POLITECHNIKA LUBELSKA W LUBLINIE		LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCZNYCH
				Ćw. nr 3
NAZWISKO Kierczyński Kalinowski Lewandowski Kilijanek	IMIĘ Konrad Michał Sebastian Łukasz	SEMESTR V	GRUPA 5.3	ROK AKADEMICKI 2009/2010r
TEMAT ĆWICZENIA: Badanie indukcyjnego silnika pierścieniowego			DATA 30.10.2009r	OCENA

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest nabycie umiejętności wykonywania podstawowych pomiarów przy badaniu silnika pierścieniowego oraz na zapoznaniu się z podstawowymi charakterystykami i własnościami silników.

1. Dane znamionowe silnika i prądnicy :

P = 3 kW n = 1920 obr/min U = 380/230 V I = 11.4/6.6 A cosϕ = 0.81 Hz=3x 50Hz Izolacja typu E

P = 3,5 kW U = 230 V I = 15,2 A n = 1450 obr/min Iwzb=0,73

1.1. Spis przyrządów:

-Au,Av,Aw - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5

I	0,6	1,2	3	6	12	30	[A]
R	320	140	32	12	4,4	1,65	[mΩ]

-W₁, W₂ - watomierz elektrodynamiczny kl. 0.5 U_max =1,5Un , I_max =1,3In A

	5A	10A
400V	x50	x100

-V₁ - woltomierz elektromagnetyczny kl 0.5

-Przekładniki prądowe 50A/5A

2.Badanie silnika przy otwartych uzwojeniach wirnika

Przy uzwojeniach stojana połączonych w gwiazdę i rozwartych uzwojeniach wirnika należy regulatorem indukcyjnym RI ustawić napięcie na zero, a następnie załączyć wyłącznik W. Dla kilku wartości napięcia zasilającego uzwojenia stojana zawartych w granicach (0,1 - 1,1) U_N należy odczytać wskazania wszystkich mierników.

Rys. 1. Schemat układu do pomiaru przekładni i wyznaczania charakterystyki magnesowania

2.1Tabela pomiarów

UUV	UUW	U VW	US	IU	IV	IW	IS	UKL	UKM	ULM	Ur0	 ph
V	V	V	V	A	A	A	A	V	V	V	V	-
400	400	400	400	3,7	3,7	3,8	3,73	84	84	84	84	4,76
350	350	350	350	2,9	2,9	2,9	2,90	72	72	72	72	4,86
300	300	300	300	2,3	2,3	2,3	2,30	62	62	62	62	4,84
230	230	230	230	1,7	1,7	1,9	1,77	50	50	50	50	4,60
200	200	200	200	1,45	1,45	1,45	1,45	40	40	40	40	5,00
150	150	150	150	1,1	1,1	1,1	1,10	30	30	30	30	5,00
100	100	100	100	0,7	0,7	0,7	0,70	21	21	21	21	4,76
50	50	50	50	0,3	0,3	0,3	0,30	10	10	10	10	5,00

2.2.Wzory i przykłady obliczeń

2.3.Charakterystyki:

3. Próba biegu jałowego

Po połączeniu układu i rozłączeniu sprzęgła dokonuje się napięcio­wego rozruchu silnika. Po dokonaniu rozruchu należy wykonać pomiary dla kilku wartości napięcia zasilającego uzwojenia stojana w granicach (1,1- 0,1) U_N. Ostatni pomiar należy wykonać dla takiej wartości napięcia zasila­jącego, przy której prąd biegu jałowego osiąga wartość minimalną. Dla każdej wartości napięcia należy zanotować wskazania wszystkich mierników.

