LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCZNYCH
Wykonali: Karol Woźniak Przemysław Sałata Zdrojewski Krzysztof	Temat: Badanie silnika indukcyjnego
	Data wykonania: 13.03.96	Ocena:

1.Dane znamionowe silnika

• P_N = 3.3 kW

• I_N = 9.5 A

• U_N = 380 V dla połączenia w trójkąt

• n = 1000

2.Próba zwarcia

Zwarcie silnika występuje, gdy przy zasilaniu uzwojenia stojana napięciem znamionowym prędkość kątowa ω = 0, a uzwojenie wirnika jest zwarte. W takim stanie prąd ustalony pobierany przez silnik wynosi (2÷8)I_N.

Próbę zwarcia wykonuje się przy zahamowanym wirniku i przy znamionowej częstotliwości napięcia stojana.

Pomiar prądu, momentu i start mocy w stanie zwarcia przeprowadza się przy wartości prądu bliskiej znamionowej lub jeśli to jest możliwe, przy napięciu bliskim znamionowemu.

Tabela pomiarów i obliczeń

U	IR	IS	IT	I1z	Pα	Pβ	P1z	Mrp	cosϕZ	Zz1	Rz1	Xz1	I1zn	Mrpn
[V]	[A]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	[Nm]	-	[Ω]	[Ω]	[Ω]	[A]	[Nm]
176	10	10	10	10	-320	1400	1080	7.205	0,36	18	6,34	16,42	4,63	33,58
170	9.5	10	10	9,83	-320	1280	960	6.859	0,34	17	5,88	16,26	4,39	34,27
166	9	9.9	9.6	9,5	-260	1160	900	6.366	0,34	17	5,94	16,43	4,15	33,35
150	8	8.6	8.5	8,36	-220	940	720	5.033	0,34	18	6,10	16,87	3,3	32,30
136	7	7.5	7.3	7,26	-180	720	540	4.145	0,32	19	5,99	17,75	2,59	32,36
120	6	6.4	6.3	6,23	-140	540	400	3.059	0,31	19	5,97	18,31	1,96	30,64
102	5	5.4	5.3	5,23	-100	380	280	2.072	0,31	20	6,05	18,54	1,40	28,75
84	4	4.3	4.3	4,2	-60	240	180	1.579	0,30	20	6,00	19,08	0,95	32,31
64	3	3.3	3.4	3,23	-40	120	80	0.987	0,23	20	4,56	19,28	0,54	34,76

- średni prąd stojana:

I₁ = ,

- moc pobrana:

P_1z = P_α + P_β,

- współczynnik mocy:

cosϕ_Z = ,

- impedancję zwarcia:

Z_{z1 = ,}

- rezystancję zwarcia:

R_z1 = Z_z1cosϕ_z

- reaktancja zwarcia:

X_z1 = Z_z1sinϕ_z

- prąd zwarciowy (przy napięciu znamionowym):

I_zn = I_1z,

- moment rozruchowy (początkowy) przy napięciu znamionowym:

M_rpn = M_rp.

4.Badanie biegu jałowego.

Charakterystyka biegu jałowego jest to zależnośc mocy pobieranej i prądu od napięcia przy biegu jałowym.

Tabela pomiarów i wyników

U1	IU	IV	IW	I10	Pα	Pβ	P10	n	cosϕ0	Q10
[V]	[A]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	obr/min	-	[VAr]
380	5.9	5.9	5.9	5,9	-1000	1240	240	1000	0,06	2237,9
370	5.5	5.5	5.7	5,57	-880	1160	280	1000	0,08	2055,8
360	5.2	5.3	5.4	5,3	-800	1040	240	1000	0,07	1903,0
340	4.5	4.6	4.7	4,6	-680	880	200	1000	0,08	1559,8
320	4	4.1	4.1	4,06	-560	720	160	1000	0,07	1295,8
280	3.2	3.2	3.3	3,23	-400	480	80	1000	0,05	903,2
240	2.5	2.5	2.6	2,53	-240	320	80	1000	0,08	533,6
200	2	2	2.1	2,06	-160	200	40	1000	0,06	411,35
160	1.5	1.6	1.6	1,56	-100	120	20	1000	0,05	249,3

