POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
PRZYRZĄDy PÓŁPRZEWODNIKOWe-projekt
Numer ćwiczenia: 4	Temat ćwiczenia: Rozruch i hamowanie silnika indukcyjnego klatkowego.	Grupa: 305 B Zespół: 3 1. Misiak Błażej 2. Kwietko Krzysztof 3. Barwicki Karol 4. Trela Adam 5. Romaniuk Przemysław
Data wykonania:	Data oddania do sprawdzenia:	Ocena:

1.Cel ćwiczenia

Celem powyższego ćwiczenia jest zapoznanie się z różnymi rodzajami rozruchu oraz hamowania silnika indukcyjnego klatkowego przy zastosowaniu automatycznego przełącznika gwiazda-trójkąt.

2. Schemat obwodu silnoprądowego

3.Schemat sterowania obwodu silnoprądowego:

Dla powyższego układu zaprojektowany został układ sterowania, który załącza najpierw silnik pracujący w układzie gwiazdy tak aby mógł się rozpędzić a następnie zostaje on przełączony w układ trójkąta w którym ma pracować.

Powyższy układ zmodyfikowaliśmy w taki sposób aby nie nastąpiło zwarcie układu gwiazdy jak i trójkąta co miało by miejsce wtedy gdy nie nastąpiłoby rozwarcie styku K4 odpowiedzialnego za pracę silnika w układzie gwiazdy przy jednoczesnym zwarciu styku K4 odpowiedzialnego za pracę silnika w układzie trójkąta.

Dane znamionowe silnika:

P_n = 4 kW

U_n = 380 V/230V

I_n = 19,6 A

n_n = 1450 obr / min

cosϕ_n = 0,85

λ=3

4. Podstawowe wzory potrzebne do obliczenia czasu rozruchu:

• prędkość synchroniczna
  

• prędkość kątowa wirującego pola
  

• prędkość kątowa znamionowa
  

• Moment znamionowy
  

• poślizg znamionowy
  

• poślizg krytyczny
  

• moment krytyczny
  

Czas rozruchu określają następujące przekształcenia matematyczne równania ruchu:

Równaniami wyjściowymi są równanie ruchu i wzór Klossa:

M_st=0, więc

poślizg obliczamy z zależności

Różniczkując to równanie obustronnie po czasie otrzymujemy następującą postać :

Dokonując obustronnego całkowania w granicach odpowiednio od 0 do t lewej strony oraz od s = 1 do s = s_n ( ponieważ rozpatrujemy rozruch do poślizgu znamionowego ) , otrzymujemy :

Otrzymujemy wzór na obliczenie czasu rozruchu:

5. Obliczenia:

Moment znamionowy przy połączeniu w gwiazdę:

Moment krytyczny przy połączeniu w gwiazdę:

Prąd przełączania wynosi:

Ip=3*In=3*3=9A

Poślizg przy którym następuje przełączenie wynosi:

Moment bezwładności:

J=3 kg*m²

Czas rozruchu:

5. Charakterystyki.

- rozruch silnika klatkowego za pomocą przełącznika z gwiazdy w trójkąt, z przerwą przy przełączeniu:

6. Wnioski:

Przełącznik gwiazda-trójkąt stosowany jest w celu zmniejszenia prądu pobieranego z sieci w chwili rozruchu, przez zmniejszenie napięcia na zaciskach uzwojenia stojana. W pierwszej chwili uruchamiania, uzwojenie stojana połączone jest w gwiazdę, następnie przełączamy je w trójkąt. Jeżeli silnik zasilany jest napięciem, międzyprzewodowym U, to przy połączeniu w gwiazdę, napięcie fazowe wynosi
, a przy połączeniu w trójkąt
, zatem
. Prąd rozruchu przy połączeniu w gwiazdę wynosi:

gdzie: Z_fR - impedancja jednej fazy stojana w chwili rozruchu.

Przyjmując, że wartość impedancji Z_fR jest stała, prąd rozruchu przy połączeniu w trójkąt wyniesie:

Dzieląc stronami otrzymujemy:

Z powyższego wynika, że zastosowanie przełącznika / powoduje 3-krotne zmniejszenie prądu rozruchu. Zależność nie jest zupełnie ścisła, gdyż impedancja Z_fR nie zachowuje stałej wartości i przy połączeniu w jest ona nieco większa. Tak więc stosunek prądów
wypada na ogół mniejszy od .

Ten sposób rozruchu stosowany jest wówczas, gdy rozruch odbywa się bez obciążenia lub przy niewielkim obciążeniu. Przełączników gwiazda-trójkąt używa się przy uruchamianiu silników średniej mocy (najczęściej do 15kW) i tylko do silników, których uzwojenie stojana w czasie normalnej pracy powinno być połączone w

Dla tego typu silnika przy prądzie przełączania równym 3In czas rozruchu wyniósł ok. 19s.

---