hPOLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Maszyn Elektrycznych
Ćwiczenie 9 Temat: Badanie 3 - fazowego silnika indukcyjnego pierścieniowego
Rok akademicki 2005/2006 Wydział Elektryczny Studia dzienne magisterskie Nr grupy: UEiIwPP	Wykonawcy: Paweł Maksymiszyn Jan Lewicki Paweł Kajdasz Jerzy Mossakowski Adrian Kaźmierczak	Data
				Wykonania ćwiczenia 14.06.2006r	Oddania sprawozdania 19.06.2006r
Prowadzący : mgr inż. M. Barański

układ pomiarowy:

dane znamionowe:

P = 3,3 kW, n _N = 940 obr/min , cos ϕ₀ = 0,654

stojan: U_Ns = 380 V, I_Ns = 9,5 A (przy połączeniu w trójkąt )

wzbudzenie: U_Nw = 95 V, I_Nw = 25 A. (przy połączeniu w gwiazdę )

Wyznaczenie parametrów schematu zastępczego:

Aby wyznaczyć parametry schematu zastępczego należy przeprowadzić następujące

próby maszyny:

- wyznaczenie przekładni

- pomiar rezystancji uzwojeń napięciem stałym

- próbę idealnego biegu jałowego

- próbę zwarcia pomiarowego

Pomiar rezystancji uzwojeń prądem stałym:

Stojan: Wirnik:

U1 - U2	3,5 Ω
V1 - V2	3,5 Ω
W1 - W2	3,5 Ω
Rw	0,092 Ω

Wyznaczenie przekładni:

Wyznacza się ją na podstawie pomiarów napięć zasilania stojana U_s oraz indukowanego w uzwojeniach wirnika U_w przy nieruchomym wirniku. Próba powinna być wykonana przy napięciu, dla którego nie występuje nasycenie obwodu magnetycznego silnika, co można uzyskać przy napięciu obniżonym w porównaniu ze znamionowym.

Us	Uw	υ
[V]	[V]	[V/V]
200	44	4,55

Próba biegu jałowego:

W trakcie ćwiczenia korzystaliśmy odrębnego źródła napędowego jakim była hamownia-dzięki czemu pokryliśmy straty mechaniczne i uzyskaliśmy idealny bieg jałowy; silnik pomocniczy rozpędzał badaną maszynę do prędkości synchronicznej (100obr/min), a próbę wykonywaliśmy zmniejszając napięcie zasilania od napięcia równego napięciu znamionowemu.

U	I10	P1	P2	P	cos 	 PCu0	 PFe+m		fe
[V]	[A]	[W]	[W]	[W]	[-]	[W]	[W]	[A]	[A]
40	0,45	10	-10	0	0,0000	0,69	-0,69	0,26	0,00
80	0,82	15	-12	3	0,0264	2,29	0,71	0,47	0,01
120	1,2	25	-21	4	0,0160	4,90	-0,90	0,69	0,01
160	1,7	145	-120	25	0,0531	9,83	15,17	0,98	0,05
200	2,1	230	-190	40	0,0550	14,99	25,01	1,21	0,07
240	2,6	350	-290	60	0,0555	22,98	37,02	1,50	0,08
280	3,2	500	-420	80	0,0515	34,82	45,18	1,85	0,10
320	4,1	810	-580	230	0,1012	57,15	172,85	2,35	0,24
380	6,2	1380	-110	1270	0,3112	130,70	1139,30	3,40	1,11

Przykładowe obliczenia (pomiar 7)

próba zwarcia pomiarowego:

Dzięki jej wykonaniu będziemy mogli wyznaczyć parametry podłużne schematu zastępczego. Próbę wykonywaliśmy przy znamionowej częstotliwości napięcia zasilającego oraz zahamowanym silniku.

U	I	P1	P2	P	T	cos z	Zz	Rz	Xz
[V]	[A]	[W]	[W]	[W]	[Nm]	[-]	[]	[]	[]
16	1	15	-5	10	0,10	0,36	16,00	5,77	14,92
58	3	130	-25	105	0,29	0,35	19,33	6,74	18,12
96	5	370	-80	290	1,18	0,35	19,20	6,70	17,99
130	7	700	-150	550	3,53	0,35	18,57	6,48	17,40
160	9	1100	-240	860	5,89	0,34	17,78	6,13	16,69

Przykładowe obliczenia (pomiar 3)

Wartości przeliczone dla napięcia znamionowego (U_Z = 160 V)

wyznaczenie elementów schematu zastępczego :

Rs =	3,5	Ω	ϕ0 =	72	[^0]
Rw =	0,092	Ω	Iμ =	3,4	A
Rz =	5,77	Ω	IFe =	1,11	A
Xz =	14,92	Ω	υ =	4,55	[V/V]

charakterystyka mechaniczna:

Silnik bada się obciążając go przy pomocy hamowni. Pomiary wykonuje się zmieniając wartość momentu hamującego

n	n	I	P1	P2	P	T	cos 	Pm	
[obr/min]	[rad/s]	[A]	[W]	[W]	[W]	[Nm]	[-]	[W]	[%]
1000	104,7198	6,2	1300	-1000	300	0,39	0,07	41,09	13,70
992	103,882	6,2	1440	-860	580	1,67	0,14	173,24	29,87
974	101,997	6,4	1640	-640	1000	5,40	0,24	550,33	55,03
963	100,8451	6,6	1800	-500	1300	8,34	0,30	840,90	64,68
950	99,48377	6,8	2000	-320	1680	11,77	0,38	1171,12	69,71
941	98,54129	7	2200	-120	2080	15,50	0,45	1527,37	73,43

obliczenia (pomiar 4)

Wyznaczanie charakterystyk T=f(n) :

W tym podpunkcie badaliśmy trzy podstawowe stany pracy maszyny: pracę hamulcową, pracę silnikową oraz pracę generatorową (hamowanie z odzyskiem energii). Dla powyższych stanów obserwowaliśmy wskazania watomierzy badając jednocześnie kierunek przepływu energii mechanicznej.