Rys. 2. Schemat układu pomiarowego do próby biegu jałowego silnika

3.1Tabela pomiarów

UUV	UUW	U VW	US	IU	IV	IW	IS	P1	P2	Pin0	cosφ	PWS	P0
V	V	V	V	A	A	A	A	W	W	W	-	W	W
380	380	380	380	3,3	3,3	3,3	3,3	700	500	200	0,08	35,94	164,06
350	350	350	350	2,9	2,9	2,9	2,9	600	420	180	0,09	27,75	152,25
300	300	300	300	2,3	2,3	2,3	2,3	420	280	140	0,1	17,46	122,54
250	250	250	250	1,85	2	1,8	1,88	300	150	150	0,17	11,7	138,29
230	230	230	230	1,65	2	1,5	1,72	230	120	110	0,15	9,72	100,28
200	200	200	200	1,4	1,5	1	1,3	170	90	80	0,17	5,58	74,42
150	150	150	150	1,1	1	0,8	0,97	100	50	50	0,19	3,08	46,91
100	100	100	100	0,75	0,5	0,2	0,48	50	15	35	0,42	0,77	34,22
50	50	50	50	0,7	0,2	0,2	0,37	30	0	30	0,95	0,44	29,56

3.2.Wzory i przykłady obliczeń

2.3.Charakterystyki:

4. Próba zwarcia

Wał silnika pierścieniowego należy połączyć za pomocą sprzęgła z wałem maszyny prądu stałego. Maszyna prądu stałego będzie pracowała jako silnik obcowzbudny o kierunku obrotów przeciwnym do kierunku obrotów wirnika silnika pierścieniowego.

Przed rozpoczęciem pomiarów należy sprawdzić, czy kierunki wiro­wania obu maszyn będą przeciwne. W trakcie pomiarów prąd wzbudzenia maszyny był niezmienny i równy wartoś­ci znamionowej. Nastawić maksymalną wartość prądu I_s = 1,2 I_SN. Następnie zwiększać prąd płynący w obwodzie twornika silnika prądu stałego tak aby zespół wirował przeciwnie do kierunku wirowania silnika pierścieniowego z prędkością 20 - 25 °^br/_min Prędkość tę utrzymywać przez cały czas przeprowadzania pomiarów. Pomiarów dokonać dla prądów stojana w przedziale (0-1,2) I_SN rozpoczynając od największej wartości. Rezystor nastawny RN podczas próby zwarcia ma być zwarty. Dodatkowo należy dokonać pomiaru dla I_S = 2I_SN.

Rys.3. Schemat do próby zwarcia

4.1Tabela pomiarów

UUV	UUW	U VW	UK	IU	IV	IW	IK	P1	P2	PK	cosφ	Ia	T1
V	V	V	V	A	A	A	A	W	W	W	-	W	W
85	85	85	85	7	6,9	6,9	6,93	500	10	510	0,51	1,6	2,3
72	72	72	72	6	5,9	5,9	5,93	380	10	390	0,54	1,3	1,8
62	62	62	62	5	5	5	5,00	280	5	285	0,54	1,1	1,4
50	50	50	50	4	4	4	4,00	190	5	195	0,57	0,9	1,1
36	36	36	36	3	3,2	2,9	3,03	100	5	105	0,57	0,6	0,6
20	20	20	20	2	2,1	2	2,03	50	2,5	52,5	0,76	0,5	0,4
10	10	10	10	1	1	1	1,00	10	2	12	0,71	0,4	0,2

4.2.Wzory i przykłady obliczeń

4.3.Charakterystyki:

5. Pomiar momentu rozruchowego

Rezystor RN na początku pomiaru pozostaje zwarty (R_ad = 0). Regulatorem indukcyjnym RI podnieść napięcie zasilające silnik pierścieniowy tak, aby pobierany prąd byt równy prądowi znamionowemu. Jednocześnie załączyć silnik prądu stałego, nastawić znamionowy prąd wzbudzenia i utrzymywać prędkość obrotową zespołu w granicach 20- 25 ^obr/_min. Pomierzoną wartość napięcia stojana (dla R_ad = 0), przy której silnik pobierał z sieci prąd znamionowy, należy utrzymywać stałą podczas wszystkich pomiarów. W kolejnych pomiarach zwiększa się stopniowo rezystancję w obwodzie wirnika, a jej wartość odczytuje się z danych umieszczonych na rezystorze RN.

