swps gr3, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Elektrotechnika i Elektromechanika, Gotowce, Elektromechanika, Laboratorium


Gliwice, 16.12.2009r.

Temat laboratorium:

Silnik wykonawczy prądu stałego (SWPS)

Automatyka i Robotyka sem. III,

grupa 3, sekcja 1

1 Antas  Tomasz

2 Cedrych  Dawid

3 Charuza  Bartosz

4 Domagała Michał

5 Dudkiewicz  Radosław

6 Furman  Łukasz

7 Firek Dariusz

8 Garyga   Tomasz

9 Głódkowski  Piotr

10 Iwański Mateusz

11 Kuc Artur

12 Korbela Robert

13 Korus  Michał

Data wykonania ćwiczenia: 9.12.2009r.

Silnik wykonawczy prądu stałego (SWPS) jest silnikiem elektrycznym zasilanym prądem stałym i służy do zamiany energii elektrycznej na energię mechaniczną . Znajduje zastosowanie w układach napędowych automatyki.

Od tego typu układów oczekuje się dużej szybkości działania, dobrych charakterystyk dynamicznych, dużego momentu rozruchowego, możliwości pracy przy braku ruchu wirnika, dokładnej stabilizacji wielkości takich jak moment obrotowy prędkość obrotowa, kąt obrotu. Układy powinny charakteryzować się małymi wymiarami oraz trwałą konstrukcją.

Silnik posiada cechę charakterystyczną w swojej budowie, a mianowicie komutator. Zjawisko komutacji to zmiana kierunku prądu w zwoju zwartym przez szczotkę. Uzwojenie stojana jest skupione i umieszczone na biegunach, a uzwojenia wirnika jest ułożone w żłobkach. Komutator jest umieszczony na wale wirnika, a poszczególne punkty uzwojenia wirnika są połączone z komutatorem.

Do komutatora przylegają nieruchome szczotki. W taki sposób zrealizowane jest galwaniczne połączenie obracających się uzwojeń wirnika z nieruchomym obwodem zewnętrznym, który jest umieszczony w osi prostopadłej do osi biegunów głównych. Obracające się uzwojenie wytwarza pole magnetyczne działające wzdłuż osi szczotek. Kiedy zwój podchodzi pod szczotkę, wówczas następuje zmiana kierunku prądu płynącego przez zwój na przeciwny.

Silniki tego rodzaju możemy sterować od strony twornika (sterowanie twornikowe) oraz od strony biegunów (sterowanie biegunowe).

0x01 graphic

Oznaczenia:

IMC - indukcyjny miernik częstotliwości,

H - hamulec indukcyjny,

F - miernik częstotliwości.

4 Program ćwiczenia

  1. Zdjąć charakterystyki robocze silnika: Iw [mA], Is [mA], β [º] = f(fm[s-1]), dla:

α=1, Uw = 60 [V], Us = 60 [V], gdzie α = Us/ Uw,

α=2/3, Uw = 60 [V], Us = 40 [V],

α=1/2, Uw = 60 [V], Us = 30 [V].

Zmieniać β od 0º do 6º co 2º.

  1. Zdjąć charakterystyki regulacyjne silnika: Iw [mA], Is [mA], fm[s-1] = f(Us [V]), przy

Uw = 60 [V] dla M, któremu odpowiadają położenia ciężarków:

β = 0º, 2º, 4º. Napięcie Us zmianiać od 60 [V] do 10 [V] co 10 [V].

5 Zestawienie w tabeli wyników pomiarów oraz wyznaczone wielkości mocy.

Uw

Iw [A]

Pw

Us

Is [A]

Ps

Pm

M [Gcm]

ß

n

η

 

[V]

[W]

[V]

[W]

[W]

[º]

[obr/min]

