IV A i M.	MASZYNY ELEKTRYCZNE	Ocena
Data 3.11.98	TEMAT:Silnik bocznikowy prądu stałego. Straty i sprawność.
			Wykonał: Krzysztof Długołęcki, Gruszka Tomasz, Gryszpiński Mirosław, Dzikowski Rafał

1. Wprowadzenie.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze sposobem i wyznaczenie sprawności silnika bocznikowego metodą strat poszczególnych.

2. Układ pomiarowy.

Rys.1. Schemat układu do wyznaczenia sprawności silnika bocznikowego metodą strat poszczególnych.

3. Tabliczka znamionowa.

nn=1000obr/min

Un=40V

Itn=40A

Iwn=4A

Pn=1.6kW

4. Tabele pomiarowe.

Tab.1. Rezystancje uzwojeń.

Uzwojenie wirnika
UAB	I	RAB
[V]	[A]	[]
0.16	2.9	0.055
Uzwojenie pomocnicze
U	I	Rp1
[V]	[A]	[]
0.06	2,9	0.04

Rtw=2Rp+Rwirn=0.13

Tab.2. Pomiary biegu jałowego.

U1	I1	Iwzb	U^2	Po	Pj
[V]	[A]	[A]	[V^2]	[W]	[W]
n=1,2nn
62	1.2	3.3	3844	279	276.4
55	1.2	2.9	3025	224	221.7
46	1.4	2.2	2116	166	162.5
36	1.6	1.5	1296	112	108.1
26	2.0	1.0	676	78	73.5
17.5	2.7	0.6	306	58	51.4
13	3.6	0.4	169	52	43.1
n=nn
61.5	1.0	5.4	3782	393.6	391.5
57	1.0	4.7	3249	324.9	322.8
51	1.1	3.8	2601	247.4	245.1
47	1.1	3.3	2209	206.8	204.4
42	1.2	2.8	1764	165.9	163.4
27	1.4	1.5	729	78.3	75.2
21	1.7	1.0	441	56.7	52.9
13	2.4	0.5	169	37.7	32.2
10	3.2	0.3	100	35.0	27.3
n=0,8nn
50	1.00	5.8	2500	340	337.9
44	1.00	4.3	1936	233	231.1
41	1.00	3.8	1681	197	194.7
34	1.00	2.8	1156	129	127.1
30	1.03	2.4	900	103	100.7
25	1.01	1.8	625	70	68.1
20	1.20	1.3	400	50	47.4
15	1.40	0.9	225	35	31.4
9	2.40	0.4	81	25	19.7
n=0,6nn
30	0.8	3.6	900	132	130.3
26	0.8	2.9	676	97	95.2
23	0.9	2.4	529	76	74.0
16	1.0	1.4	256	38	36.3
14	1.4	1.2	196	36	33.3
9	1.6	0.6	81	20	16.3
5	2.6	0.2	25	14	7.9

5. Charakterystyki.

Rys 2. Charakterystyka biegu jałowego

.

Rys.3.Zależność strat jałowych od napięcia dla n=n_N. Rys.4. Zależność strat biegu jałowego od napięcia dla n=n_N

Rys.4.Straty jałowe silnika bocznikowego

Tab.3. Odczytane wartości strat mechanicznych.

n[obr/min]	Pm.[W]
1,2nn	34
nn	23
0,8nn	12
0,6nn	11

Rys5. Straty mechaniczne silnika bocznikowego.

6.Obliczenie strat i sprawności maszyny.

a) straty mechaniczne i straty w żelazie ,

Otrzymane na podstawie wykresu
Pj = f ( Uo2 ) , dla n = n N

Pm = 35 W

PFE = 80 W

b) straty w oporowe ,

PCU = I2 *
R

R = Rtw= Rp1+ Rp2+ Rw= 0.04 + 0.04 + 0.055 = 0.13

R75 = 0.13 * 1.19 = 0.15

I = I N - Iwz = 40 - 4 = 36 A

PCU = 362 * 0.15 = 200.4 W

c) straty wzbudzenia ,

Na podstawie wykresu Uo = f ( Iwz ) , przy n = n N , dla UN

otrzymuję wartość prądu wzbudzenia Iwzo = 2.8 A , tak więc

Pwzb = UN * Iwzo = 40 * 2.8 = 112 W

d) straty przejścia na szczotkach ,

Psz =
Usz * I

Dla naszego układu spadek
Usz = 2V , natomiast prąd jak wyżej

I = I N - Iwz = 40 - 4 = 36 A

Psz = 2 * 36 = 72 W

e) straty dodatkowe ,

Straty dodatkowe uwzględnia się przyjmując pewne doświadczalne wartości

przybliżone , które w wypadku maszyn prądu stałego z uzwojeniem

kompensacyjnym wynoszą 0.5 % mocy znamionowej.

PN = 1.6 kW

Pdod = 1600 * 0.005 = 8 W

5. SPRAWNOŚĆ

P1-

P

=

P1

P =
Pm +
PFE +
PCU +
Pwzb +
Psz +
Pdod

P = 35 + 80 + 200,4 + 112 + 72 + 8 = 442 W

1600 - 507

% =
* 100 = 0.74 * 100 = 68 %

1600

13. Uwagi i wnioski.

W przeprowadzonym ćwiczeniu badaliśmy silnik bocznikowy prądu stałego. Jest to druga część laboratorium z tego tematu, w której tym razem badaliśmy sprawność na podstawie pracy silnika w stanie jałowym. Ćwiczenie rozpoczęliśmy pomiarem oporności i jak widać z pomiarów rezystancja twornika wynosi, Rtw = 0.13
. Na podstawie pomiarów biegu jałowego wyznaczyliśmy charakterystykę
Pj = f(U02), na podstawie której wyznaczyliśmy wartości strat mechanicznych i w żelazie.

Do wyznaczenia sprawności można zastosować dwie metody- metodę strat poszczególnych oraz metodę strat ogólnych.Metoda strat poszczególnych jest jednak dokładniejsza. Uwzględniając dokładność pomiaru otrzymaliśmy sprawność 68%. Wartość sprawności dla maszyny o tak małej, jak badana przez nas mocy, jest do przyjęcia. Dla maszyn o większej mocy powinna ona być większa.

---