1. bez rezystancji dodatkowej w obwodzie wirnika

Lp	n	I	P1	P2	P	TH	Tem
		[obr/min]	[A]	[W]	[W]	[W]	[Nm]	[Nm]
1	1506	8,6	220	-1040	-820	11,97	-12,26
2	1399	8	100	-1020	-920	12,56	-12,85
3	1300	7	-20	-980	-1000	12,46	-12,75
4	1201	5,4	-140	-800	-940	10,79	-11,09
5	1100	3	-80	-460	-540	6,28	-6,57
6	1009	1,6	140	-120	20	0,49	-0,79
7	905	3	460	140	600	4,22	4,51
8	790	5	760	200	960	6,87	7,16
9	702	6,2	900	180	1080	7,46	7,75
10	593	7,2	1000	100	1100	7,36	7,65
11	490	8,2	1040	40	1080	6,87	7,16
12	393	8,4	1080	-20	1060	6,28	6,57
13	290	8,6	1080	-80	1000	5,69	5,98
14	210	8,8	1080	-120	960	5,40	5,69
15	88	8,6	1080	-160	920	5,20	5,49
16	0	9	1120	-220	900	5,40	5,69
17	-100	9	1080	-220	860	5,79	6,08
18	-195	9	1080	-240	840	5,79	6,08
19	-300	9	1060	-260	800	5,79	6,08
20	-400	9	1060	-280	780	5,49	5,79
21	-500	9	1020	-320	700	5,89	6,18

2. z włączoną w obwód wirnika rezystancją dodatkową R_d = 0,3 Ω

Lp	n	I	P1	P2	P	TH	Tem
		[obr/min]	[A]	[W]	[W]	[W]	[Nm]	[Nm]
1	1507	5	-120	-740	-860	9,91	-10,20
2	1410	4,2	-120	-640	-760	8,83	-9,12
3	1300	3,4	-100	-500	-600	6,67	-6,97
4	1213	2,6	-60	-380	-440	4,91	-5,20
5	1103	2	60	-220	-160	2,35	-2,65
6	1000	1,6	140	-120	20	0,20	-0,49
7	908	1,8	240	-20	220	0,98	1,28
8	794	2,6	380	80	460	3,04	3,34
9	697	3,2	500	140	640	4,71	5,00
10	580	4	620	180	800	5,89	6,18
11	494	4,6	700	200	900	6,67	6,97
12	374	5,2	780	200	980	7,26	7,55
13	288	5,6	840	180	1020	7,46	7,75
14	209	5,8	880	180	1060	7,65	7,95
15	93	6	920	140	1060	7,85	8,14
16	-7	6,6	940	120	1060	7,85	8,14
17	-105	6,8	960	100	1060	8,83	9,12
18	-200	7	1000	80	1080	8,83	9,12
19	-297	7,2	1000	40	1040	8,83	9,12
20	-400	7,4	1020	20	1040	8,83	9,12
21	-473	7,4	1020	20	1040	8,83	9,12

obliczenia (pomiar 10):

część zadaniowa:

wnioski końcowe:

• Z próby biegu jałowego wyznaczyliśmy elementy gałęzi poprzecznej schematu zastępczego. Przy biegu jałowym straty w żelazie są większe od strat w uzwojeniach. Przy idealnym biegu jałowym (w takich warunkach wykonywaliśmy pomiary) straty mechaniczne można pominąć ze względu na ich małą wartość.

• Przekładnię wyznaczaliśmy przy rozwartym wirniku zasilając stojan. W obliczeniach należało uwzględnić współczynnik pierwiastka z trzech ze względu na sposób połączenia wirnika i stojana.

• Podczas próby zwarcia wyznaczyliśmy parametry gałęzi podłużnej schematu zastępczego. Prąd wirnika ma wartość znacznie większą od prądu znamionowego ze względu na małą wartość R₂ w stosunku do R₂/s. Z tego względu wykonywaliśmy próbę przy obniżonym napięciu, tak aby nie przekroczyć wartości prądu znamionowego.

• W próbie obciążenia zmienialiśmy moment obciążenia obserwując prędkość obrotową. Na czas rozruchu w obwód wirnika włączony jest rozrusznik, w celu ograniczenia prądu rozruchowego. W czasie normalnej pracy wirnik musi być zwarty. W przypadku, gdy moment obciążenia jest mniejszy od znamionowego, prędkość obrotowa jest większa od znamionowej. Ze wzrostem obciążenia prędkość obrotowa silnika maleje. Jeżeli nadamy silnikowi prędkość większą od synchronicznej pracuje on wtedy jak prądnica, tzn. oddaje moc do sieci

---