beta w rad

60

0,045

2,7

60

0,060

3,60

0

0

0

3140

0

0

60

0,045

2,7

60

0,090

5,40

1,586182

52,34925

2

3030

0,195825

0,0349

60

0,050

3,0

60

0,130

7,80

3,097187

104,6347

4

2960

0,286777

0,0698

60

0,045

2,7

60

0,160

9,60

4,546988

156,7927

6

2900

0,369674

0,105

60

0,045

2,7

40

0,060

2,40

0

0

0

2100

0

0

60

0,045

2,7

40

0,100

4,00

1,054837

52,34925

2

2015

0,157438

0,034907

60

0,045

2,7

40

0,125

5,00

1,982828

104,6347

4

1895

0,25751

0,069813

60

0,045

2,7

40

0,160

6,40

2,814429

156,7927

6

1795

0,309278

0,10472

60

0,045

2,7

30

0,060

1,80

0

0

0

1520

0

0

60

0,045

2,7

30

0,080

2,40

0,761682

52,34925

2

1455

0,149349

0,034907

60

0,045

2,7

30

0,110

3,30

1,419893

104,6347

4

1357

0,236649

0,069813

60

0,045

2,7

30

0,155

4,65

1,795276

156,7927

6

1145

0,244255

0,10472

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

0,040

2,4

60

0,06

3,6

0

0

0

3220

0

0

60

0,040

2,4

50

0,06

3

0

0

0

2675

0

0

60

0,040

2,4

40

0,06

2,4

0

0

0

2100

0

0

60

0,040

2,4

30

0,05

1,5

0

0

0

1530

0

0

60

0,040

2,4

20

0,05

1

0

0

0

960

0

0

60

0,040

2,4

10

0,05

0,5

0

0

0

460

0

0

60

0,040

2,4

60

0,1

6

1,635914

52,34925

2

3125

0,194752

0,034907

60

0,040

2,4

50

0,1

5

1,324436

52,34925

2

2530

0,178978

0,034907

60

0,040

2,4

40

0,09

3,6

1,037562

52,34925

2

1982

0,172927

0,034907

60

0,040

2,4

30

0,09

2,7

0,732889

52,34925

2

1400

0,143704

0,034907

60

0,040

2,4

20

0,08

1,6

0,440257

52,34925

2

841

0,110064

0,034907

60

0,040

2,4

10

0,08

0,8

0,175893

52,34925

2

336

0,054967

0,034907

60

0,040

2,4

60

0,13

7,8

3,149505

104,6347

4

3010

0,308775

0,069813

60

0,040

2,4

50

0,12

6

2,612729

104,6347

4

2497

0,311039

0,069813

60

0,040

2,4

40

0,12

4,8

1,975503

104,6347

4

1888

0,274375

0,069813

60

0,040

2,4

30

0,12

3,6

1,388503

104,6347

4

1327

0,231417

0,069813

60

0,040

2,4

20

0,12

2,4

0,822429

104,6347

4

786

0,171339

0,069813

60

0,040

2,4

10

0,11

1,1

0,315997

104,6347

4

302

0,090285

0,069813

6 Charakterystyki

Sporządzono następujące rodziny charakterystyk roboczych:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic

Wyznaczono następujące rodziny charakterystyk regulacyjnych:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

7 Wnioski

Za pomocą aproksymacji liniowej uzyskaliśmy liniowe wykresy rodziny charakterystyk roboczych oraz regulacyjnych. Łatwo możemy zaobserwować że odchylenia punktów które odpowiadają za rzeczywiste wyniki pomiarów znajdują się blisko prostej aproksymującej co oznacza że wyniki są bliskie idealnej charakterystyce.

Podczas wykonywania pomiarów mogło dojść do błędów wynikających z niedokładności płynnej regulacji potencjometru oraz błędu paralaksy. To mogło spowodować nieidealność charakterystyk.

Charakterystykami najbardziej zbliżonymi do idealnej są :

Dla charakterystyk roboczych: mechaniczne mocy sterowania

Niestety sporym błędem wynikającym z przyczyn podanych powyżej obciążona jest rodzina roboczych charakterystyk wzbudzenia.

Zmierzone napięcie utyku wyniosło 3V.

Jak wynika z przeprowadzonych przez nas pomiarów i obliczeń, sprawność silnika wykonawczego prądu stałego silnie zależy od momentu M na wale oraz od napięcia sterującego. Dla obu parametrów sprawność zachowuje się podobnie, czyli przy zwiększaniu kąta odchylania ciężarka (z którym wiąże się wartość momentu M) oraz przy zwiększaniu napięcia sterującego Us sprawność rośnie. Największą sprawność osiągającą wartość równą prawie 0.37 uzyskaliśmy dla największego badanego przez nas kąta odchylenia równego 6º, oraz dla największego napięcia sterującego Us=60V. Jak wynika z zamieszczonej przez nas charakterystyki sprawności, która nie jest liniowa, sprawność rośnie, ale tylko do pewnego momentu, w którym osiągamy maksymalną jej wartość dla zadanych parametrów. Wnioskujemy zatem, że nie istnieje silnik wykonawczy prądu stałego idealny, dla którego sprawność wynosiłaby 1.





Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
DAPTA spraweczko, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Elektrotechnika i Elektromechanika, Gotowce, E
EiE 20lab 2014.01.2010, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Elektrotechnika i Elektromechanika, Goto
SPRAWKO 4 EiE nasze, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Elektrotechnika i Elektromechanika, Gotowce
BD Lesiu, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Bazy Danych, Gotowce
bdsciaga, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Bazy Danych, Gotowce
Mechanika - opracowanie, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Mechanika, Gotowce, Mechanika, Mechanik
sprawko moo1, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Metody Obliczeniowe Optymalizacji, Gotowce, labki
sprawko nowe, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Metody Obliczeniowe Optymalizacji, Gotowce, labki
sprawozdanie-MaciejPawnukTomaszImiołek, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Metody Obliczeniowe Opty
GR D, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Bazy danych
sciaga a, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Bazy danych
sprawko powell, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Metody Obliczeniowe Optymalizacji, Gotowce, labk
sprawko-6, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Metody Obliczeniowe Optymalizacji, Laborki, lab6, got
Zestaw C++-zaliczenie wcze, Automatyka i Robotyka, Semestr III, Języki programowania

więcej podobnych podstron