Politechnika Lubelska
Katedra Maszyn Elektrycznych
Laboratorium Maszyn
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 3.
Temat :Badanie indukcyjnego silnika pierscieniowego.
Wykonano: 18.11.1996
Grupa :
BIALAS KRZYSZTOF
Jagiello Magdalena
Burzec Mariusz
Głowacki Arkadiusz
Grupa ED 5.3 |
Rok akad. 1996/97 |
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest nabycie umiętności wykonywania podstawowych pomiarów przy badaniu silnika pierścieniowgo oraz na zapoznaniu się z podstawowymi charakterystykami i własnościami silników.
1. Dane znamionowe silnka :
P = 3 kW
n = 1420 obr/min
U = 220/380 V
I = 11.4/6.6 A
cosϕ = 0.81
2. Próba biegu jałowego
Au - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 IN1 = 6A, IN1 = 3 A
Av - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 IN1 = 6A, IN1 = 3 A
Aw - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 IN1 = 6A, IN1 = 3 A
W1, W2 - watomierz elektrodynamiczny kl. 0.5 UN1 =400 V, UN1 =200 V, IN1 =5 A
V1 - volteomierz elektromagnetyczny kl 1.5 R=150Ω/V
TABELA POMIAROWA
I1U |
I1V |
I1W |
I10 |
UUV |
UUW |
UVW |
U0 |
α1 |
α2 |
cp |
P0 |
ΔPap |
ΔP0 |
cosϕ |
A |
A |
A |
A |
V |
V |
V |
V |
dz |
dz |
|
W |
W |
W |
- |
3.3 |
3.35 |
3.4 |
3.35 |
383 |
385 |
384 |
384 |
-12.5 |
+17.5 |
40 |
200 |
12.3 |
187.7 |
0.05 |
2.85 |
2.9 |
2.9 |
2.87 |
350 |
352 |
352 |
351 |
-19.5 |
28 |
20 |
170 |
10.3 |
159.7 |
0.09 |
2.4 |
2.4 |
2.4 |
2.4 |
310 |
310 |
310 |
310 |
-14.5 |
20 |
20 |
110 |
8.0 |
102 |
0.08 |
2.0 |
2.1 |
2.05 |
2.05 |
270 |
272 |
272 |
271 |
-10.0 |
16 |
20 |
120 |
6.1 |
113.9 |
0.12 |
1.65 |
1.65 |
1.65 |
1.65 |
230 |
232 |
232 |
231 |
-13.0 |
23 |
10 |
130 |
4.4 |
125.5 |
0.19 |
1.35 |
1.35 |
1.35 |
1.35 |
190 |
191 |
191 |
191 |
-8.0 |
16 |
10 |
80 |
3.0 |
77 |
0.17 |
1.05 |
1.05 |
1.05 |
1.05 |
150 |
151 |
151 |
151 |
-8.0 |
20.5 |
5 |
62.5 |
1.9 |
60.6 |
0.22 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
110 |
110 |
110 |
110 |
-2.5 |
13.5 |
5 |
57.5 |
1.0 |
56.5 |
0.37 |
0.65 |
0.65 |
0.65 |
0.65 |
80 |
80 |
80 |
80 |
+1 |
9.5 |
5 |
52.5 |
0.5 |
52.0 |
0.58 |
Przykładowe obliczenia:
Charakterystyki zasadniczych wielkości silnika asynchronicznego przy biegu jałowym
Przy Uo=UN:
I0N=3.4A, ΔP0N=312W, cosϕ0=0.145, ΔPM=155W, ΔPż=155W
Proocentowa wartość znamionowego prądu biegu jałowego w stosunku do prądu znamionowego silnika wynosi i0N=51.52%.
