MASZYN~1, Studia, sprawozdania, sprawozdania od cewki 2, Dok 2, Dok 2, LABORKA, SEM~1.5I6


POLITECHNIKA LUBELSKA

LABORATORIUM MASZYN

ELEKTRYCZNYCH

Ćwiczenie nr 11

TEMAT: Badanie silnika szeregowo - bocznikowego

prądu stałego.

Grupa ED 5.1A Data wykonania:

Chojnacki Paweł 6.1.1997r

Kałaska Paweł

Komada Paweł

Podsiadły Mariusz

1.Dane techniczne maszyny badanej i maszyny pomocniczej.


Silnik prądu stałego typ PZMb 44a

Pn = 1.5 kW

In = 8.6 A

Un = 220 V

nn = 1500 obr/min

Wzb wł.

Iwz = 0.4 A

nr PN 72/E - 06000

Prądnica prądu stałego typ PZMb 44a

Pn = 1.5 kW

In = 6.5 A

Un = 230 V

nn = 1450 obr/min

Wzb wł.

Iwz = 0.42 A

nr PN 72/E - 06000


2.Pomiar rezystancji uzwojeń.

R1B1-2B2 = W R1D1-2D2 = W R1E1-2E2 = W

3.Charakterystyki momentu rozruchowego Mr = f(It).

Schemat układu pomiarowego:

0x01 graphic


a) Charakterystyka silnika

bocznikowego.

Lp

It

Ut

F

l

Mr

---

A

V

N

m

Nm

1

8

16

8.4

0.13

1.09

2

7

15

8.0

0.13

1.04

3

6

13

6.4

0.13

0.83

4

5

11

5.2

0.13

0.68

5

4

8

4.4

0.13

0.57

6

3

6

3.6

0.13

0.47

7

2

4

2.4

0.13

0.31

8

1

2

1.2

0.13

0.16

b) Charakterystyka silnika

szeregowo-bocznikowego

przy zgodnym działaniu strumieni.

Lp

It

Ut

F

l

Mr

---

A

V

N

m

Nm

1

8

17

9.2

0.13

1.10

2

7

15

8.4

0.13

1.09

3

6

12

6.8

0.13

0.88

4

5

10

5.6

0.13

0.73

5

4

8

4.6

0.13

0.60

6

3

6

3.2

0.13

0.42

7

2

4

2.4

0.13

0.31

8

1

2

1.2

0.13

0.16

c) Charakterystyka silnika

szeregowo-bocznikowego

przy przeciwnym działaniu strumieni.

Lp

It

Ut

F

l

Mr

---

A

V

N

m

Nm

1

8

17

8.6

0.13

1.12

2

7

15

8.0

0.13

1.04

3

6

13

6.6

0.13

0.86

4

5

11

5.4

0.13

0.70

5

4

8

4.6

0.13

0.60

6

3

6

3.2

0.13

0.42

7

2

4

2.2

0.13

0.29

8

1

2

1.2

0.13

0.16


Przykładowe obliczenia (lp 1):

Mr = F*l = 8.6*0.13 = 1.12 Nm

Charakterystyki Mr = f(It):

Objaśnienia:

linia ciągła - silnik bocznikowy

linia przerywana - silnik szeregowo-bocznikowy (zgodne działanie strumieni)

linia punktowa - silnik szeregowo-bocznikowy (przeciwne działanie strumieni)

Mr = f(It)

0x01 graphic

4.Charakterystyki zewnętrzne n = f(It).

Schemat układu pomiarowego:

0x01 graphic

Charakterystyka silnika bocznikowego.

Lp

Ut

It

n

n

I2

Ip

Up

Uwp

Pwp

DPop

P2

M

---

V

A

obr/min

obr/s

A

A

V

V

W

W

W

Nm

1

220

2

1760

29.3

0.4

0.2

300

309

62

142

204

1.11

2

220

3

1738

29.0

0.4

1.0

295

305

305

138

443

2.43

3

220

4

1726

28.8

0.4

1.8

290

303

545

136

681

3.76

4

220

5

1712

28.5

0.4

2.4

285

301

722

135

857

4.79

5

220

6

1706

28.4

0.4

3.2

280

300

960

134

1094

6.13

6

220

7

1704

28.4

0.4

3.8

275

300

1140

134

1274

7.14

7

220

8

1701

28.4

0.4

4.4

270

299

1316

132

1448

8.11

8

220

9

1700

28.3

0.4

5.2

265

299

1555

132

1687

9.49

9

220

10

1699

28.3

0.4

5.6

265

298

1669

131

1800

10.12

b) Charakterystyka silnika szeregowo - bocznikowego przy zgodnym działaniu strumieni.