Rys.3. Schemat do momentu rozruchowego

4.1Tabela pomiarów

Us=82V n=20÷25 obr.min If=IfN=0,73A
Lp	I u	I v	I w	I k	P 1	P 2	P k	cos φ	R ad	I a	T l
		[A]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	[-]	[Ω]	[W]	[Nm]
1	6,6	6,6	6,6	6,6	553	10	563	0,60	0	1,6	2,2
2	4,8	4,8	4,8	4,8	369	115	484	0,71	0,2	1,9	2,8
3	3,6	3,6	3,6	3,6	307	120	427	0,84	0,39	1,7	2,4
4	2,7	2,7	2,7	2,7	215	110	325	0,85	0,59	1,5	2,1
5	2,2	2,4	2,2	2,27	184	90	274	0,85	0,77	1,3	1,8

4.2.Wzory i przykłady obliczeń

5.3.Charakterystyki:

6. Próba obciążenia

Obciążenie badanego silnika stanowi wycechowana prądnica prądu stałego wytracająca swoją energię na rezystorze wodnym RW. Rezystor nastawny RN podczas pomiarów ma być zwarty. Następnie załącza się obwód wzbudzenia hamównicy i nastawia się znamionowy prąd wzbudzenia, dla którego prądnica została wycechowana. Poprzez stopniowe zanurzanie płyt rezystora RW zmienia się obciążenie silnika. Należy wykonać serię pomiarów dla prądów pobieranych przez silnik w granicach I₀= 1.2 I_SN przy napięciu zasilającym równym znamionowemu.

4.1Tabela pomiarów

US=UN=380V If=IfN=0,73A
Lp	I u	I v	I w	I s	P 1	P 2	P in	cos 	I a	U i	P i	P0H	P	η	n	s	T s
		[A]	[A]	[A]	[A]	[W]	[W]	[W]	[-]	[A]	[V]	[W]	[W]	[W]	[-]	obr/min	[-]	[Nm]
1	8,4	8,4	8,4	8,4	3445	1599	5044	0,91	14,6	232	3387,2	147	3534,20	0,701	1355	0,097	24,92
2	7,6	7,6	7,6	7,6	2799	1353	4152	0,83	12,6	240	3024	152	3176,00	0,765	1375	0,083	22,07
3	6,5	6,5	6,5	6,5	2460	1107	3567	0,83	10,6	242	2565,2	155	2720,20	0,763	1395	0,070	18,63
4	5,6	5,6	5,6	5,6	2091	861	2952	0,80	8,6	247	2124,2	158	2282,20	0,773	1417	0,055	15,39
5	4,8	4,8	4,8	4,8	1784	553	2337	0,74	6,6	250	1650	161	1811,00	0,775	1436	0,043	12,05
6	4,2	4,2	4,2	4,2	1414	246	1660	0,60	4,6	252	1159,2	165	1324,20	0,798	1454	0,031	8,70
7	3,6	3,6	3,6	3,6	1107	0	1107	0,47	2,6	254	660,4	168	828,40	0,748	1471	0,019	5,38
8	3,4	3,4	3,4	3,4	861	0	861	0,38	0,6	259	155,4	172	327,40	0,380	1488	0,008	2,10

4.2.Wzory i przykłady obliczeń

6.3.Charakterystyki:

5. Wnioski.

Na podstawie wykonanych pomiarów wyznaczono wszystkie charakterystyki, określające własności badanego silnika. Porównując otrzymane wykresy z wykresami zawartymi we wprowadzeniu teoretycznym można stwierdzić, że część się pokrywa z założeniami teoretycznymi a część nie. Rozbieżności widać także porównując parametry otrzymane z obliczeń z parametrami podanymi na tabliczce znamionowej.

W próbie stanu jałowego straty jałowe pokrywają prawie całą wartość mocy czynnej badanej maszyny. Zauważalny jest również spadek cos ϕ_o przy wzroście napięcia.

Straty zwarcia P_z występują głównie w uzwojeniach. Straty w uzwojeniach są proporcjonalne do kwadratu prądu a ponieważ U_zw jest proporcjonalne więc straty zwarcia są w przybliżeniu proporcjonalne do kwadratu napięcia.

Na moment rozruchowy w bezpośredni sposób wpływa dołączone do obwodu wirnika obciążenie. Zostaje zachowana stała wartość momentu maksymalnego, przy czym wzrostowi rezystancji odpowiada wzrost poślizgu krytycznego.

---