa zmieniała się skokowo, a nie ciągle, przez co wartość rezystancji dodatkowej, przy której wystąpiło maksimum była przeskalowana.

A_W

A_R

A_V

W₁

W₂

V₁

A₁

ΔP₀

cosϕ₀=f (U₀)

cosϕ

I₀

ΔP₀=f (U₀)

I₀=f (U₀)

U₀

cosϕ

ΔP₀

I₀

U₀

ΔP₀

ΔP_M

ΔP_Z

U₀²

A_W

A_R

A_V

W₁

W₂

V₁

A₁

A₂

A₃

V₂

U_Z

M_R

I_Z

cosϕ

ΔP_Z

M_R=f (U_Z)

I_Z=f (U_Z)

ΔP_Z=f (U_Z)

cosϕ_Z=f (U_Z)

I_Z

ΔP_Z

cosϕ

U_Z

cosϕ_Z=f (R_DW)

ΔP_Z

cosϕ

R_DW

M_R=f (R_DW)

ΔP_Z=f (R_DW)

I_Z=f (R_DW)

I_Z

M_R

A_W

A_R

A_V

W₁

W₂

V₁

A₈

A₇

E1 E2

1B1

2B2

V₂

Wyszukiwarka