3. Zrealizowany program ćwiczenia

a) Pomiar charakterystyk biegu jałowego i rozdział strat jałowych

b) Wyznaczenie charakterystyk stanu zwarcia i obliczenie znamionowego prądu zwarcia

c) Pomiar charakterystyki I = f(P₁) podczas bezpośredniego obciążenia

d) Obliczenie charakterystyk elektromechanicznych

4. Odstępstwa od metod opisanych w skrypcie

a) Brak pomiarów rezystancji - potrzebne wartości zostały spisane z tablic

b) W stanie zwarcia pomiary zostały wykonane przy dwóch ustawieniach wirnika

5. Schematy połączeń

6. Tablice z wynikami pomiarów i obliczeń

Tabela 1. Rezystancja uzwojeń

stojan			wirnik
RU	RV	RW	Ru	RV	RW
[Ω]	[Ω]	[Ω]	[Ω]	[Ω]	[Ω]
0,95	0,95	0,95	0,070	0,080	0,080

Tabela 2. Pomiary podczas biegu jałowego

Lp.	U0śr	I0śr	P0	cosϕ0 = pf	ΔPobc0	ΔP0	U0^2	Iµ	I0w	Uwagi
		[V]	[A]	[W]	-	[W]	[W]	[V^2]	[A]		[A]
1	261,8	7,83	581,7	0,095	174,73	406,97	68539,2	7,79	0,74		ΔPm= 130 W ΔPFen= 150 W
2	240,5	6,11	446,8	0,102	106,40	340,40	57840,3	6,08	0,62
3	220,7	5,01	374,2	0,113	71,54	302,66	48708,5	4,98	0,57
4	200,2	4,12	317,7	0,128	48,38	269,32	40080,0	4,09	0,53
5	183,7	3,61	283,9	0,145	37,14	246,76	33745,7	3,57	0,52
6	163,6	3,08	255,5	0,169	27,04	228,46	26765,0	3,04	0,52
7	143,0	2,61	224,2	0,202	19,41	204,79	20449,0	2,56	0,53
8	120,3	2,17	199,9	0,251	13,42	186,48	14472,1	2,10	0,54
9	99,4	1,81	180,0	0,335	9,34	170,66	9880,4	1,71	0,61
10	80,2	1,53	164,8	0,453	6,67	158,13	6432,0	1,36	0,69
11	69,4	1,41	157,6	0,538	5,67	151,93	4816,4	1,19	0,76

Tabela 3. Pomiary w stanie zwarcia

	Położenie I				Położenie II				Wartości średnie					Uwagi
Lp.	U	I	P	T	U	I	P	T	Uz	Iz	Pz	Tz	cosϕz
		[V]	[A]	[W]	[Nm]	[V]	[A]	[W]	[Nm]	[V]	[A]	[W]	[Nm]			n=0 s = 1 f = 50Hz
1	93,8	9,33	1020,1	4,0	93,7	10,05	1120,5	0,7	93,8	9,69	1070,3	2,35	0,680
2	67,3	6,67	525,5	2,1	64,1	6,72	517,3	0,0	65,7	6,70	521,4	1,05	0,684
3	32,8	3,22	127,1	0,0	32,4	3,30	130,4	0,0	32,6	3,26	128,8	0,00	0,699
4	1,7	0,00	0,4	0,0	1,7	0,00	0,4	0,0	1,7	0,00	0,4	0,00	-

Tabela 4. Zestawienie wartości obliczanych podczas stanu zwarcia

Izn	k1	Pzn	ΔPob1zn	ΔPFen	ΔPob2zn	Mr	kM
[A]	-	[W]	[W]	[W]	[W]	[Nm]	-
38,45	4,52	17395,12	5101,12	150,00	12219,00	38,91	1,45

Tabela 5. Pomiary podczas obciążenia bezpośredniego

Lp.	U	I	P	T	cosφ	ΔPobl	Uwagi
		[V]	[A]	[W]	[Nm]			W
1	379,9	10,18	5541,4	32,0	0,827	357,53		R1*=1,15
2	379,8	9,47	5067,6	28,4	0,813	309,40
3	382,0	8,62	4454,6	25,0	0,781	256,35
4	382,1	7,82	3862,0	21,4	0,746	210,98
5	382,6	7,07	3228,4	17,8	0,689	172,45
6	380,7	6,32	2581,0	14,2	0,619	137,80
7	380,9	5,74	1997,0	10,5	0,527	113,67
8	380,5	5,39	1514,4	7,4	0,426	100,23
9	380,2	5,09	947,1	3,4	0,283	89,38
10	380,9	4,87	539,8	0,0	0,168	81,82

