Politechnika Radomska Wydział Transportu |
LABOLATORIUM MASZYN ELEKTRYCZNYCH |
Data:
|
|||
|
Grupa:
|
Zespół:
|
Rok akademicki:
|
||
Nr cwiczenia: 2 |
BADANIE SILNIKA KLATKOWEGO |
Ocena: |
Dane znamionowe silnika:
Pn=4kW, Un(⋏/Δ)=660/380V, In(⋏/Δ)=5,03/8,7A, n=1435obr/min, cosϕ=0,84,
Rf=3Ω
Próba biegu jałowego
a) Schemat połączeń do próby biegu jałowego silnika klatkowego.
b) Tabela pomiarowa.
Pomiary |
||||||||
L.p. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
V |
V |
A |
A |
A |
W |
W |
1. |
380 |
380 |
380 |
3,25 |
3,4 |
3,35 |
760 |
-480 |
2. |
320 |
320 |
320 |
2,3 |
2,4 |
2,4 |
460 |
-220 |
3. |
280 |
280 |
280 |
1,9 |
2 |
2 |
340 |
-140 |
4. |
240 |
240 |
240 |
1,55 |
1,6 |
1,6 |
240 |
-60 |
5. |
200 |
200 |
200 |
1,25 |
1,3 |
1,2 |
170 |
-50 |
6. |
160 |
160 |
160 |
1 |
1 |
1 |
120 |
-35 |
7. |
120 |
120 |
120 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
70 |
-5 |
8. |
80 |
80 |
80 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
50 |
15 |
Obliczenia |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
A |
W |
- |
- |
A |
A |
W |
W |
380 |
3,33 |
280 |
0,12 |
0,99 |
0,4 |
3,29 |
99,8 |
180,2 |
320 |
2,36 |
240 |
0,18 |
0,98 |
0,42 |
2,31 |
50,1 |
189,9 |
280 |
1,96 |
200 |
0,21 |
0,97 |
0,41 |
1,9 |
34,6 |
165,4 |
240 |
1,58 |
180 |
0,27 |
0,96 |
0,42 |
1,51 |
22,4 |
157,6 |
200 |
1,25 |
120 |
0,28 |
0,96 |
0,35 |
1,2 |
14 |
106 |
160 |
1 |
85 |
0,31 |
0,95 |
0,31 |
0,95 |
9 |
76 |
120 |
0,6 |
65 |
0,52 |
0,85 |
0,31 |
0,51 |
3,24 |
61,7 |
80 |
0,5 |
65 |
0,93 |
0,36 |
0,43 |
0,18 |
2,25 |
62,75 |
c) wzory oraz przykładowe obliczenia
d) Charakterystyki biegu jałowego
Próba zwarcia
a) Schemat połączeń do badań silnika indukcyjnego.
b) Tabela pomiarowa.
|
Pomiary
|
Obliczenia |
||||||||||||
L.p. |
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
V |
V |
V |
A |
A |
A |
W |
W |
kG |
V |
A |
W |
- |
Nm |
1. |
116 |
116 |
116 |
1,95 |
2 |
2 |
155 |
65 |
0,8 |
116 |
1,98 |
220 |
0,55 |
7,84 |
2. |
192 |
192 |
192 |
3,9 |
4 |
4 |
540 |
220 |
1,25 |
192 |
3,96 |
760 |
0,57 |
12,3 |
3. |
256 |
256 |
256 |
5,9 |
6 |
6 |
1100 |
400 |
2 |
256 |
5,96 |
1500 |
0,56 |
19,6 |
4. |
312 |
312 |
312 |
7,9 |
8 |
8 |
1820 |
540 |
3,25 |
312 |
7,96 |
2360 |
0,54 |
31,9 |
5. |
40 |
40 |
40 |
1,9 |
2 |
2 |
55 |
20 |
0,6 |
40 |
1,96 |
75 |
0,55 |
5,88 |
6. |
72 |
72 |
72 |
3,9 |
4 |
4 |
195 |
80 |
0,75 |
72 |
3,96 |
275 |
0,55 |
7,35 |
7. |
100 |
100 |
100 |
5,9 |
6 |
6 |
415 |
165 |
1 |
100 |
5,96 |
580 |
0,56 |
9,81 |
8. |
124 |
124 |
124 |
7,8 |
8 |
8 |
690 |
262 |
1,5 |
124 |
7,93 |
952 |
0,56 |
14,7 |
Skojarzenie uzwojeń: 1...4 - gwiazda; 5...8 - trójkąt.
c) Wzory i przykładowe obliczenia.
d) Charakterystyki stanu zwarcia silnika klatkowego.
dla trójkąta dla gwiazdy
4. Próba obciążenia silnika klatkowego.
a) Tabela pomiarowa.
