Politechnika Świętokrzyska Laboratorium maszyn elektrycznych
Ćwiczenie Numer 3	Temat: Badanie silnika synchronicznego.	1.Chojnacki Andrzej 2.Dukat Piotr 3.Dobrowolski Daniel 5.Chęciński Paweł
Data oddania: 20.05.1998	Data wykonania: 22.04.1998	Ocena:

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z pracą silnika synchronicznego. Otrzymane dzięki pomiarom charakterystyki pozwalają ocenić własności silnika.

2. Dane znamionowe:

Dane znamionowe silnika:

P_n=4kW U_n=400V

I_n=7.2A

n_n=3000obr/min

η=0,73

cosϕ=0,8

Dane znamionowe prądnicy:

P_n=3,2kW U_n=110V

I_n=24,2A

n=2850obr/min

I_w=0,66A

η=0,77

3.Pomiar charakterystyk elektromechanicznych silnika:

I1	I2	I3	PR	PS	P1	P2	M	η
A	A	A	W	W	W	W	Nm	-
3,2	0,675	3,1	120	240	360	4	0,01	0,01
3,2	0,6	3	200	200	400	23,8	0,08	0,06
4	0,8	3,4	340	200	540	66	0,21	0,12
5,2	1,1	4,6	420	320	740	132,6	0,42	0,18
6,8	1,5	6,2	580	440	1020	222,2	0,71	0,22
9,4	2,15	8,6	760	640	1400	924	2,94	0,66
10,6	2,55	10,4	780	880	1660	1123,8	3,58	0,68

4. Pomiar charakterystyk kątowych silnika:

If=0			If=1,11A			If=2,2A			If=3,3A
P2	M	υ	P2	M	υ	P2	M	υ	P2	M	υ
W	Nm	°	W	Nm	°	W	Nm	°	W	Nm	°
3,6	0,01	0	3,6	0,01	0	3,8	0,01	0	3,7	0,01	0
459	0,34	9	72,8	0,23	0	121,9	0,39	1	123,2	0,39	1
105,6	1,46	4	256,5	0,82	2	460	1,46	2	337,3	1,07	1
1038	2,48	22	494	1,57	4	912,8	2,91	4	786,5	2,50	2,5
780	3,30	16	831	2,64	8	1336	4,25	8	1109	3,53	5
-	-	-	1208	3,84	13	1776	5,65	14,5	1879	5,98	10
-	-	-	1672	5,32	19	-	-	-	-	-	-

5. Pomiar krzywych „V” silnika synchronicznego:

P2=4,5W		P2=470W
Ia	If	Ia	If
A	A	A	A
5,35	0	6,3	0,05
2,8	1,1	5,3	0,42
1,91	1,45	4	0,9
0,9	1,77	2,5	1,45
0,5	2,14	1,4	2,35
0,8	2,45	3	3,35
1,5	2,76	5,6	4,4

6. Wnioski:

Wykonywane ćwiczenie polegało na rozruchu silnika synchronicznego, a następnie pomiarze podstawowych charakterystyk tego silnika. Dzięki pomiarom otrzymaliśmy charakterystyki elektromechaniczne silnika, charakterystykę kątową, oraz krzywe „V” silnika.

Rozruch silnika został przeprowadzony dzięki zastosowaniu specjalnej klatki rozruchowej, co umożliwia rozruch podobny do rozruchu silnika asynchronicznego.

Charakterystykę elektromechaniczną zdjęliśmy dla silnika pracującego w sieci sztywnej(U,f=const.), oraz przy współczynniku mocy cosϕ=1. W wyniku badań otrzymaliśmy zależności poszczególnych parametrów silnika od obciążenia P₂. Charakterystyki te nie dają pełnego obrazu pracy silnika, ponieważ zakres mocy obciążenia P₂ jest znacznie poniżej mocy znamionowej P_n. Przy P₂=0 silnik pobiera moc z sieci, można zatem określić straty jałowe silnika.

Wraz ze wzrostem kąta mocy υ, rośnie również moment elektromechaniczny maszyny i dla wartości υ=45° osiągnie maksymalną wartość. Przy zwiększaniu prądu wzbudzenia, rośnie również moment silnika, oraz zmienia się kąt, przy jakim zostanie osiągnięty moment maksymalny.

Pomiar krzywych „V” przeprowadziliśmy dla dwóch przypadków mocy obciążenia silnika. Widać w sytuacji kiedy cosϕ=1, silnik pobiera z sieci najmniej mocy. Sytuacja taka zachodzi dla I_f≈2,2A. Z otrzymanych charakterystyk możemy również prześledzić kiedy silnik pracuje jako przewzbudzony, a kiedy jako niedowzbudzony.

I_f(A)

I_a(A)

υ( °)

P₂(W)

P₂(W)

P₁(W)

Charakterystyka P₁=f(P₂)

Charakterystyka I₁=f(P₂)

I₁(A)

P₂(W)

Charakterystyka η=f(P₂)

η

P₂(W)

Charakterystyka M=f(P₂)

M(Nm)

υ( °)

Charakterystyki kątowe silnika:

0

500

1000

1500

2000

-5

0

5

10

15

20

25

---