Politechnika Lubelska		Laboratorium Maszyn elektrycznych
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 3
Nazwisko: Drański	Imię: Dominik		Semestr V	Grupa ED. 5.3	Rok akad. 1996/97
Temat ćwiczenia: Badanie indukcyjnego silnika pierścieniowego.				Data wykonania 13 I 1997	Ocena

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest nabycie umiejętności wykonania podstawowych pomiarów przy badaniu synchronicznego silnika pierścieniowego, poznanie zasadniczych charakterystyk i własności silnika, sporządzenie jego wykresu kołowego na podstawie wyników pomiarów a także zbadanie rzeczywistego pola magnetycznego wytwarzanego przez uzwojenia w maszynie asynchronicznej.

2. Pomiar rezystancji izolacji

Pomiary rezystancji izolacji uzwojeń stojana względem siebie i w stosunku do kadłuba stojana wykonujemy napięciem stałym używając induktorowego miernika izolacji o napięciu 500 V.

2.1 Tabela pomiarów

Izolacja między	R15	R60	R15/R60
	MW	MW	MW
fazą U a stojanem	∞	∞	1
fazą V a stojanem	∞	∞	1
fazą W a stojanem	∞	∞	1
fazami U i V	∞	∞	1
fazami V i W	∞	∞	1
fazami U i W	∞	∞	1

3.Wyznaczanie „początków” i „końców” uzwojeń fazowych stojana

Układ pomiarowy

3.2. Tabela pomiarów

U1	U2	U3	U4
V	V	V	V
200	272	270	0

Badanie silnika przy otwartych uzwojeniach wirnika

4.1Układ pomiarowy

Tabela pomiarów

U1 uv	U1 uw	U1 vw	U1	I1 u	I1 v	I1 w	Im	U2 uv	U2 uw	U2 vw	U2 0	J
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
250	250	250	250	1,9	1,9	1,9	1,90	52	52	52	52	4,81
200	200	200	200	1,4	1,4	1,4	1,40	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	0,75	0,74	0,72	0,74	20	20	20	20	5,00

Wzory i przykłady obliczeń

4.4Wykresy

Próba biegu jałowego

5.1.Układ pomiarowy

Tabela pomiarów

I1 u	I1 v	I1 w	Io	U1uv	U1uw	U1vw	Uo	P1	P2	Po	ΔPap	ΔPuo	ΔPo	cos jo
A	A	A	A	V	V	V	V	W	W	W	W	W	W
3,3	3,3	3,3	3,3	380	380	380	380	-500	700	200	9,28	35,94	154,78	0,07
2,9	2,9	2,9	2,9	350	350	350	350	-420	600	180	7,88	27,75	144,37	0,08
2,3	2,3	2,3	2,3	300	300	300	300	-280	420	140	5,79	17,46	116,76	0,09
1,8	1,8	1,8	1,8	250	250	250	250	-180	300	120	4,02	10,69	105,29	0,13
1,4	1,4	1,4	1,4	200	200	200	200	-100	200	100	2,57	6,47	90,96	0,18
1	1	1	1	150	150	150	150	-44	120	76	1,45	3,30	71,25	0,27
0,75	0,75	0,75	0,75	100	100	100	100	-20	80	60	0,64	1,86	57,50	0,44

Wzory i przykłady obliczeń

Wykresy

Próba zwarcia

Układ pomiarowy

6.3 Tabela pomiarów

I1 u	I1 v	I1 w	Iz	U1uv	U1uw	U1vw	Uz	P1	P2	Pz	ΔPap	ΔPz	cos jz	F	Mr
A	A	A	A	V	V	V	V	W	W	W	W	W		N	Nm
8	8	8	8	100	100	100	100	20	710	730	1,64	728,36	0,526	78,5	18,06
6,6	6,6	6,6	6,6	85	85	85	85	10	430	440	1,18	438,82	0,452	58,9	13,55
6	6	6	6	77	77	77	77	10	400	410	0,97	409,03	0,511	49,1	11,29
5	5	5	5	64	64	64	64	5	135	140	0,67	139,33	0,251	29,4	6,76
4	4	4	4	51	51	51	51	5	125	130	0,43	129,57	0,367	9,81	2,26
3	3	3	3	38	38	38	38	5	95	100	0,24	99,76	0,505	8,54	1,96
2	2	2	2	26	26	26	26	2,5	45	47,5	0,11	47,39	0,526	7,34	1,69

Wzory i przykłady obliczeń

Wykresy

Pomiar momentu rozruchowego przy różnych rezystancjach w wirniku

Do pomiarów wykorzystujemy układ połączeń silnika do próby zwarcia.

