Politechnika Lubelska	Laboratorium Napędu Elektrycznego
w Lublinie	Ćwiczenie Nr 20
^Wykonali: Suwara Piotr, Stec Krzysztof, Smoliński Dariusz, Muszyński Marcin		Semestr VI	Grupa ED 6.6	Rok akad. 2004/2005
^Temat ćwiczenia^: Regulacja prędkości kątowej obcowzbudnego silnika prądu stałego za pomocą przerywacza tyrystorowego.			^Data wykonania: ^28.02.2005	Ocena

Schemat układu pomiarowego:

Dane znamionowe elementów układu:

Prądnica: Silnik:

I_N = 6,25 A I_N = 6,25 A

P_N = 1,1 kW P_N = 1,1 kW

n = 1450 obr/min n = 1450 obr/min

I_W = 0,29 A I_W = 0,29 A

U_N = 220 V U_N = 220 V

1.Wyznaczanie charakterystyk mechanicznych silnika obcowzbudnego zasilanego impulsowo.

a) układ otwarty

a = 0.9

L.p	US	UM	IM	UH	IH	PH	ΣΔPH	Uω	ω	M
	V	V	A	V	A	W	W	V	rad/s	Nm
1		220	2,5	217	1,5	0	113	160	167,5	0,67
2		220	3	212	2	107,5	112,4	158	165,3	1,33
3		215	3,5	210	2,5	206	114,2	157	164,3	1,94
4		215	4,2	205	3	301,5	117	155	162,2	2,58
5	6,2	210	4,7	200	3,5	400	121,6	154	161,1	3,23
6		210	5,3	198	4	497,5	126,7	152	159	3,92
7		210	5,9	195	4,5	582	134,1	151	158	4,53
8		210	6,4	192	5	665	142,8	150	157	5,14
9		210	7,1	187	5,5	744	153,2	149	155,9	5,75
10		208	7,8	185	6	828	166,3	149	155,9	6,37

Przykładowe obliczenia:

P_H = I_H⋅U_H = 205V*3A = 301,5W

ΣΔP_H = ΔP_o + ΔP_obc = 111W+ 1,4W = 112,4

ΔP_obc = I_h²⋅R_TH = (0,5A)²*5,6Ω = 1,4W

M = [P_H+ΣΔP_H]/ω = [301,5 + 112,5]/165,3 = 1,33 Nm

a = 0.7

L.p	US	UM	IM	UH	IH	PH	ΣΔPH	Uω	ω	M
	V	V	A	V	A	W	W	V	rad/s	Nm
1		212	2,4	221	1,5	0	331,5	155	165,3	0,67
2		210	2,9	207	2	105	414	150	162,2	1,32
3		210	3,6	200	2,5	204	500	150	160,1	1,96
4		205	4	195	3	301,5	585	150	159	2,61
5	4,5	200	4,7	188	3,5	398	658	145	157	3,28
6		190	5,3	180	4	485	720	140	155,9	3,9
7		190	5,8	172	4,5	570	774	135	154,9	4,52
8		185	6,4	165	5	654,5	825	130	154,8	5,13
9		180	7,1	157	5,5	736	863,5	130	152,8	5,79
10		178	7,7	150	6	810	900	125	151,7	6,41

a = 0.5

L.p	US	UM	IM	UH	IH	PH	ΣΔPH	Uω	ω	M
	V	V	A	V	A	W	W	V	rad/s	Nm
1		212	0,95	210	0	0	108	154	161,1	0,67
2		210	1,45	202	0,5	101	105,4	151	158	1,3
3		208	1,95	196	1	196	107,6	149	155,9	1,94
4		204	2,45	190	1,5	285	108	145	151,7	2,59
5	3,75	198	3	182	2	364	108,6	140	146,5	3,22
6		190	3,45	170	2,5	425	109,7	133	139,2	3,84
7		180	3,95	160	3	480	114,1	128	133,9	4,43
8		175	4,45	150	3,5	525	116,8	120	125,6	5,1
9		170	5	142	4	568	126,2	118	123,5	5,62
10		165	5,5	135	4,5	607,5	134,3	112	117,2	6,33

