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 hamującego:

TYP PZMb44a IP14 NR 468088 P_N=2,2kW M_N=MOV I_N=24,2A

Prad wzbudzenia 0,66A PN-65/E 06000

b) Pradnicy:

TYP 6B0d22b Nr 6385 P

4.Tabele pomiarowe tranzystora n-p-n BC-107

- Tabela dla charakterystyki I_C = f ( U_CE ) przy I_B = 12 μA

UCE	mA	0,018	0,2	1,5	2,5	4	5,4	7	8	10	11,6	13	14,3	15,07
IC	V	0,039	2,34	2,5	2,57	2,64	2,71	2,8	2,87	3	3,14	3,23	3,31	3,38

- Tabela dla charakterystyki I_C = f ( U_CE ) przy I_B = 32 μA

UCE	mA	0,020	0,2	1,5	3	4	5	8	10	11,5	13	15
IC	V	0,085	6,08	7,32	7,65	8,14	8,46	9,20	10,43	11,33	11,82	12,41

- Tabela dla charakterystyki I_C = f ( I_B ) przy U_CE = 7 V

IB	μA	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	25
IC	mA	0,44	0,88	1,35	1,87	2,37	2,94	3,52	4,09	4,69	5,27	5,98	6,63	7

- Tabela dla charakterystyki I_C = f ( I_B ) przy U_CE = 12 V

IB	μA	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	25
IC	mA	0,46	0,93	1,46	2,01	2,64	3,3	3,94	4,62	5,4	6,17	7,18	8,04	8,57

4. Wykresy

- Charakterystyka wyjściowa I_C = f ( U_CE ) przy I_B = 12 μA

- Charakterystyka wyjściowa I_C = f ( U_CE ) przy I_B = 32 μA

- Charakterystyka prądowa I_C = f ( I_B ) przy U_CE = 7 V

- Charakterystyka prądowa I_C = f ( I_B ) przy U_CE = 12 V

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.

---