7.1. Tabela pomiarów

I1 u	I1 v	I1 w	Iz	P1	P2	Pz	Pap	Pz	cos ϕz	I4	I5	I6	Iw	R dw	F	Mr
A	A	A	A	W	W	W	W	W		A	A	A	A	W	N	Nm
6,6	6,6	6,6	6,6	10	480	490	1,04	569	0,62	2,75	2,75	2,75	2,75	0	58,9	13,5
4,7	4,7	4,7	4,7	115	390	505	1,04	499	0,75	2	2	2	2	0,2	54	12,4
3,6	3,6	3,6	3,6	120	300	420	1,04	399	0,8	1,5	1,4	1,4	1,4	0,39	49,1	11,3
2,8	2,8	2,8	2,8	110	240	350	1,04	359	0,81	1,2	1,3	1,3	1,3	0,58	39,2	9,02
2,3	2,3	2,3	2,3	90	200	290	1,04	269	0,84	0,99	1	1	1	0,77	29,4	6,77

Wzory i przykłady obliczeń

Wykresy

Próba obciążenia

Układ pomiarowy

Tabela pomiarów

I1 u	I1 v	I1 w	P1	P2	P.	ΔPap	cos jz	n	s	I4	I5	I6	Iw	U p.	I7	P. wp	Pop	h	M.
A	A	A	W	W	W	W	-	1/s	-	A	A	A	A	V	A	W	W	-	Nm
3,7	3,7	3,7	0	1200	1200	11,7	0,49	1470	0,02	0	0	0	0	227	3,6	817,2	140	0,806	0,2
5	5	5	560	1800	2360	11,7	0,71	1437	0,04	1,7	1,7	1,7	1,7	220	7,6	1672	135	0,769	0,17
6	6	6	920	2280	3200	11,7	0,81	1410	0,06	2,3	2,3	2,3	2,3	216	10,3	2224,8	130	0,739	0,15
7	7	7	1200	2680	3880	11,7	0,84	1393	0,07	2,7	2,7	2,7	2,7	214	12,7	2717,8	128	0,736	0,12
8	8	8	1480	3120	4600	11,7	0,87	1367	0,09	3,4	3,4	3,4	3,4	208	15,3	3182,4	125	0,721	0,1
6,6	6,6	6,6	1120	2520	3640	11,7	0,84	1396	0,07	2,7	2,7	2,7	2,7	215	12	2580	129	0,747	011
4,5	4,5	4,5	400	1600	2000	11,7	0,67	1446	0,04	1,4	1,4	1,4	1,4	222	6,5	1443	135	0,794	0,13

8.3. Wzory i przykłady obliczeń

Uwagi i wnioski

Do ćwiczenia zostały użyte następujące urządzenia :

• silnik pierścieniowy SZUE-44a nr442571 R 1f-1,1 W/20 C , R 2f-0,006 W, In-6,6A, Un-3*380V, P.-3 kW,

• prądnica PZMb 54 P.-35 kW, In-15,2 A

W punkcie trzecim początki i końce uzwojeń zostały prawidłowo określone , gdyż V4 wskazuje 0 , a wskazania V3 i V2 są w przybliżeniu jednakowe i równe około 1,5 U zasilania.

Przy próbie biegu jałowego (punkt piąty) straty są sumą strat mechanicznych i strat w żelazie. Straty mechaniczne Δ P_o są zależne od prędkości obrotowej wirnika , która w stanie jałowym jest zawarta między prędkością synchroniczną i prędkością znamionową silnika. Z tego powodu uznaje się straty mech za stałe przy zmianach U_zas. Straty w żelazie przy stałej częstotliwości zależą od indukcyjności a ponieważ Uo-Ue1, więc straty te można uzależnić od U. Przyjmuje się praktycznie że straty te zależą od kwadratu U. Ze względu na szybszy wzrost składowej Iμ od wzrostu składowej I_ocz cos ϕ_o maleje przy wzroście U.

Straty zwarcia ΔP_z występują głównie w uzwojeniach. U zwarcia jest małe na skutek tego mała jest również indukcja a ponieważ straty w żelazie zależą od kwadratu indukcji więc są one pomijalnie małe. Straty w uzwojeniach są proporcjonalne do kwadratu prądu a ponieważ U_zw jest proporcjonalne więc straty zwarcia są w przybliżeniu proporcjonalne do kwadratu napięcia.

Moment rozruchowy można wyrazić wzorem M_r=c*U_e2*I₂*cosφ₂. Przy R_dw = 0 prąd I₂ jest duży, ale cosϕ₂ jest mały i przy stałej wartości U_e2 moment rozruchowy jest niewielki. Przy dołączeniu dodatkowej rezystancji R_dw i zwiększeniu jej prąd I₂ maleje ale więcej wzrasta cosϕ₂. W wyniku tego moment rozruchowy rośnie.

---