Charakterystyki mechaniczne układu otwartego dla różnych wartości współczynnika „a”

b) układ automatycznej regulacji

Lp	US	UM	IM	UH	IH	PH	ΣΔPH	Uω	ω	M
	V	V	A	V	A	W	W	V	rad/s	Nm
1	4,2	210	3	210	2	420	108,6	155	158	1,97
2	4,9	210	3,5	205	2,5	512,5	113,6	155	158	2,61
3	5,6	205	4,1	195	3	585	117,6	150	157	3,24
4	5,6	205	4,6	195	3,5	682,5	124,7	150	157	3,89
5	5,6	205	5,2	192	4	768	133,1	150	157	4,55
6	5,4	205	5,8	190	4,5	855	140,8	150	154,9	5,09
7	5,3	205	6,4	188	5	940	150,2	150	151,7	5,81
8	5,5	205	7,1	185	5,5	1017,5	163,3	150	151,7	6,41

L.p	US	UM	IM	UH	IH	PH	ΣΔPH	Uω	ω	M
	V	V	A	V	A	W	W	V	rad/s	Nm
1	3,2	200	3	192	2	384	103,6	145	152,8	1,92
2	3,6	200	3,5	190	2,5	475	108	145	152,8	2,58
3	4	195	4,1	185	3	555	112,6	145	151,7	3,24
4	4,4	190	4,6	180	3,5	630	119,7	140	151,7	3,88
5	4,7	190	5,2	176	4	704	128,1	140	151,7	4,5
6	5,1	190	5,8	175	4,5	787,5	137,8	140	151,7	5,15
7	4,8	190	6,4	172	5	860	145,2	140	146,5	5,77
8	4,9	190	7,1	170	5,5	935	157,3	140	145,4	6,31

L.p	US	UM	IM	UH	IH	PH	ΣΔPH	Uω	ω	M
	V	V	A	V	A	W	W	V	rad/s	Nm
1	2	170	2,9	165	2	330	88,6	115	133,9	1,91
2	2,6	170	3,4	163	2,5	407,5	93	125	133,9	2,55
3	3	170	4	160	3	480	98,6	120	133,9	3,2
4	3,4	165	4,6	150	3,5	525	105,7	120	133,9	3,83
5	3,8	165	5,2	148	4	592	114,1	115	133,9	4,43
6	4,1	165	5,7	145	4,5	652,5	123,8	115	133,9	5,05
7	4,1	165	6,4	143	5	715	130,2	115	127,6	5,72
8	4,1	165	7	140	5,5	770	141,3	115	125,6	6,32

Charakterystyki UAR dla różnych nastaw współczynnika „a”

2.Pomiar charakterystyk regulacyjnych układu napędowego ω = f (a).

L.p	US	IM	Uω	ω	a		L.p	US	IM	Uω	ω	a
	V	A	V	rad/s	-				V	A	V	rad/s	-
1	0	4	60	71,1	0,05			1	0	2	85	86,6	0,05
2	0,5			68	84,7		0,2		2		0,5		100	108,4	0,2
3	1			75	104,6		0,33		3		1		110	115,4	0,33
4	2			95	130,8		0,48		4		2		128	136,2	0,48
5	3			117	151,7		0,62		5		3		150	158,5	0,62
6	4			140	157		0,76		6		4		160	163,5	0,76
7	5			160	158		0,91		7		5		162	165	0,91
8	6,			161	160,1		0,98		8		6		165	166	0,98

Przebieg charakterystyk regulacyjnych dla prądu I_N oraz 0,5 I_N.

Wnioski:

Pracę napędu w układzie otwartym badaliśmy przy różnych współczynnikach wypełnienia, możemy stwierdzić że w przypadku gdy „a” jest zbliżony do jedności to praca przebiega stabilnie i zmiany prędkości kątowej w wyniku zwiększania obciążenia są małe w porównaniu ze zmianami prędkości gdy współczynnik przyjmuje wartości niższe (ok. 0,5 i niższe). Praca w układzie automatycznej regulacji przebiega jednakowo stabilnie dla wszystkich nastaw współczynnika wypełnienia, choć obserwujemy w końcowych fazach wszystkich charakterystyk zmniejszenie prędkości podczas wzrostu momentu.

Jak widać z charakterystyk regulacyjnych zwiększanie współczynnika wypełnienia pozwala na wzrost prędkości, w naszym przypadku prędkość była większa dla połowy prądu znamionowego silnika.

Suwara Piotr, Stec Krzysztof, Smoliński Dariusz, Muszyński Marcin.

---