Zadaniem na ćwiczeniach laboratoryjnych było zbadanie jednofazowego silnika asynchronicznego klatkowego.
Dane znamionowe badanego silnika:
Uc = 400 V
U = 220 V
I =1,66 A
n = 2790 obr/min
P = 0,2 kW
f = 50 Hz
cosϕ = 0,92
Cn = 8 μF
r = 0,15 m
Schemat instalacji;1) Pomiary początkowego momentu rozruchowego przy zmiennej pojemności w
kondensatorowej fazie pracy .
Silnik sprzężony jest z hamownicą, która umożliwia pomiar momentu na wale jako iloczyn siły równoważącej wychylenie silnika i długości ramienia:
r=19cm
Lp. |
C |
I1 |
Ig |
Ipom |
Pg |
Ppom |
F |
Ud |
Mrp |
|
[μF] |
[A] |
[A] |
[A] |
[W] |
[W] |
[N] |
[V] |
[Nm] |
1 |
4 |
1,5 |
1,5 |
0,09 |
90 |
1 |
4 |
68 |
0,76 |
2 |
8 |
1,55 |
1,55 |
0,15 |
100 |
4 |
15 |
70 |
2,85 |
3 |
12 |
1,55 |
1,55 |
0,15 |
100 |
4 |
21 |
72 |
3,99 |
4 |
17 |
1,55 |
1,55 |
0,15 |
100 |
8 |
29 |
72 |
5,51 |
Tabela 1
Rys. 1 Charakterystyka rozruchowa silnika jednofazowego
2) Badanie wpływu pojemności kondensatora na parametry pracy silnika (Cn =8)
Obciążenie silnika stanowi hamownica obciążona rezystancją. Zmianę obciążenia hamownicy uzyskaliśmy przez zmianę jej prądu wzbudzenia za pomocą autotransformatora. Silnik uruchomiliśmy przy napięciu znamionowym i obciążyliśmy momentem znamionowym przy znamionowej pojemności kondensatora C = Cn .Pomiary powtórzyliśmy dla różnych pojemności kondensatora.
Wyszczególnienie |
silnik w stanie zachamowania przy C=Cn |
silnik w stanie pracy przy: |
|||
|
|
C=0,5Cn |
C=Cn |
C=1,5Cn |
|
C |
µF |
8 |
4 |
8 |
12 |
U1 |
V |
220 |
220 |
220 |
220 |
I1 |
A |
1,55 |
2,15 |
1,8 |
1,9 |
Ig |
A |
1,55 |
2,05 |
1,55 |
1,6 |
Ipom |
A |
0,15 |
0,4 |
0,9 |
1,5 |
Pg |
W |
100 |
330 |
200 |
130 |
Ppom |
W |
4 |
70 |
160 |
280 |
Ud |
V |
70 |
335 |
370 |
385 |
COSφg |
0,293255132 |
0,731707 |
0,58651 |
0,369318 |
|
COSφpom |
0,121212121 |
0,795455 |
0,808081 |
0,848485 |
|
φg |
72,9470631 |
42,97028 |
54,09024 |
68,32643 |
|
φpom |
83,03793731 |
37,30179 |
36,09116 |
31,95275 |
|
φg+φpom |
155,9850004 |
80,27207 |
90,1814 |
100,2792 |
Tabela 2
3) Pomiar charakterystyk obciążenia silnika przy napięciu 220V.
Lp |
U1 |
I1 |
Pg |
Ppom |
F |
n |
M |
P |
η |
cosφ1 |
|
[V] |
[A] |
[W] |
[W] |
[N] |
[obr/min] |
[Nm] |
[W] |
[-] |
[-] |
1 |
220 |
1,4 |
-12 |
190 |
0 |
2968 |
0 |
0 |
0,00% |
0,577922 |
2 |
220 |
1,35 |
16 |
185 |
50 |
2952 |
9,5 |
2936,207 |
99,20% |
0,643098 |
3 |
220 |
1,4 |
45 |
180 |
100 |
2778 |
19 |
5526,275 |
68,23% |
0,730519 |
4 |
220 |
1,45 |
80 |
167 |
150 |
2789 |
28,5 |
8322,237 |
62,29% |
0,774295 |
5 |
220 |
1,5 |
110 |
165 |
200 |
2848 |
38 |
11331,05 |
62,43% |
0,833333 |
6 |
220 |
1,6 |
130 |
160 |
250 |
2815 |
47,5 |
13999,7 |
67,31% |
0,823864 |
7 |
220 |
1,75 |
190 |
160 |
300 |
2770 |
57 |
16531,08 |
54,38% |
0,909091 |
Tabela3
WNIOSKI
Podczas wzrostu wartości kondensatora wzrasta moment na wale, natężenie prądu oraz moc w fazie głównej.
Przy momencie na wale równym 0, jego moc oraz sprawność również wynoszą 0.
Przy wzroście mocy na wale silnika wzrasta jego sprawność oraz współczynnik cosφ.
Przy wzroście mocy na wale silnika spadają jego obroty.
Wszelkie błędy mogą wynikać z niedokładnego odczytu bądź błędnych wskazań mierników z racji ich długiego eksploatowania
2