POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA W KIELCACH
LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCZNYCH
Ćwiczenie nr 2	Temat: Badanie silnika synchronicznego.	Nr . grupy : 22a Dobrowolski Grzegorz Fornalczyk Jacek Grudzień Jacek Góralski Wojtek
Data wykonania ćwiczenia. 16.10.1998. rok	Data oddania sprawozdania. 23.10.1998. rok	Ocena.

1.Cel ćwiczenia:

a) pomiar krzywych "v" silnika synchronicznego ,

b) pomiar charakterystyki elektromechanicznej silnika.

2.Schemat pomiarowy do badania charakterystyk.

3. Parametry:

a) Silnika hamujacego.

TYP PZMb44a IP14 NR 468088 P_N=2,2kW U_N=110V I_N=24,2A

Prąd wzbudzenia 0,66A PN-65/E-06000

b) Prądnicy.

TYP 6B0d22b Nr 6385 P_N=4kW U_N=400V I_N=7,2A

PN-65/E-06000

4. Tabele pomiarowe :

1. Dla charakterystyki elektromechanicznej.

Lp.	I1	I2	I3	PA	PB	P1	P2^*	M
	W			W				Nm	-
1.	0,9	0	0,75	280	200	480	150
2.	1,1	0,3	1	320	300	620	260
3.	1,8	0,5	1,65	520	520	1040	600
4.	2,65	1	2,5	780	820	1600	1120
5.	3,2	1,1	3,05	1120	980	2100	1450

b) Dla charakterystyk pomiaru krzywych ” V ”.

Lp.	PZ=0
		W		W		W
		IA	IF	IA	IF	IA	IF
		A		A		A
1.	5,7	0	6,1	0	8,7	0
2.	4,7	0,5	5,05	0,5	7,4	0,35
3.	3,3	1	3,9	0,9	6,15	0,7
4.	2,2	1,4	2,75	1,4	5,25	1
5.	1,3	1,7	2	1,6	4	1,5
6.	0	2,2	1,48	2,15	2,9	2,3
7.	0,8	2,6	2,1	2,3	3,8	3,3
8.	1,75	3	3	3,3	4,9	3,9
9.	2,8	3,45	4,25	3,9	5,75	4,3
10.	3,65	3,80	5,2	4,3	7	4,9
11.	4,5	4,1	6,2	4,7	7,9	5,3
12.	5,7	4,65			8,7	5,6

5. Wzory i przykładowe obliczenia:

Na podstawie otrzymanych pomiarów i charakterystyk mogliśmy wyliczyć następujące wielkości hybrydowe:

• współczynnik wzmocnienia prądowego z charakterystyki I_C = f ( I_B ), który wyraża się wzorem

przy U_CE =const.

Dla stałego napięcia U_CE = 7 V

ΔI_C = 5,98 - 2,94 = 3,04 mA

ΔI_B = 22 - 12 = 10 μA

Dla stałego napięcia U_CE = 12 V

ΔI_C = 6,17 - 2,01 = 4,16 mA

ΔI_B = 20 - 8 = 12 μA

• przewodność wyjściową z charakterystyki I_C = f ( U_CE ), wyrażoną wzorem

przy I_B = const.

Dla stałego prądu bazy I_B = 12 μA

ΔI_C = 3,32 - 2,64 = 0,68 mA

ΔU_CE = 13 - 4 = 9 V

Dla stałego prądu bazy I_B = 32 μA

ΔI_C = 12,41 - 7,65 = 4,76 mA

ΔU_CE = 15 - 3 = 12 V

Na podstawie otrzymanych wyników obliczeń mogliśmy wyliczyć parametry h tranzystorów połączonych w układzie wspólnego kolektora i wspólnej bazy.

a ) Dla układu wspólnej bazy:

- przypadek 1:obliczenia na podstawie ch-yk wyjściowej przy U_CE = 7 V i prądowej przy I_B = 12 μA