Tabela 6. Zestawienie wyników obliczonych na podstawie pomiarów podczas obciążenia

Lp.	U	I	P1	s	n	ΔPob1	ΔPd1	Pel	ΔPob2	P2	η	M	Uwagi
		V	A	W	-	obr/min	W					-		Nm
1	379,9	10,18	5541,4	0,122	1317,3	357,53	28,69	5005,18	609,72	4265,46	0,77	35,23		ΔPm= 130 W ΔPFen= 150 W
2	379,8	9,47	5067,6	0,108	1338,5	309,40	24,83	4583,38	558,34	3895,04	0,77	31,16
3	382,0	8,62	4454,6	0,091	1364,0	256,35	20,57	4027,68	490,65	3407,03	0,76	26,25
4	382,1	7,82	3862,0	0,075	1387,9	210,98	16,93	3484,10	424,43	2929,67	0,76	21,80
5	382,6	7,07	3228,4	0,060	1410,4	172,45	13,84	2892,12	352,31	2409,80	0,75	17,36
6	380,7	6,32	2581,0	0,045	1432,8	137,80	11,06	2282,14	278,01	1874,13	0,73	13,08
7	380,9	5,74	1997,0	0,033	1450,2	113,67	9,12	1724,21	210,04	1384,17	0,69	9,43
8	380,5	5,39	1514,4	0,026	1460,7	100,23	8,04	1256,13	153,02	973,11	0,64	6,54
9	380,2	5,09	947,1	0,020	1469,6	89,38	7,17	700,55	85,34	485,21	0,51	3,22
10	380,9	4,87	539,8	0,016	1476,2	81,82	6,57	301,41	36,72	134,69	0,25	0,89

7. Przykłady obliczeń

7.1. Dla biegu jałowego (wiersz 1 w tabeli 2)

7.2. Dla stanu zwarcia (tabela 4)

7.3. Dla obciążenia bezpośredniego (wiersz 1 w tabeli 5) ·

7.4. Obliczenie charakterystyk elektromechanicznych (wiersz 1 w tabeli 6)

8. Wykresy

8.1. Charakterystyki biegu jałowego

8.2. Charakterystyki strat jałowych

8.3. Charakterystyki stanu zwarcia

8.4. Charakterystyki elektromechaniczne

9. Uwagi i wnioski

W przeprowadzonym doświadczeniu zamiast silnika indukcyjnego klatkowego wykorzystywaliśmy silnik indukcyjny pierścieniowy przy zwartym uzwojeniu wirnika. Wyniki pomiarów dla różnego typu wirnika silnika indukcyjnego powinny się różnić, jednakże analizując pracę takiej maszyny na potrzeby dydaktyczne można traktować ją jako maszynę z wirnikiem klatkowym. Potwierdzają to wyznaczone charakterystyki elektromechaniczne zgodne z teorią dla silników indukcyjnych klatkowych.

Badanie silnika indukcyjnego trójfazowego w stanie zwarcia zostało przez nas przeprowadzone dla czterech różnych wartości prądu. Wartość minimalna ustawiona przez nas w trakcie przeprowadzania ćwiczenia wynosiła 0 A, przez co nie byliśmy w stanie wyliczyć cosφ dla tego punktu pomiarowego (otrzymywaliśmy zero w mianowniku). Z tego powodu wykres cosφ_z = f(U_z) przedstawiony w punkcie 8.3. (charakterystyki stanu zwarcia) obejmuje tylko trzy punkty pomiarowe.

Podczas wykonywania pomiarów pod obciążeniem bezpośrednim silnika indukcyjnego trójfazowego nie spisaliśmy prędkości obrotowej. Do obliczeń przyjęliśmy wartości uzyskane przez inną grupę laboratoryjną.

Wyznaczona przez nas krotność prądu rozruchowego badanej maszyny wynosi 4,52, jest typowe dla silników indukcyjnych, dla których wartość ta mieści się w przedziale 4-8. Moment obrotowy zwarciowy jest większy 1,45 razy od momentu obrotowego znamionowego, dzięki czemu umożliwiony jest rozruch bezpośredni tego silnika.

1

---