3.Próba zwarcia
Au - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 IN1 = 6A, IN1 = 3 A
Av - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 IN1 = 6A, IN1 = 3 A
Aw - amperomierz elektromagnetyczny kl 0.5 IN1 = 6A, IN1 = 3 A
W1, W2 - watomierz elektrodynamiczny kl. 0.5 UN1 =400 V, UN1 =200 V, IN1 =5 A
V1 - volteomierz elektromagnetyczny kl 1.5
I1U |
I1V |
I1W |
IZ |
UUV |
UUW |
UVW |
UZ |
α1 |
α2 |
cp |
PZ |
ΔPap |
ΔPZ |
cosϕ |
F |
M |
A |
A |
A |
A |
V |
V |
V |
V |
dz |
dz |
|
W |
W |
W |
- |
N |
Nm |
8.0 |
7.8 |
7.8 |
7.9 |
90 |
92 |
92 |
91 |
0 |
66.5 |
10 |
665 |
0.69 |
664.3 |
0.53 |
2.6 |
0.59 |
7.0 |
6.92 |
6.85 |
6.92 |
80 |
82 |
82 |
81 |
1 |
52.0 |
10 |
520 |
0.55 |
519.5 |
0.53 |
1.65 |
0.38 |
6.0 |
5.9 |
5.9 |
5.95 |
70 |
72 |
72 |
71 |
1.5 |
38.0 |
10 |
395 |
0.42 |
394.6 |
0.53 |
1.1 |
0.25 |
5.0 |
4.85 |
4.9 |
4.92 |
56 |
59 |
60 |
57 |
1.0 |
21.5 |
10 |
215 |
0.27 |
214.7 |
0.64 |
0.5 |
0.11 |
4.0 |
4.0 |
4.0 |
4.0 |
46 |
47 |
47 |
47 |
1.0 |
16.5 |
10 |
175 |
0.18 |
174.8 |
0.53 |
0.2 |
0.04 |
3.0 |
3.1 |
3.1 |
3.05 |
33 |
36 |
36 |
35 |
1.0 |
19.0 |
5 |
100 |
0.1 |
99.9 |
0.54 |
0.1 |
0.01 |
2.0 |
2.1 |
2.0 |
2.05 |
20 |
24 |
24 |
23 |
1.0 |
9.0 |
5 |
50 |
0.04 |
49.9 |
0.61 |
0.0 |
0.00 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
9 |
10 |
10 |
10 |
1.0 |
2.5 |
5 |
35 |
0.00 |
34.99 |
0.98 |
0.0 |
0.00 |
Przykładowe obliczenia:
Charakterystyki zwarcia silnika asynchronicznego
a. Prąd zwarcia odpowiadający napięciu zanamionowemu :
b.Krotność znamionowego prądu zwarcia w stosunku do prądu znamionowego:
c. cosϕZ= 0.64
d. Procentowe napięcie zwarcia:
e. Impedancja zwarciowa fazowa:
f. Rezystancja zwarciowa fazowa:
g. Zwarciowa reaktancja fazowa:
4. Pomiar momentu rozruchowego przy różnych rezystancjach na wirniku
UZ=78 l=23 cm RV=7500Ω RW1=30000Ω |
||||||||||||||||
I1U |
I1V |
I1W |
IZ |
α1 |
α2 |
PZ |
ΔPap |
ΔPZ |
cosϕ |
I4 |
I5 |
I5 |
URD |
RDW |
F |
M |
A |
A |
A |
A |
dz |
dz |
W |
W |
W |
- |
V |
V |
V |
V |
Ω |
N |
Nm |
6,6 |
6,4 |
6,5 |
6,5 |
1 |
45,5 |
465 |
0,72 |
464,28 |
0,53 |
25 |
25 |
25 |
34,5 |
0,0 |
1,2 |
0,27 |
4,7 |
4,75 |
4,75 |
4,72 |
11 |
37,0 |
480 |
0,72 |
479,28 |
0,75 |
20 |
19 |
20 |
34,5 |
0,2 |
1,05 |
0,24 |
3,5 |
3,35 |
3,55 |
3,46 |
11,5 |
28 |
395 |
0,72 |
394,28 |
0,84 |
15 |
14 |
14,5 |
34,5 |
0,39 |
0,9 |
0,2 |
2,75 |
2,75 |
2,7 |
2,72 |
9,5 |
22 |
315 |
0,72 |
314,28 |
0,85 |
11,5 |