- średni prąd stojana:

I₁₀ = ,

- moc czynną pobraną:

P₁₀ = P_α + P_β,

- współczynnik mocy:

cosϕ₀ = ,

- moc bierną:

Q₁₀ = U₁I₁₀sinϕ₀

5.Charakterystyki M=f(s)

Tabela pomiarów i wyników

Lp	I	M	n	s
-	[A]	[Nm]	[obr/min]	-
1	1.6	0	1000	0
2	1.9	2,18	950	0,05
3	3.4	4,90	900	0,1
4	4.6	6,18	850	0,15
5	5.8	6,76	757	0,243
6	6.4	6,47	700	0,3
7	7	5,98	600	0,4
8	7.5	5,29	500	0,5
9	7.8	4,70	400	0,6
10	8	4,21	300	0,7
11	8.1	3,92	200	0,8
12	8.2	3,82	100	0,9

6.Charakterystyka obciążenia n=f(M)

Tabela pomiarów

Lp.	M	IR	IS	IT	PR	PS	n
-	[Nm]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[ obr/min]
1	35,31	9.9	9.9	10	19	87.5	900
2	33,35	9.6	9.5	9.7	17.5	84.5	905
3	31,39	9.1	9.2	9.4	15	80.5	913
4	27,46	8.5	8.6	8.7	12	75	922
5	23,54	8	7.9	7.9	8	61.5	932
6	19,62	7.5	7.4	7.4	4	61.5	940
7	15,69	6.9	6.9	7	-2	54	952
8	10,79	6.3	6.3	6.4	-8	46.5	965
9	7,84	6.1	6.1	6.2	-12	42	973
10	5,88	6.1	6	6.1	-14.5	40	977
11	3,92	6	6	6	-17.5	37	984
12	0	5.9	5.9	6	23	32	1000

7. Praca prądnicowa

Tabela pomiarów

Lp.	Obroty	IR	IS	IT	PS	PR	Rodzaj pracy
	[obr/min ]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]
1	950	6.9	7	7.1	0	2260	Silnikowa
2	1000	5.8	5.9	5.8	-840	1300	Stan jalowy
3	1030	6	6.1	6.1	-1360	1080
4	1060	7.5	7.5	7.5	-2240	400	Pradnicowa
5	1080	8.9	9	9	-2900	80

8.Prądnica czestotliwościowa

Tabela pomiarów

Lp.	U1	U2	f1	f2	Obroty
	[V]	[V]	[Hz]	[Hz]	[ obr/min]
1		80		50	0
2		64		40.5	200
3	380	47	50	30.5	400
4		39		25	500
5		94		59.5	-200
6		110		69.5	-400
7	380	126	50	80	-600
8		142		90	-800
9		150		100	-1000

8.Parametry schematu zastępcze

X_r1 = X^'_r2 , X^'_r2 = X^'_r1*ϑ²

X_r1 ≈ =10.7Ω

E₁ = U_1f - I₁₀(R₁+jX_r1) = 380 - 5.97(3+5.97(3+j10.7) = 362.1-j63.9

ΔP_m = 231 W

ΔP_fe = 1063 W

V

I^'₂₀ + I_fe = =1.17 A

I_μ = = 5.8 A

X_μ = = 63.4 Ω

R_fe = = 1.04 Ω

9.Wnioski:

Ćwiczenie ukazało złożoność procesów występujących w maszynie indukcyjnej od stanu jałowego poprzez stan obciążenia do stanu zwarcia. Zostały wyjśnione również zagadnienia pracy maszyny indukcyjnej jako prądnicy i przetwornicy czestotliwości. Wykresy charakterystyk w pełni pokrywają się z wykresami i wynikami teoretycznymi. Pomiary do wykresu M=f(s) są jedynie częścią wykresu teoretycznego. Kształt wykresu jest prawidłowy i jego część po stronie ujemnych poślizgów jest praktycznie identyczna lecz odbita o 90 stopni. Z pewnoiścią można stwierdzić, że ćwiczenie zostało prawidłowo wykonane.

---