SPRAWOZDANIE

Wyznaczanie przełożenia oraz sprawności zespołu napędowego pod obciążeniem.

Wykonał:

Szymon Duch

Waldemar Bujak

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie:

• przełożenia zespołu napędowego

• sprawności układu napędowego w zależności od obciążenia

• prędkości obrotowej silnika w zależności od momentu obciążenia

Przebieg ćwiczenia

• Przed rozpoczęciem pomiarów odczytujemy parametry silnika z tabliczki znamionowej.

• Ustawić i zapisać prędkości obrotowe silnika zadane przez prowadzącego.

• Ustawiamy obciążenie hamulca zaczynając od 0 % w każdym następnym pomiarze zwiększamy obciążenie o 5 %.

• Włączamy silnik.

• Dokonujemy pomiaru prędkości obrotowej silnika, hamulca oraz moment obciążenia hamulca.

• Po zakończeniu pomiaru wyłączamy silnik.

Wyniki pomiarów

Lp.	Obciążenie hamluca [%]	Obroty silnika nwej [Obr/min]	Obroty hamulca nwyj [Obr/min]	Obciążenie hamluca [Nm]	Obciążenie silnika [%]
1	0	238,8	23,3	3,3	5,69
2	5	239,8	23,3	3,4	6,04
3	10	239,6	23,1	4,8	6,6
4	15	239	21,6	15,7	14,3
5	20	239	20,4	23,1	20,5
6	25	239	18,5	32	29
7	30	238	16,3	38,5	35

Parametry silnika:

• 750 W

• 1400 obr/min

• i = 10,13

• M = 52 Nm

• L = 10 %

Schemat stanowiska.

W ćwiczeniu wykorzystano układ, w którego skład wchodzi:

• silnik trójfazowy asynchroniczny R47 DV100 N4 /BMG/HR/TF o mocy 2,2kW, firmy SEW - EURODRIVE

• hamulec elektromagnetyczny proszkowy P170 H z regulatorem prądu firmy EMA-ELFA

• przemiennik częstotliwości ACS600 firmy ABB wraz z oprogramowaniem

• cyfrowy tachometr optyczno – stykowy DT-2236 firmy Lutron

Schemat blokowy układu

Obliczenia

Przy wykonywaniu obliczeń korzystamy z następujących zależności.

$$\mathbf{M}_{\mathbf{z}} = \frac{N_{\text{sk}}}{\omega_{\text{sk}}} = 5,12\ \lbrack Nm\rbrack$$

$$\mathbf{M}_{\mathbf{\text{sk}}} = {2M}_{z} \times \left( obciazenie\ silnika\ \frac{\%}{100} \right)$$

$$\mathbf{n} = \frac{M_{h} \times \omega_{h}}{M_{\text{sk}} \times \omega_{\text{sk}}} \times 100\%$$

ω hamulca	ω silnika	Msk	Mham	Nu	Nc	ɳ spr
2,42	24,84	0,582	3,3	8,00	14,45	55,32
2,42	24,94	0,618	3,4	8,24	15,41	53,46
2,40	24,92	0,675	4,8	11,53	16,82	68,56
2,25	24,86	1,464	15,7	35,27	36,39	96,92
2,12	24,86	2,099	23,1	49,01	52,17	93,94
1,92	24,86	2,969	32	61,57	73,80	83,43
1,70	24,75	3,584	38,5	65,27	88,71	73,57

Wykresy

Wnioski

Z obliczeń wynika iż obciążenie ma duży wpływ na sprawność silnika.

Z wykresu wynika iż przy maksymalnym obciążeniu silnika równym 3,58 Nm uzyskujemy większą sprawność niż przy minimalnym obciążeniu równym 0,58 Nm. Jednak największą sprawność równa 96,9 % osiągnęliśmy dla momentu obciążenia równego 1,46 Nm. Dochodzimy do wniosku iż aby uzyskać wysoką sprawność układu należy optymalnie dobrać obciążenie.

Jeśli chodzi o prędkość obrotową silnika możemy stwierdzić iż w zależności od działającego obciążenia zmienia się ona nieznacznie.