Politechnika Lubelska w Lublinie	Laboratorium Napędów Elektrycznych
	Ćwiczenie nr 27
Imię i Nazwisko: Jakub Machometa Marcin Łupina Damian Lis Andrzej Wiśniewski	Semestr: VI
Temat: Badanie obcowzbudnego silnika prądu stałego sterowanego jednofazowym prostownikiem dwupulsowym w obwodzie twornika	Data wyk.:

1. Schemat układu pomiarowego.

2. Dane znamionowe maszyn.

Silnik: Prądnica:

U_n = 230 V U_n = 230 V

I_n = 6.7 A I_n =

I_wzb = 0.45 A I_wzb =

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

P_n = 1.1 kW P_n = 1.2 kW

3. Badanie układu napędowego bez sprzężenia zwrotnego oraz z zamkniętą pętlą sprzężenia zwrotnego.

U	I	Ut	It	UH	IH	w	Uw	PH	Pw	M
V	A	V	A	V	A	rad/s	V	W	W	Nm
380	0,42	92	0,8	120	0	64,89	62	0,00	40,00	0,62
	0,41	86	1	115	0,1	59,66	57	11,50	46,98	0,79
	0,41	80	1,1	100	0,2	54,43	52	20,00	50,95	0,94
	0,41	68	1,3	85	0,35	47,10	45	29,75	56,41	1,20
380	0,41	106	0,9	145	0	78,50	75	0,00	46,00	0,59
	0,41	88	1,2	115	0,2	62,80	60	23,00	61,95	0,99
	0,41	76	1,4	90	0,4	52,33	50	36,00	69,90	1,34
	0,41	58	1,8	70	0,7	41,87	40	49,00	80,33	1,92
	0,41	48	2,3	50	1	31,40	30	50,00	81,75	2,60
380	0,41	126	1	160	0	94,20	90	0,00	55,00	0,58
	0,41	88	1,5	120	0,45	62,80	60	54,00	103,14	1,64
	0,41	68	2,1	70	0,9	47,10	45	63,00	105,28	2,24
	0,41	56	2,6	61	1,2	36,63	35	73,20	113,90	3,11
	0,41	46	3,2	47	1,7	26,17	25	79,90	119,98	4,59
380	0,41	148	1	200	0	109,90	105	0,00	57,00	0,52
	0,41	130	1,3	170	0,2	94,20	90	34,00	80,95	0,86
	0,41	94	1,8	118	0,7	78,50	75	82,60	127,93	1,63
	0,41	78	2,4	92	1	52,33	50	92,00	130,75	2,50
	0,41	56	3,3	58	1,8	36,63	35	104,40	142,95	3,90
380	0,41	88	0,8	120	0	62,80	60	0,00	25,00	0,40
	0,41	89	1,4	116	0,42	62,80	60	48,72	75,72	1,21
	0,41	100	2	110	0,75	62,80	60	82,50	111,06	1,77
	0,41	100	3	107,5	1,4	62,80	60	150,50	182,15	2,90
	0,41	92	5,3	92	3	62,80	60	276,00	315,25	5,02
380	0,41	128	1	172,5	0	94,20	90	0,00	47,00	0,50
	0,41	128	2	170	0,6	94,20	90	102,00	151,85	1,61
	0,41	130	3	161	1,4	94,20	90	225,40	279,05	2,96
	0,41	130	4	152	2,1	94,20	90	319,20	376,18	3,99
	0,41	130	5	150	2,75	94,20	90	412,50	472,56	5,02
380	0,41	168	1	228	0	125,60	120	0,00	70,00	0,56
	0,41	168	1,8	225	0,5	125,60	120	112,50	184,88	1,47
	0,41	168	3	215	1,3	125,60	120	279,50	355,68	2,83
	0,41	168	4	208	2,1	125,60	120	436,80	516,78	4,11
	0,41	168	5,2	200	2,85	125,60	120	570,00	653,54	5,20
380	0,41	146	1	198	0	109,90	105	0,00	57,00	0,52
	0,41	146	1,8	190	0,55	109,90	105	104,50	164,11	1,49
	0,41	146	2,8	185	1,2	109,90	105	222,00	284,70	2,59
	0,41	146	3,8	178	2	109,90	105	356,00	422,50	3,84
	0,41	146	5,2	172	2,8	109,90	105	481,60	551,90	5,02

Przykładowe obliczenia:

P_H = U_H⋅I_H = 115⋅0,1 = 11,5 W

ΔP_obc = I_H²⋅R_tH = 0,1²⋅4.75 = 0,048W

P_w = P_H+ΔP_o+ΔP_obc = 11,5+35+46,98 = 46,98 W

M === 0,79 Nm

UAS

UAR

5. Wnioski.

W ćwiczeniu badaliśmy układu napędowego otwartego i zamkniętego zasilanego powyższym prostownikiem. Regulację obciążenia przeprowadzono dla czterech wartości kąta α. Po wykonaniu obliczeń zostały wykreślone zależności: ω=f(M), η=f(M), λ_P=f(M). Wzrost momentu (prądu) powoduje spadek prędkości silnika dla układu otwartego. Prędkość obrotowa utrzymuje się na prawie stałym poziomie dla układu zamknietego, a jej przebieg w funkcji momentu na wale wykazuje się dużą sztywnością.

4. Wnioski.

W pierwszej części ćwiczenia zostały przeprowadzone badania wpływu obciążenia prostownika na jego pracę, przy różnych kątach wysterowania tyrystorów. Na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić, że wzrost kąta α powoduje obniżenie napięcia wyprostowanego oraz zmniejsza sztywność charakterystyki zewnętrznej (wzrost prądu powoduje szybszy spadek napięcia). W związku z tym dla dużych kątów α prostownik może być obciążony tylko nieznacznie.

Następnym etapem było badanie układu napędowego otwartego i zamkniętego zasilanego powyższym prostownikiem.

Wzrost momentu (prądu) powoduje spadek prędkości silnika; dla UAS charakterystyki mają kształt hiperboliczny, prędkość maleje dość szybko, szczególnie dla dużych kątów α; przy zastosowaniu UAR następuje znaczne usztywnienie charakterystyk, stają się one ponadto prawie liniami prostymi lekko opadającymi ze wzrostem momentu; podsumowując: UAR zwiększa stabilność pracy silnika, utrzymując prędkość prawie na stałym poziomie właściwie bez względu na kąt wysterowania tyrystorów;

6. Wnioski.

a) W ćwiczeniu badaliśmy prostownik trójfazowy 3- pulsowy, zdejmując jego charakterystyki zewnętrzne dla czterech różnych kątów opóźnienia wysterowania zaworów. Charakterystyki we wszystkich przypadkach mają charakter opadający, z tym że charakterystyka dla największego kąta  leżała najwyżej.

b) Następnie badaliśmy zachowanie się i pracę silnika prądu stałego przy zasilaniu go z badanego poprzednio prostownika w układzie otwartym, dla dwóch prędkości = 0,5_N i = 0,_.

• W układzie otwartym, przy zwiększającym się momencie na wale silnika  spada.

• Sprawność zespołu napędowego rośnie a następnie maleje.

• Współczynnik mocy układu narasta od małej wartości ok. = 0,3 wraz ze wzrostem momentu użytecznego na wale silnika.

c) Badania zostały przeprowadzone również dla układu zamkniętego.

• Prędkość obrotowa utrzymuje się na prawie stałym poziomie, a jej przebieg w funkcji momentu na wale wykazuje się dużą sztywnością.

.

• Współczynnik mocy układu narasta od małej wartości ok. = 0,4 wraz ze wzrostem momentu użytecznego na wale silnika.