13. Podać charakterystyki biegu jałowego silnika indukcyjnego i uzasadnić fizycznie oraz analitycznie

ich kształt.

- krzywa mocy (P₀) ma przebieg paraboliczny, ponieważ zależy od kwadratu prądu. Pośrednio można też powiedzieć, że strafy Pfe zależą od kwadratu indukcji - tym samym od kwadratu napięcia. Jednocześnie moc P₀ jest sumą mocy traconych w żelazie, na wale, oraz w uzwojeniu stojana. Zakrzywienie paraboli mocy w okolicy U=Un jest powodem nasycenia się rdzenia (analogicznie do trafa, po nasyceniu stosunek przyrostu mocy Pfe do przyrostu napięcia zasilania Pfe jest mniejszy niż przed nasyceniem)

- krzywa magnesowania ( krzywa I₀) - kształt wynika z magnesowania rdzenia oraz strat na prądy wirowe, (kształt podobny do odwróconej krzywej magnesowania magnetyków), składowa magnesująca, która prawie „nakłada” się na I₀ świadczy o tym, że moc pobierana podczas biegu jałowego prawie w całości idzie na magnesowanie rdzenia, tylko w niewielkim stopniu na straty na prądy wirowe („mała” składowa I_0cz). W niskich zakresach napięć zasilających dominują straty mechaniczne, które są stałe dla stałej prędkości obrotowej - stąd kształt liniowy. Dla większych napięć w grę wchodzą już znaczące straty w żelazie (zależne od kwadratu napięcia)

- krzywa cos(φ₀) - współczynnik mocy stanu jałowego wyraża się jako stosunek składowej czynnej prądu jałowego do prądu jałowego (I_0cz/I₀), stąd przy niskich napięciach dominuje składowa czynna --> cos(φ₀) może dochodzić do wartości =1, wraz z nasycaniem obwodu magnetycznego zaczyna dominować składowa magnesująca i cos(φ₀) może spadać do około 0,1

14. Podać charakterystyki zwarcia badanego silnika indukcyjnego i uzasadnić fizycznie oraz analitycznie ich kształt.

- krzywa mocy - kształt prawie idealnie paraboliczny ---> moc tracona podczas tej próby dotyczy w całości strat w uzwojeniu stojana i wirnika --> zależność kwadratowa od prądu (straty Joule'owskie), a że prąd ~ napięcie liniowo, to zależność P(U) jest paraboliczna.

- krzywa I_z, - przy małych napięciach rozproszenie strumienia magnetycznego następuje w żłobkach --> kształt liniowy, moment nasycania „zębów” żłobków widać jako zakrzywienie, następnie nasycony obwód magnetyczny --> zależność znów liniowa.

- krzywa cos(φ_zw) - początkowo nienasycone żłobki ---> zależność nieliniowa, następnie, ponieważ strumień rozproszenia przebiega zasadniczo przez powietrze (unieruchomiony silnik), rekatancja jest praktycznie stała --> stąd kształt liniowy, prawie nie zależny od napięcia.

15. Narysować układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyki biegu jalowego MI. Dla danych znamionowych MI dobrać zakresy mierników.

- cewka amperomierza - prąd znamionowy (podczas pomiaru Ia nie powinien przekraczać 0,5 In, ale ze wzlgędu na rozruch silnika dobiera się amperomierz na Ia~In)

- cewka prądowa watomierza - patrz wyżej,

- cewka woltomierza - napięcie do 1,2* Un

- cewka napięciowa watomierza - patrz wyżej.

16. Narysować układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyki zwarcia MI. Dla danych znamionowych MI dobrać zakresy mierników.

- cewka amperomierza w obwodzie stojana - do 1,5* In

- cewka prądowa watomierza - jak wyżej

-cewka woltomierza w obwodzie stojana - 0,6*Un (dla U=Un prąd wyznacza się z charakterystyki, badanie Iz przy U=Un byłoby zabójcze dla silnika)

- cewka napięciowa watomierza - jak wyżej,

- cewki amperomierzy/a w obwodzie zatrzymanego wirnika - 1,5* In

---