POLITECHNIKA RZESZOWSKA

Im. Ignacego Łukaszewicza

LABORATORIUM Z MASZYN ELEKTRYCZNYCH

TEMAT ĆWICZENIA:

Silnik komutatorowy szeregowy jednofazowy

Mateusz Storek

Albert Hawrylak

Damian Kielar

Andrzej Skrzypek

Grupa:L4
EE-DI-3

Zespół: C

1. Schemat silnika uniwersalnego zasilanego napięciem przemiennym.

1. Schemat silnika uniwersalnego zasilanego napięciem stałym.

3. Pomiary w stanie jałowym (P₀, I₀, n, cosϕ₀=f(U)):

• napięcie przemienne

U [V]	Po [W]	Io [A]	n [obr/min]	cosφ
110	125	1,15	12800	0,988142
100	105	1,1	12000	0,954545
80	72,5	0,9	10000	1,006944
60	45	0,75	8400	1
40	25	0,65	6300	0,961538
20	7,5	0,5	2500	0,75

$$\text{cosΦ}_{0}\mathbf{=}\frac{P_{0}}{U \bullet I_{0}}$$

• napięcie stałe

U [V]	Io [A]	n [obr/min]	Po [W]
110	1,3	13760	143
100	1,2	13000	120
80	1	11000	80
60	0,9	9410	54
40	0,7	7000	28
20	0,5	4000	10

3.1. Charakterystyki:

3. Charakterystyka mechaniczna n=f(M) oraz charakterystyki ruchowe (I₁, P₁ P₂, η, cosϕ=f(M)), U = const.

• napięcie przemienne:

U	M	P1	I1	n	P2	cosφ1	η
[V]	[Nm]	[W]	[A]	[obr/min]	[W]	[-]	[%]
110	0	125	1,15	12800	0,000	0,47	0,000
	0,05	147,5	1,4	11000	57,592	0,48	39,045
	0,1	180	1,75	9350	97,906	0,46	54,392
	0,15	205	2,15	7900	124,084	0,42	60,529
	0,2	232,5	2,45	7000	146,597	0,40	63,052
	0,25	250	2,7	6000	157,068	0,41	62,827

• napięcie stałe:

U	I1	n	M	P1	P2	η
[V]	[A]	[obr/min]	[Nm]	[W]	[W]	[%]
110	1,3	13760	0	143	0,000	0,000
	1,5	12000	0,05	165	62,827	38,077
	1,9	10000	0,1	209	104,712	50,101
	2,1	9600	0,15	231	150,785	65,275
	2,5	8500	0,2	275	178,010	64,731
	2,7	8000	0,25	297	209,424	70,513

4.1. Charakterystyka mechaniczna:

2. Charakterystyki ruchowe:

3. Charakterystyka regulacji n=f(U), M = const.

• Napięcie przemienne:

M	U	P	I	n
[Nm]	[V]	[W]	[A]	[obr/min]
0,1	110	177,5	1,8	9130
	100	165	1,8	8300
	80	132,5	1,9	5500
	60	85	1,9	2560
	50	55	1,65	1500

• Napięcie stałe:

M	U	I	n
[Nm]	[V]	[A]	[pbr/min]
0,1	105	1,8	10400
	90	1,7	9000
	70	1,7	6600
	50	1,65	4700
	30	1,6	2300

1. Charakterystyka:

3. Zastosowanie silnika uniwersalnego w sprzęcie gospodarstwa domowego:

• Silnik z uzwojeniem hamującym (malakser)

W malakserze zastosowano specjalne uzwojenie hamujące, którego celem jest szybkie wyhamowanie silnika. Po odłączeniu uzwojenia roboczego dołączane jest uzwojenie hamujące, które znacznie skraca czas zatrzymania się wirnika silnika.

• Silnik ze skokową regulacją prędkości obrotowej (robot kuchenny)

• Silnik z regulacją prędkości obrotowej z wykorzystaniem triaka (odkurzacz)

• Silnik z regulacją prędkości obrotowej poprzez zmianę wartości rezystancji (maszyna do szycia)

3. Wnioski

W czasie ćwiczenia zbadaliśmy silnik komutatorowy szeregowy jednofazowy zwany też silnikiem uniwersalnym gdyż może on pracować zarówno przy zasilaniu napięciem stałym jak i zmiennym.

W stanie jałowym zarówno dla zasilania napięciem stałym jak i zmiennym wraz ze wzrostem napięcia zasilania prąd pobierany jak i moc pobierana wzrasta. W stanie jałowym przy zasilaniu napięciem stałym prędkość przy danej wartości napięcia jest większa niż przy zasilaniu napięciem zmiennym.

Z charakterystyki mechanicznej widać, że dla obu sposobów zasilania charakterystyki silnika mają podobny przebieg jednak na wskutek występowania indukcyjności uzwojeń prędkość obrotowa silnika dla napięcia przemiennego jest mniejsza.

Regulacji prędkości silnika dokonywaliśmy poprzez zmianę napięcia zasilania przy stałym momencie obciążenia. Dla mniejszego napięcia silnik zasilany napięciem stałym ma wyraźnie większą prędkość obrotową. Im napięcie zasilania jest większe tym mniejsze różnice w prędkości obrotowej, natomiast im większy jest moment obciążenia tym silnik kręci się z mniejszą prędkością.

W ostatnim punkcie ćwiczenia zapoznaliśmy się z silnikami uniwersalnymi stosowanymi w sprzęcie gospodarstwa domowego. Dla silnika z regulacją prędkości obrotowej z wykorzystaniem triaka (odkurzacz) zmierzyliśmy moc pobieraną. Następnie odcięliśmy do niego dopływ powietrza w wyniku czego moc pobierana spadła. Jest to spowodowane tym, że zdjęliśmy z niego obciążenie i wszedł on na swoją prędkość znamionową równocześnie spadł prąd a co za tym idzie moc.