|
Pomiary
|
Obliczenia |
|||||||||||||
L.p. |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
η |
|
V |
A |
W |
W |
kG |
kG |
obr/min |
W |
W |
kG |
Nm |
- |
- |
- |
- |
1. |
380 |
0,8 |
205 |
-120 |
0 |
0 |
1420 |
85 |
0 |
0 |
0 |
0,16 |
0,16 |
0 |
0 |
2. |
380 |
1,9 |
700 |
275 |
4 |
8,25 |
1400 |
975 |
796 |
4,25 |
5,42 |
0,77 |
0,37 |
0,19 |
0,81 |
3. |
380 |
3,3 |
1160 |
540 |
6 |
13,5 |
1390 |
1700 |
1395 |
7,5 |
9,56 |
0,78 |
0,65 |
0,35 |
0,82 |
4. |
380 |
6 |
2040 |
700 |
8,5 |
19 |
1350 |
2740 |
1531 |
8,5 |
10,8 |
0,69 |
1,19 |
0,38 |
0,55 |
5. |
380 |
3,4 |
790 |
-620 |
0 |
0 |
1450 |
170 |
0 |
0 |
0 |
0,07 |
0,39 |
0 |
0 |
6. |
380 |
4 |
1360 |
-25 |
5 |
10,5 |
1420 |
1335 |
1043 |
5,5 |
7 |
0,5 |
0,46 |
0,26 |
0,78 |
7. |
380 |
5 |
1800 |
360 |
7 |
16,5 |
1400 |
2160 |
1778 |
9,5 |
12,1 |
0,65 |
0,57 |
0,44 |
0,82 |
8. |
380 |
7 |
2640 |
940 |
11 |
26,5 |
1400 |
3580 |
2895 |
15,5 |
19,7 |
0,77 |
0,8 |
0,72 |
0,8 |
b) Wzory oraz przykładowe obliczenia.
c) Charakterystyki stanu obciążenia
dla gwiazdy dla trójkąta
Wyznaczenie początkowego momentu rozruchowego
dla gwiazdy dla trójkąta
Obliczenie prądu zwarcia i mocy zwarcia przy Un
dla gwiazdy
dla trójkąta
Obliczenie stosunku prądów gwiazdy i trójkąta
Obliczenie wartości rozruchowego momentu początkowego przy Un
dla gwiazdy
dla trójkąta
Obliczenie krotności rozruchowego momentu początkowego
dla gwiazdy
dla trójkąta
WNIOSKI
Przedmiotem naszych badań był silnik indukcyjny klatkowy. Badanie silnika przeprowadziliśmy w trze stanach: jałowym, zwarcia i obciążenia.
Próba stanu jałowego służy do określenia strat jałowych i rozdzielić je na straty mechaniczne oraz straty w rdzeniu. Moc strat w uzwojeniu jest bardzo mała i w naszych pomiarach nie przekroczyła 1W. Wraz ze wzrostem napięcia rośnie prąd i moc natomiast cosϕo maleje. Współczynnik mocy cosϕo oraz wartość czynna prądu Iow są bardzo małe natomiast wartość bierna Iu prądu I10-biegu jałowego jest duża. Oznacz to, że silnik ten pobiera w stanie jałowym ( gdy jest nieobciążony) znaczną moc bierną co jest zjawiskiem niekorzystnym.
W przypadku zwarcia silnika (wirnik zablokowany) prąd zwarcia Iz ma przebieg prostoliniowy -narasta wraz ze wzrostem napięcia. Współczynnik mocy cosϕz ma w przybliżeniu wartość stałą. Natomiast moc pobierana z sieci Pz -przetwarzana jest prawie w całości na ciepło ponieważ strat mechanicznych nie ma (Pm=Mn=o bo n=0), natomiast straty w stali są stosunkowo małe. Moc jaką pobiera silnik przy prądzie znamionowym można uznać za straty obciążeniowe. Zwarcie silnika jest stanem bardzo często spotykanym -każdy rozruch silnika jest zwarciem, ponieważ w pierwszym momencie n=0. Co można było zaobserwować na miernikach (prądu), które przy każdorazowym włączeniu silnika wychylały się do wartości przekraczających wartości znamionowe. W silnikach indukcyjnych prąd rozruchu przewyższa prąd znamionowy w związku z tym silniki o dużej mocy nie mogą być włączane bezpośrednio do sieci.
Na podstawie otrzymanej charakterystyki M=f(n) można stwierdzić, że jego moment rozruchowy jest duży może być zastosowany np. do urządzeń młynarskich. W raz ze wzrostem obciążenia narasta współczynnik mocy cosϕ i jego największa wartość jest blisko obciążenia znamionowego. Wynika z tego, że silnik ten nie powinien pracować z zapasem mocy.
1
cosϕ
U0[V]
I0W
U0[V]
ΔPU[W]
I0μ
U0[V]
Uo [V]
ΔP0[W]
U0[V]
cosϕ
cosϕ
UZ[V]
UZ[V]
UZ[V]
UZ[V]
UZ[V]
UZ[V]
PZ[W]
PZ[W]
IZ[A]
IZ[A]
cosϕ
cosϕ
Uz2
η
η
P2
P2
Uz2
Mr
Mr
Uo [V]