Lp

Ut

It

n

n

I2

Ip

Up

Uwp

Pwp

DPop

P2

M

---

V

A

obr/min

obr/s

A

A

V

V

W

W

W

Nm

1

220

2

1710

28.5

0.4

0.4

300

301

120

134

254

1.42

2

220

3

1693

28.2

0.4

1.2

290

298

358

131

489

2.76

3

220

4

1681

28.0

0.4

1.8

285

296

533

130

663

3.77

4

220

5

1657

27.6

0.4

2.6

280

292

759

129

888

5.12

5

220

6

1645

27.4

0.4

3.2

270

290

928

128

1056

6.13

6

220

7

1630

27.2

0.4

4.0

265

287

1148

125

1273

7.45

7

220

8

1621

27.0

0.4

4.8

260

286

1373

124

1497

8.82

8

220

9

1608

26.8

0.4

5.4

255

283

1528

123

1651

9.80

9

220

10

1598

26.6

0.4

6.0

250

282

1692

120

1812

10.84

c) Charakterystyka silnika szeregowo - bocznikowego przy przeciwnym działaniu strumieni.

Lp

Ut

It

n

n

I2

Ip

Up

Uwp

Pwp

DPop

P2

M

---

V

A

obr/min

obr/s

A

A

V

V

W

W

W

Nm

1

220

2

1707

28.5

0.4

0.5

295

300

150

134

284

1.59

2

220

3

1701

28.4

0.4

1.2

290

299

359

132

491

2.75

3

220

4

1697

28.3

0.4

1.8

285

298

536

131

687

3.86

4

220

5

1699

28.3

0.4

2.4

280

299

718

131

849

4.77

5

220

6

1702

28.4

0.4

3.2

280

299

957

132

1089

6.10

6

220

7

1709

28.5

0.4

3.8

280

300

1140

134

1274

7.11

7

220

8

1718

28.6

0.4

4.2

280

302

1268

136

1404

7.81

8

220

9

1724

28.7

0.4

4.9

275

303

1485

136

1621

8.99

9

220

10

1730

28.8

0.4

5.4

275

304

1642

137

1779

9.83

Przykładowe obliczenia ( c lp 1):

n [obr/s] = n [obr/min]/60 = 1707/60 = 28.5 obr/s

Uwp = f(n) = f(1707) = 300 V

Pwp = Uwp * Ip = 300*0.5 = 150 W

DPop = f(n) = f(1707) = 134 W

P2 = Pwp + DPop = 150 + 134 =284 W

M = P2/(2* P*n [obr/s]) = 284/(2* P*28.5) = 1.59 Nm

Charakterystyki n = f(It), n = f(M).

Objaśnienia:

linia ciągła - silnik bocznikowy

linia przerywana - silnik szeregowo-bocznikowy (zgodne działanie strumieni)

linia punktowa - silnik szeregowo-bocznikowy (przeciwne działanie strumieni)

n = f(It)

0x01 graphic

n = f(M)

0x01 graphic

5.Charakterystyki prędkości obrotowej w funkcji prądu wzbudzenia.

Schemat układu pomiarowego taki jak w poprzednim punkcie.

Charakterystyka silnika bocznikowego.

Lp

Ut

Iw

n

n

Ip

Up

Uwp

Pwp

DPop

P2

M

---

V

A

obr/min

obr/s

A

V

V

W

W

W

Nm

1

220

0.44

1600

26.7

5.2

255

282

1466

120

1586

9.45

2

220

0.40

1690

28.2

5.0

265

297

1485

131

1616

9.12

3

220

0.36

1792

29.9

4.4

295

315

1386

144

1530

8.14

4

220

0.34

1858

31.0

4.3

300

326

1402

154

1556

7.99

5

220

0.30

2016

33.6

3.8

300

353

1341

190

1531

7.25

Charakterystyka silnika szeregowo - bocznikowego przy zgodnym działaniu strumieni.

