Politechnika Lubelska w Lublinie	Laboratorium Napędów Elektrycznych
Skład grupy: Arkadiusz Szkoda Mariusz Kozdrój Grzegorz Polak	Temat ćwiczenia : BADANIE UKŁADU NAPĘDOWEGO Z SILNIKIEM INDUKCYJNYM, KLATKOWYM ZASILANYM Z PRZETWORNICY CZĘSTOTLIWOŚCI
Data ćwiczenia : 25.10.2014 r.	Typ dokumentu: SPRAWOZDANIE

1. Dane techniczne przetwornicy częstotliwości oraz zespołu napędowego.

Parametry przetwornicy częstotliwości.

Typ	AMT0012-0150/RN-5
Uz	380 V
fwyj	0-50 Hz
Przeciążalność	1.5 In przez 1 minutę
Pwyj	7 kVA
Silnik obsługiwany	5.5 kW

Parametry zespołu napędowego.

Silnik klatkowy indukcyjny	Prądnica hamownicza
Typ	S2Ja24a
Moc	1.5kW
U	380V
In	3.5A
Δ/Y	Y
Obr/min	1420
Masa	22.5kg

Przeciążalność silnika wynosi 1.2*In czyli 3.5 * 1.2 = 4.2A

Stała prądnicy tachometrycznej wynosi c=2.664 rad/V*s

1. Wyznaczanie charakterystyk układu napędowego dla kilku stałych wartości częstotliwości.

Charakterystyka układu w funkcji ω =f(M)

Charakterystyka układu w funkcji η =f(M)

Charakterystyka układu w funkcji λ =f(M)

Charakterystyka układu w funkcji Um =f(M)

Charakterystyka układu w funkcji Is =f(M) oraz Im =f(M)

Charakterystyka układu w funkcji U_M =f(f)

Charakterystyka układu w funkcji P =f(f)

Charakterystyki układu w funkcji η =f(f) oraz λ =f(f)

Charakterystyki układu w funkcji I_S =f(f) oraz I_M =f(f)

Przykładowe obliczenia wykonane w celu wyznaczenia charakterystyk układy napędowego dla kilku stałych wartości częstotliwości.

Wzory użyte do wykonania obliczeń.

P = P₁ + P₂

P_w = P_H + P₀ + P_cu

$$\omega = c \bullet U_{\omega}\frac{2\pi}{60}$$

$$M = \frac{P}{\omega}$$

$$\eta = \frac{P_{w}}{P}$$

$$\lambda_{p} = \frac{P}{\sqrt{3} \bullet U \bullet I}$$

Obliczenia wykonano dla wiersz nr 6 przy częstotliwości zadanej f=50Hz.

P = P₁ + P₂ = 720W + 200W = 920W

P_w = P_H + P₀ + P_cu

Wzór ten zastąpiono : P_W = P_O + 3(R * I_H²)+P_Hwięc otrzymano

P_W = P_O + 3(R * I_H²)+P_H = 32 + 3(0*1, 4²) + 392 = 424W

$$\omega = c \bullet U_{\omega}\frac{2\pi}{60} = 2,664*150*\frac{2\pi}{60} = 41,82\frac{\text{rad}}{s}$$

$$M = \frac{P}{\omega} = \ \frac{920}{41,82} = 22\ Nm$$

$$\eta = \frac{P_{w}}{P} = \frac{424}{920} = 0,46$$

$$\lambda_{p} = \frac{P}{\sqrt{3} \bullet U \bullet I} = \frac{920}{\sqrt{3}*380*2} = 0,70$$

Obliczenia dla pozostałych przypadków zostały wykonane identyczną metodą prezentowaną powyżej .

Przykładowe obliczenia wykonane w celu wyznaczenia charakterystyk układy napędowego w funkcji częstotliwości przy w przybliżeniu stałej wartości momentu obciążenia silnika .

Wzory użyte do wykonania obliczeń.

P = P₁ + P₂

P_w = P_H + P₀ + P_cu

$$\omega = c \bullet U_{\omega}\frac{2\pi}{60}$$

$$M = \frac{P}{\omega}$$

$$\eta = \frac{P_{w}}{P}$$

$$\lambda_{p} = \frac{P}{\sqrt{3} \bullet U \bullet I}$$

Obliczenia wykonano dla wiersz nr 1 przy stałem obciążeniu prądowym wynoszącym I_H=3A

P = P₁ + P₂ = 520W + 80W = 600W

P_w = P_H + P₀ + P_cu

Wzór ten zastąpiono : P_W = P_O + 3(R * I_H²)+P_Hwięc otrzymano

P_W = P_O + 3(R * I_H²)+P_H = 0 + 3(2,26*3²) + 48 = 82, 02W

$$\omega = c \bullet U_{\omega}\frac{2\pi}{60} = 2,664*10*\frac{2\pi}{60} = 2,788\frac{\text{rad}}{s}$$

$$M = \frac{P}{\omega} = \ \frac{600}{2,788} = 215,18\text{\ Nm}$$

$$\eta = \frac{P_{w}}{P} = \frac{82,02}{600} = 0,13$$

$$\lambda_{p} = \frac{P}{\sqrt{3} \bullet U \bullet I} = \frac{600}{\sqrt{3}*110*4,3} = 0,732$$

.

Uwagi i wnioski:

W powyższym ćwiczeniu zapoznaliśmy się w jaki sposób następuje rozruch silnika indukcyjnego przy pomocy przetwornicy częstotliwości. Podczas pomiarów silnik był „wzbudzany” do pracy przy różnych częstotliwościach.

Wartości rezystancji oraz strat w prądnicy hamowniczej oraz prądnicy tachometrycznej zostały odczytane z wykresów zamieszczonych w skrypcie oraz posłużyły do dokonania obliczeń które w dużym stopniu wpłynęły na otrzymane charakterystyki. Pomiary zostały przeprowadzone bez większych problemów i trudności, czego dowodem są powstałe charakterystyki. Ich kształt jest bardzo zbliżony do idealnych, a zmierzone punkty pomiarowe w bardzo prosty sposób się dało aproksymować.