POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
LABORATORIUM NAPĘDU ELEKTRYCZNEGO
Numer ćwiczenia: 4	Temat ćwiczenia: Regulacja prędkości kątowej silników indukcyjnych w układach kaskadowych - kaskada stałomomentowa.	GRUPA 405 Zespół nr 3: 1. Łukasz Bała 2. Robert Bożęciak 3. Łukasz Kicior 4. Krzysztof Klich
Data wykonania: 14.01.2010	Data oddania sprawozdania: 19.01.2010	Ocena:

1.Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z regulacją prędkości kątowej silnika indukcyjnego pierścieniowego w układzie podsynchronicznej kaskady stałomomentowej.

2. Dane znamionowe maszyn:

Silnik pierścieniowy: Silnik prądu stałego: Prądnica:

Typ SZUE Typ PZN6 Typ PCMB 64 B

P_N=4kW P_N=5,5kW P_N=6,5kW

n_N=1425 obr/min n_N=1450 obr/min n_N=950 obr/min

U_N=220V/380V U_N=220V U_N=230V

I_N=14,8A/8,6A I_N=28,8A I_N=28,3A

I_Wzb=0,91A I_WZB=1,01A

cos
=0,82 cos
=0,91

3. Schemat ideowy kaskady na stały moment

3. Schemat pomiarowy kaskad przekształtnikowych:

4. Wyniki pomiarów:

1. Tabela pomiarów do wyznaczenia charakterystyk regulacyjnych:

Lp.	UDC	UST	UTG	n	ω
		[V]	[V]	[V]	[Obr/min]	[rad/s]
1	148	280	0	0	0,00
2	112	184	10	250	26,17
3	101	160	13	325	34,02
4	96	148	14	350	36,63
5	77	108	19	475	49,72
6	70	88	21	525	54,95
7	42	20	29	725	75,88
8	18	0	36	900	94,20

Ch-ka ω =f(U_ST)

gdzie
jest wyprostowanym napięciem na przekształtnika tyrystorowego

Ch-ka U_DC =f(U_ST)

2. Tabela pomiarów do wyznaczenia charakterystyk elektromechanicznych:

• Ust = 32V

Lp.	I1	If1	P1	Pf1	UDC	IDC	UST	IPT	PPT
		[A]	[A]	[W]	[W]	[V]	[A]	[V]	[A]	[W]
1	5,2	7	170	120	45	1	32	1,8	15
2	5,2	7,2	180	150	48	1,4			1,8	15
3	5,2	7,2	190	170	50	1,8			2	20
4	5,2	7,2	210	180	54	2,6			2	20
5	5,2	7,4	240	210	61	3			2,2	20
6	5,2	7,6	260	230	69	3,4			2,2	20
7	5,2	7,8	270	225	72	3,8			2,2	20
8	5,2	7,8	300	220	80	4,2			2,4	20
9	5,4	8	320	290	84	4,6			2,4	20

UTG	I2	U2	IST	n	w
[V]	[A]	[V]	mA	[Obr/min]	[rad/s]
28	0,8	40	0	700	73,27
28	12	72	40	700	73,27
26	20	64	70	650	68,03
25	24	124	100	625	65,42
23	28	148	140	575	60,18
21	32	164	180	525	54,95
20	32	174	200	500	52,33
18	36	182	240	450	47,10
16	36	184	270	400	41,87

• Ust=100V

1	5,2	7	150	120	72	1,2	100	1,4	30
2	5,2	7	160	120	76	1,6			1,6	40
3	5,2	7	170	130	78	2			1,6	40
4	5,2	7,2	180	140	80	2,4			1,6	40
5	5,2	7,2	200	150	86	2,8			2	50
6	5,2	7,4	220	160	92	3			2	50
7	5,2	7,4	230	180	94	3,2			2	60
8	5,2	7,6	250	190	100	3,4			2	60
9	5,2	7,6	260	190	102	3,6			2,2	60

20	4	28	0	500	52,33
20	10	52	40	500	52,33
19	12	72	70	475	49,72
18	16	88	100	450	47,10
16	20	104	140	400	41,87
15	22	116	180	375	39,25
14	24	124	200	350	36,63
12	24,4	132	240	300	31,40
11	24,4	132	270	275	28,78

3. Tabela pomiarów do wyznaczenia charakterystyk elektromechanicznych ω=const

Lp.	I1	If1	P1	Pf1	UDC	IDC	UST	IPT	PPT
		[A]	[A]	[W]	[W]	[V]	[A]	[V]	[A]	[W]
1	5,2	6,8	110	150	88	1,6	132	1,5	40
2	5,2	6,8	110	160	90	1,6	132	1,5	40
3	5,2	6,8	120	170	92	1,6	130	1,5	40
4	5,2	7	140	180	89	2	120	1,6	40
5	5,2	7	150	190	91	2,2	112	1,8	50
6	5,2	7,2	180	200	88	2,8	92	2	50
7	5,2	7,2	190	220	88	3,2	84	2	50
8	5,2	7,4	240	240	88	4	60	2,2	40
9	5,2	7,8	280	280	88	4,4	44	2,4	30

I2	U2	IST	n	ω
[A]	[V]	[A	[Obr/min]	[rad/s]
4	20	0	375	39,25
8	40	40	375	39,25
9,2	56	70	375	39,25
12	68	100	375	39,25
16	94	140	375	39,25
24	116	180	375	39,25
24	128	200	375	39,25
28	152	240	375	39,25
32	172	270	375	39,25

Przykładowe obliczenia:

40 [V] - 1000 [obr/min]

28 [V] - n

- liczba obrotów;

- prędkość kątowa;

Charakterystyki:

• elektromechaniczne przy
  , gdzie
  jest wyprostowanym napięciem na przekształtnika tyrystorowego, moment obciążenia M_st jest proporcjonalny do I_st, dlatego charakterystyki odniesione są do tego właśnie prądu.

I_f1=f(M_ST)

Prąd fazowy w funkcji momentu obciążenia

I₁= f(M_ST)

Prąd pobierany przez silnik w funkcji momentu obciążenia

ω = f(M_ST)

prędkość kątowa w funkcji momentu obciążenia

P_f1= f(M_ST)

moc fazowa w funkcji momentu obciążenia

P₁= f(M_ST)

moc pobierana przez silnik w funkcji momentu obciążenia

I_DC = f(M_ST)

Prąd wirnika w funkcji momentu obciążenia

U_DC = f(M_ST)

Napięcie wyprostowane w funkcji momentu obciążenia

• elektromechaniczne przy
  

I_f1= f(M_ST)

I₁= f(M_ST)

P_f1= f(M_ST)

P₁= f(M_ST)

I_DC = f(M_ST)

U_DC = f(M_ST)

U_ST = f(M_ST)

4. Wnioski

Celem ćwiczenia było zapoznanie się ze sposobem regulacji prędkości kątowej silnika indukcyjnego w układzie kaskady stałomomentowej. Pierwszą częścią wykonywanego przez nas ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyk regulacyjnych układu napędowego.

.

W drugiej części ćwiczenia zajęliśmy się wyznaczaniem charakterystyk elektromechanicznych układu napędowego dla dwóch zadanych wartości kąta wysterowania przekształtnika tyrystorowego, a więc dla stałej wartości napięcia na wyjściu U_st=100V

i U_st=32V.

Kolejną charakterystyką którą wyznaczaliśmy była charakterystyka elektromechaniczna przy ω=const=39,25 [rad/s].

Na podstawie pomiarów zamieszczonych w tabel wykreśliliśmy charakterystyki.

---