Lp

Ut

Iw

n

n

Ip

Up

Uwp

Pwp

DPop

P2

M

---

V

A

obr/min

obr/s

A

V

V

W

W

W

Nm

1

220

0.44

1543

25.7

5.4

245

272

1496

115

1584

9.81

2

220

0.40

1611

26.9

5.0

255

284

1420

123

1543

9.13

3

220

0.38

1698

28.3

4.8

275

299

1435

131

1566

8.81

4

220

0.34

1776

29.6

4.6

285

312

1435

144

1579

8.49

5

220

0.30

1875

31.3

4.2

300

329

1382

157

1539

7.83

6

220

0.29

1912

31.9

4.1

300

335

1374

160

1534

7.65

c) Charakterystyka silnika szeregowo - bocznikowego przy przeciwnym działaniu strumieni.

Lp

Ut

Iw

n

n

Ip

Up

Uwp

Pwp

DPop

P2

M

---

V

A

obr/min

obr/s

A

V

V

W

W

W

Nm

1

220

0.43

1634

27.2

5.0

260

288

1440

125

1565

9.16

2

220

0.40

1719

28.7

4.6

280

302

1389

136

1525

8.46

3

220

0.38

1782

29.7

4.4

290

313

1377

144

1521

8.15

4

220

0.36

1855

30.9

4.2

300

325

1365

154

1519

7.82

5

220

0.34

1947

32.5

4.0

300

341

1364

165

1529

7.49

6

220

0.32

2000

33.3

3.8

300

350

1330

188

1518

7.26

Przykładowe obliczenia ( c lp 1):

n [obr/s] = n [obr/min]/60 = 1634/60 = 27.2 obr/s

Uwp = f(n) = f(1634) = 288 V

Pwp = Uwp * Ip = 288*5.0 = 1440 W

DPop = f(n) = f(1634) = 125 W

P2 = Pwp + DPop = 1440 + 125 =1565 W

M = P2/(2* P*n [obr/s]) = 1565/(2* P*27.2) = 9.16 Nm

Charakterystyki n =f(Iw), P2 =f(Iw) i M =f(Iw).

Objaśnienia:

linia ciągła - silnik bocznikowy

linia przerywana - silnik szeregowo-bocznikowy (zgodne działanie strumieni)

linia punktowa - silnik szeregowo-bocznikowy (przeciwne działanie strumieni)

linia czarna - P2 =f(Iw)

linia czerwona - M =f(Iw)

n =f(Iw)

0x01 graphic

P2 =f(Iw) i M =f(Iw)

0x01 graphic

6.Uwagi i wnioski.

Wyznaczone w punkcie 1 momenty rozruchowe silnika szeregowo-bocznikowego w różnych układach połączeń nie pozwalają jednoznaczne stwierdzić, który z układów połączeń wykazuje największy moment rozruchowy gdyż różnice w wyznaczonych wartościach momentów są nieznaczne. Ponadto przy wyznaczaniu momentów występowały błędy wynikające m.in. ze sposobu pomiarów i użytych przyrządów (np. ramię i dynamometr). Można zaryzykować stwierdzenie, że największy moment rozruchowy ma silnik szeregowo-bocznikowy przy zgodnym działaniu strumieni, co byłoby zgodne z przesłankami teoretycznymi.

Charakterystyki zewnętrzne (punkt 4) pozwalają zauważyć, że zgodnie z teorią dla połączenia szeregowo-bocznikowego o przeciwnym działaniu strumieni następuje zmiękczenie charakterystyki zewnętrznej silnika bocznikowego. W przypadku połączenia szeregowo-bocznikowego o przeciwnym działaniu strumieni można zauważyć, że przy wzroście prądu twornika It następuje wzrost prędkości obrotowej silnika. Świadczyć to może

tendencji do rozbiegania się silnika w tym układzie połączeń. Praca w takim przypadku jest niewskazana.

Wyznaczone charakterystyki n = f(Iw) dowodzą, że przy stałym prądzie obciążenia w silnikach szeregowo-bocznikowych istnieje dodatkowy, stały przepływ wzbudzenia, który wytwarzany jest przez uzwojenie szeregowe a którego znak zależy od sposobu połączenia. Widoczne to jest jako przesunięcie charakterystyk w lewo (działanie przeciwne) lub prawo (działanie zgodne) względem charakterystyki silnika bocznikowego. Podobną właściwość mają charakterystyki momentu w funkcji prądu wzbudzenia M = f(Iw). Charakterystyki

P2 = f(Iw) odbiegają nieznacznie od teoretycznych co mogło być spowodowane błędami pomiarów a także odczytu niektórych wielkości z załączonych do ćwiczenia charakterystyk.


Wyszukiwarka