10,5 |
11 |
34,5 |
0,58 |
0,75 |
0,17 |
2,3 |
2,3 |
2,25 |
2,9 |
6,3 |
18,0 |
243 |
0,72 |
242,28 |
0,61 |
9 |
6 |
8 |
34,5 |
0,77 |
0,6 |
0,14 |
1,95 |
2,0 |
1,95 |
1,9 |
7,0 |
15,5 |
225 |
0,72 |
224,28 |
0,87 |
6, |
5 |
4 |
54,5 |
0,99 |
0,5 |
0,11 |
IZM=4A, ΔPZM=184W, cosϕZM=0.41, RDW=0.2Ω,
a. Impedancja zwarciowa fazowa:
b. Rezystancja zwarciowa fazowa:
c. Zwarciowa reaktancja fazowa:
d. Poślizg krytyczny:
5. Próba obciążenia
+
Schemat układu pomiarowego
Wyniki pomiarów:
UZ=380V I=0.6 cm RV=30000Ω RW1=60000Ω |
||||||||||||||||||
I1U |
I1V |
I1W |
α1 |
α2 |
P |
ΔPap |
cos |
n |
s |
UP |
I7 |
PWP |
P1 |
POP |
P2 |
η |
M |
|
A |
A |
A |
- |
- |
W |
W |
- |
|
- |
V |
A |
W |
W |
W |
W |
- |
Nm |
|
8.0 |
7.6 |
8.0 |
35 |
69 |
4160 |
9.63 |
0.84 |
1420 |
0.05 |
204 |
14 |
2862 |
4150 |
134 |
2996 |
0.72 |
0.29 |
|
7.0 |
6.8 |
7.0 |
30 |
66 |
3840 |
9.63 |
0.78 |
1429 |
0.04 |
210 |
12.4 |
2600 |
3830 |
137 |
2737 |
0.71 |
0.28 |
|
6.0 |
5.7 |
5.9 |
21 |
53.5 |
2980 |
9.63 |
0.77 |
1446 |
0.03 |
220 |
9.64 |
2120 |
2970 |
138 |
2258 |
0.75 |
0.21 |
|
5.0 |
4.9 |
5.1 |
14.5 |
44.5 |
2360 |
9.63 |
0.65 |
1459 |
0.02 |
224 |
7.6 |
1702 |
2350 |
144 |
1846 |
0.78 |
0.17 |
|
3.9 |
3.9 |
4.1 |
1 |
30 |
1240 |
9.63 |
0.52 |
1471 |
0.01 |
236 |
3.5 |
844 |
1230 |
145 |
985 |
0.8 |
0.12 |
|
3.2 |
3.2 |
3.3 |
-10 |
17.5 |
300 |
9.63 |
0.37 |
1484 |
0.01 |
224 |
0 |
0 |
290 |
147 |
147 |
|
|
Charakterystyki z próby obciążenia silnika w funkcji: a. prądu silnika (wykres lewy), b. mocy pobranej przez silnik ( wykres prawy).
Przykładowe obliczenia:
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.
Bardzo mało dokładne było wyznaczenie momentu rozruchowego przy próbie zwarcia. Spowodowane to było tym,że do pomiaru siły użyto dynamometru o bardzo małej czułości, co po uwzględnieniu wartości momentu znamionowego pozwala stwierdzić, że obliczona wartość momentu jest w przypadkowa.
Niewielka czułośc dynamometru nipozwoliła na wyznaczenie maksimum momentu rozruchowego w funkcji rezystancji dodatkowej miernika. Także tylko w niewielkim stopniu uzyskano maksimum ΔPz=f(Rdw). Przyczyną tego mógło być to, że rezystancja dodatkowa zmieniała się skokowo, a nie ciągle, przez co wartość rezystancji dodatkowej, przy której wystąpiło maksimum była przeskalowana.
3f
AW
AR
AV
W1
W2
V1
A1
M
U02
3f
AW
AR
AV
W1
W2
V1
A1
A2
A3
M
V2
UZ
UZ
3f
AW
AR
AV
W1
W2
V1
M
A8
A7
E1 E2
1B1
2B2
V2
G