Napędy mechaniczne

Sprawozdanie:

Wyznaczanie sprawności zespołu napędowego pod obciążeniem

Przemysław Gorzelany

Tomasz Oberski

Patryk Nowak

gr. A1b

Data zajęć: 07.12.2012

1. Wprowadzenie

• Cel ćwiczenia

- Wyznaczenie sprawności układu napędowego w zależności od obciążenia

- Wyznaczenie prędkości obrotowej silnika w zależności od momentu obciążenia użytecznego

• Charakterystyka układu

W ćwiczeniu wykorzystano układ, którego skład wchodzi:

1. silnik trójfazowy asynchroniczny R27 DRS80S4/PT o mocy 0.75kW, firmy SEW - EURODRIVE,

2. sprzęgło oponowe 127 - 28/65-2-/55 - 060ASO,

3. hamulec elektromagnetyczny proszkowy P170H z regulatorem prądu firmy EMA-ELFA,

4. przemiennik częstotliwości ACS800 firmy ABB,

5. zestaw do pomiaru momentu obrotowego i prędkości obrotowej.

Schemat stanowiska:

Silnik napędza reduktor, który z kolei poprzez sprzęgło oponowe napędza wał, na który nakłada obciążenie hamulec elektromagnetyczny. Obciążenie możemy regulować za pomocą dwóch cewek, które powodują zbieranie się proszku elektromagnetycznego i wzrost oporu na wale. Z kolei za pomocą przemiennika częstotliwości ( tzw. Falownika ) możemy regulować prędkość kątową wirnika silnika.

• Dane znamionowe silnika

Moc znamionowa N_N= 750 W

Obroty znamionowe n_N= 1400 obr/min

Przełożenie znamionowe i_N = 10,13

Obroty znamionowe hamulca n_wyj = 138 obr/mn

Obciążenia hamulca [Nm]	Obroty silnika wej [obr/min] (nwej)	Obroty hamulca wyj [obr/min] (nwyj)	Obciążenie silnika [%]
1,1	1100	109,1	14,4
6,3	1100	109,2	24,3
11,6	1100	109,3	35,1
16,7	1100	109,4	45,6
21,4	1100	109,5	55
26,4	1100	109,6	65
31,5	1100	109,6	75,5
36	1100	109,7	85
43,3	1100	109,9	100

• Tabela pomiarowa

2. Analiza wyników

• Wartości przełożenia (i) układu napędowego

Liczymy ze wzoru:

Gdzie:

n_wej - obroty znamionowe silnika

n_wyj - obroty układu roboczego (hamulca) przy obrotach n_zs silnika.

• Sprawność układu w zależności od obciążenia

n_wej= 1100 obr/min

n_wyj= 109,9 obr/min

1. Moc użyteczna

2. Moc silnika

y_i - obciążenie silnika

3. Sprawność układu

• Tabela z wynikami

Lp	Moment obciążenia Hamulca [Nm]	Obroty silnika [obr/min]	Obroty hamulca [obr/min]	Moment Silnika [%]	Sprawność [%]	Przełozenie (i)
1	1,1	1100	109,2	14,4	14,81	10,07
2	6,3	1100	109,3	24,3	50,31	10,06
3	11,6	1100	109,4	35,1	64,20	10,05
4	16,7	1100	109,6	45,6	71,27	10,04
5	21,4	1100	109,7	55	75,79	10,03
6	26,4	1100	109,8	65	79,18	10,02
7	31,5	1100	109,8	75,5	81,34	10,02
8	36	1100	109,9	85	82,65	10,01
9	43,3	1100	109,6	100	84,26	10,04

• Charakterystyka sprawności od momentu obciążenia hamulca

• Charakterystyka prędkości obrotowej silnika od momentu obciążenia

3.Wnoski

Energia mechaniczna którą produkuje silnik nie jest wykorzystywana w pełnym stopniu, co mogliśmy zauważyć podczas laboratoriów. Wynikiem takiego zachowania jest strata energii mechanicznej ma rzecz tarcia miedzy współpracującymi częściami (np. przekładnia). Energia która tracimy przekształca się w energie cieplna, akustyczną. Wraz ze wzrostem obciążenia silnika wzrasta sprawność zespołu napędowego. Dzięki zmianą parametrów i ustawień silnika jesteśmy w stanie dostosować urządzenie to wymaganych warunków środowiskowych co ma korzystny wpływ na sprawność układu i dzięki temu możemy zaoszczędzić energie a co za tym idzie pieniądze.

---