POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
Laboratorium Napędu elektrycznego i automatyki napędu
Ćwiczenie 3 Temat: Tyrystorowy napęd prądu stałego z silnikiem obcowzbudnym - układ otwarty			Grupa: 405 Zespół: Bała Łukasz Bożęciak Robert Klich Krzysztof Kicior Łukasz
Data wykonania ćwiczenia: 05.10.2009	Data oddania sprawozdania: 12.10.2009	Ocena:

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było uruchomienie silnika prądu stałego obcowzbudnego zasilając go napięciem ze sterowanego prostownika tyrystorowego.

Prostownik 3-fazowy 3-pulsowy, w który włączony jest obwód twornika silnika obcowzbudnego. Przy pomocy potencjometru zmieniamy kąt wysterowania tyrystorów dzięki czemu możemy zmieniać napięcie na wyjściu prostownika poprzez co regulujemy prędkość obrotową silnika.

• Dane znamionowe maszyn:

Silnik prądu stałego:

P_N = 5,5k W

U_N = 220 V

I_N = 30,7 A

n_N = 600 obr/min

• Wyliczone parametry silnika:

• sprawność znamionowa:

• prędkość kątowa dla wartości znamionowych:

• rezystancja twornika:

• stała silnika:

Podstawowe wzory i obliczenia przy przewodzeniu impulsowym:

ze wzoru otrzymujemy, że :
,

dla prędkości znamionowej n_N obliczamy kąt
:

stąd otrzymujemy:

• 
  

U_z=U_N=220V U_d=U_s

n =
U_p =
25,5 = 638 obr/min

=
=
= 66,8 rad/s

2. Tabele pomiarowe wraz z odpowiadającymi im charakterystykami:

• Tabela pomiarowa nr 1

Wartości mierzone			Wartości obliczone
Uster	Us	Up	N
V	V	V	obr/min	Rad/s	°
6,5	220	25,5	638	66,8	31,3
6	196	23	575	60,2	40,4
5,5	175	20,5	513	53,7	47,2
5	155	17,5	438	45,9	53
4,5	125	14,5	363	38	60,9
4	95	11	275	28,8	68,3
3,5	68	8	200	20,9	74,7
3	36	4,5	113	11,8	82
2,5	20	2	50	5,2	85,5
2	7	1,6	40	4,2	88,4
1,5	0	0	0	0	90

• Tabela pomiarowa nr 2

Uster	Us	Up	I	ω	Uster	Us	Up	I	ω	Uster	Us	Up	I	ω
V	V	V	A	rad/s	V	V	V	A	rad/s	V			A	rad/s
6	220	25,5	2	66,7	5	200	24	2	62,8	4	175	21	2	55,0
		160	18	5,5		47,1		130	15		6	39,3		110	12	9	31,4
		147	16	12		41,9		125	13,5		13	35,3		108	11,5	13,5	30,1
		145	15,5	15,5		40,6		125	13		19,5	34,0		108	11	17	28,8
		144	15	21		39,3		123	12,5		23,5	32,7		106	10,5	21	27,5
														105	10	25	26,2

• Tabela pomiarowa nr 3

Up	Uster	Us	I
V	V	V	A
24 (62,8rad/s)	6,2	210	2
		7,4	212	7
		7,6	220	12
		7,8	220	15
	20 (52,3rad/s)	5,3	170	2
		6,7	170	5
		7,1	175	9
		7,2	180	15
		7,3	185	21,5

Charakterystyki regulacyjne:

Charakterystyka ω=f(α)

Charakterystyka α = f(U_ster)

Charakterystyka prędkości kątowej ω w funkcji momentu Mst przy stałym napięciu U_ster

Charakterystyka napięcia U_s w funkcji momentu Mst przy stałym napięciu U_ster

Charakterystyka napięcia U_ster w funkcji momentu Mst przy stałej prędkości kątowej ω

Charakterystyka napięcia U_s w funkcji momentu Mst przy stałej prędkości kątowej ω

Wnioski

Ćwiczenie miało na celu zapoznanie się z regulacją prędkości kątowej w tyrystorowym napędzie prądu stałego. Zastosowaliśmy prostownik 3-fazowy 3-pulsowy sterowany u układzie gwiazdy. Zmiany napięcia dokonywaliśmy poprzez zmianę kąta załączenia tyrystorów w zakresie od 0° do 90°. Znamionowe napięcie zasilające silnik zostało otrzymane dla kąta wysterowania tyrystorów równego 31,3°.

Na podstawie charakterystyk regulacyjnych można zaobserwować spadek prędkości kątowej wraz ze wzrostem kąta wysterowania tyrystorów.

Wyznaczyliśmy również rodziny charakterystyk elektromechanicznych tyrystorowego układu napędowego dla trzech wartości napięcia sterującego:
|U_ster=const , a także rodziny charakterystyk elektromechanicznych tyrystorowego układu napędowego przy stabilizacji prędkości dla dwóch wartości prędkości:
|ω=const.

Na charakterystykach przy stałym napięciu sterującym możemy zauważyć wyraźny spadek prędkości kątowej i napięcia na silniku (U_s) wraz ze wzrostem momentu obciążenia (prądu). Im niższa wartość napięcia sterującego tym niższe są początkowe wartości prędkości kątowej i napięcia.

---