- przypadek 2:obliczenia na podstawie ch-yk wyjściowej przy U_CE = 12 V i prądowej przy I_B = 32 μA

b ) Dla układu wspólnego kolektora:

- przypadek 1: obliczenia na podstawie ch-yk wyjściowej przy U_CE = 7 V i prądowej przy I_B = 12 μA

- przypadek 2:obliczenia na podstawie ch-yk wyjściowej przy U_CE = 12 V i prądowej przy I_B = 32 μA

6. Wnioski :

Podczas ćwiczenia badaliśmy metodą punkt po punkcie wygląd charakterystyk prądowych i wyjściowych tranzystora typu n-p-n. Z otrzymanych wyników widać, że ich wygląd jest podobny do przewidywanych charakterystyk.

Z charakterystyk wyjściowych dowiedzieliśmy się, że ze wzrostem napięcia kolektor-emiter (U_CE) prąd kolektora (I_C) narasta w dwojaki sposób. Wpierw narasta bardzo szybko wraz z małymi zmianami napięcia U_CE , po czym zaczyna narastać w sposób co raz to łagodniejszy aż prawie do linii poziomej. Wówczas tranzystor zaczyna wchodzić w stan nasycenia, jednak nie jest to dokładnie przedstawione na wykresie uzyskanym podczas ćwiczenia. Dokładniejszą charakterystykę można by było uzyskać zwiększając zakres napięcia U_CE , pilnując aby nie przekroczyć mocy admisyjnej badanego tranzystora.

Kolejnym zauważalnym faktem jest wygląd charakterystyk wyjściowych w zależności od różnych wartości stałego prądu bazy (I_B) , przy którym te charakterystyki były zdejmowane. Dla większego prądu bazy tranzystor zaczynał wpadać w stan nasycenia przy większej wartości napięcia U_CE .

Z charakterystyk wyjściowych wyliczyliśmy parametr jakim jest przewodność wyjściowa - h_22e. Parametr ten zmienił się przy różnych obliczeniach wykonywanych ze względu na przyjęty stały prąd bazy. Dla większego prądu bazy wartość tego parametru zwiększyła się kilkakrotnie, co oznacza, że ze wzrostem I_B maleje rezystancja wyjścia będąca odwrotnością przewodności.

Przy pomocy parametru h_22e obliczonego dla tranzystora w układzie wspólnego emitera mogliśmy wyliczyć tenże parametr dla tranzystorów pracujących w układach wspólnego kolektora i wspólnej bazy.

Dla układu wspólnego kolektora parametr ten ma takie same wartości, zaś dla układu wspólnej bazy wartości wyliczonego parametru zmniejszyły się kilkusetkrotnie, co oznacza, że w układzie wspólnej bazy rezystancja wyjściowa jest bardzo duża.

Kolejną uzyskaną na ćwiczeniach grupą charakterystyk są charakterystyki prądowe. Wykonaliśmy je dla różnych wartości napięcia U_CE . Zauważyliśmy, że prąd kolektora zmienia się wraz ze wzrostem prądu bazy w sposób prawie liniowy. Wygląd charakterystyki uzależniony jest od wartości napięcia U_CE .Dla większego napięcia U_CE nachylenie charakterystyki zwiększa się.

Z tych charakterystyk wyliczyliśmy parametr będący współczynnikiem wzmocnienia - h_21e .Otrzymane wyniki zgadzają się z przewidywanymi wartościami dla tranzystora typu BC-107.Po przeliczeniu tego parametru dla układów wspólnego kolektora i wspólnej bazy zauważyliśmy, że dla układu wspólnego kolektora otrzymaliśmy takie same wyniki lecz ze znakiem ujemnym, zaś dla układu wspólnej bazy współczynnik wzmocnienia prądowego równy jest prawie 1, czyli, że w układzie tym brak jest wzmocnienia prądowego.

---