POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

REGULACJA PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ SILNIKA

SZEREGOWEGO

Środa 10-12

Marcin Wroński

Rafał Strzelecki

Robert Kostecki

Grzegorz Pasamonik

Sławomir Flak

Artur Wyskok

Artur Maciążek

Paweł Szuliński

CEL ĆWICZENIA. Zapoznanie się z praktycznymi metodami regulacji prędkości obrotowej

1. silników szeregowych prądu stałego.

II. PARAMETRY MASZYN PRĄDU STAŁEGO WYKORZYSTANYCH W ĆWICZENIU.

( Silnik szeregowy prądu stałego oraz prądnica prądu stałego, stanowiąca obciążenie silnika).

- silnik szeregowy : P=0,7 [kW] ; U=110 [V] ; I=8,84 [A] ; n_n=1500 [obr/min] ;

n_max=3000 [obr/min]

- prądnica : P=1,3 [kW] ; U=220 [V] ; I=7,4 [A] ; n_n=3000 [obr/min] ; I_f=0,28 [A]

PRZEBIEG ĆWICZENIA.

Ze wzoru na prędkość obrotową silnika szeregowego

wynikają sposoby regulacji prędkości obrotowej :

• przez zmianę napięcia zasilającego,

• przez włączenie w obwód główny dodatkowej rezystancji,

• przez zmianę wartości strumienia magnetycznego głównego.

1.Zmiana rezystancji szeregowej obwodu wzbudzenia (przy stałym obciążeniu).

U=110 V

silnik prądnica

If=It	Ib	If	U
[A]	[A]	[A]	[V]
3.4	0.4	0.27	230
3.7	0.9	0.27	245
4.1	1.65	0.27	258
4.15	1.7	0.27	270

Rys.1. Wykres przedstawiający zależność n=f(I) dla różnych wartości rezystancji włączonej szere-

gowo w obwód stojana.

2.Zmiana rezystancji obciążenia (zmiana wielkości strumienia).

U=110V

silnik prądnica

If	Ib	If	U
[A]	[A]	[A]	[V]
4.1	1.65	0.255	260
4.4	1.80	0.258	238
5.0	2.00	0.253	215
5.6	2.30	0.254	190
5.9	2.40	0.253	176
6.2	2.50	0.253	170

3.Zmiana wartości napięcia zasilania.

U=90V

silnik prądnica

If	Ib	If	U
[A]	[A]	[A]	[V]
3.85	1.55	0.248	218
4.05	1.65	0.248	210
4.40	1.80	0.247	195
4.65	1.90	0.247	182
5.00	2.05	0.236	165
5.25	2.15	0.236	158
5.55	2.25	0.235	147

U=100V

silnik prądnica

If	Ib	If	U
[A]	[A]	[A]	[V]
4.0	1.60	0.248	242
4.3	1.70	0.247	225
4.7	1.90	0.250	210
5.3	2.15	0.250	184
5.6	2.25	0.248	174
5.9	2.40	0.246	165
6.2	2.50	0.245	155

U=110V

silnik prądnica

If	Ib	If	U
[A]	[A]	[A]	[V]
4.1	1.65	0.255	260
4.4	1.80	0.258	238
5.0	2.00	0.253	215
5.6	2.30	0.254	190
5.9	2.40	0.253	176
6.2	2.50	0.253	170

IV.POMIAR REZYSTANCJI OBWODU TWORNIKA

Z pomiaru rezystancji obwodu twornika uzyskaliśmy następującą jej wartość :

R=0.83Ω

V.WNIOSKI

Jak wskazuje sama nazwa silnik szeregowy to silnik, którego uzwojenie wzbudzenia połączone jest w szereg z uzwojeniem wirnika i uzwojeniami biegunów pomocniczych. Prąd wirnika jest więc jednocześnie prądem wzbudzającym i prądem pobieranym z sieci I=I_a=I_w.

Podobnie jak w silnikach bocznikowych prądu stałego, przy regulacji prędkości obrotowej silnika szeregowego posługujemy się wszystkimi trzema podstawowymi rodzinami ch-k mechanicznych silnika. Możemy mówić o regulacji prędkości obrotowej przez włączenie w obwód główny dodatkowej rezystancji, przez zmianę napięcia zasilającego, lub też zmianę wartości strumienia głównego. Uzyskać to można bądź zmieniając liczbę zwojów uzwojenia wzbudzającego, bądź przez jego zbocznikowanie, a tym samym zmianę przepływu magnesującego.

W naszym ćwiczeniu regulowaliśmy prędkość obrotową silnika na trzy sposoby :

- przez zmianę rezystancji obwodu wzbudzenia przy stałym obciążeniu,

- przez zmianę obciążenia przy stałej rezystancji obwodu wzbudzenia,

- przez zmianę napięcia zasilania (U=90V,U=100V,U=110V).

Ponieważ w układzie pomiarowym brakowało wskaźnika prędkości obrotowej nie mogliśmy odczytać konkretnych wartości prędkości. Dało się jedynie wzrokowo zauważyć efekty regulacji. Zwiększając wartość rezystancji szeregowej w obwodzie wzbudzenia prędkość obrotowa silnika rosła i odwrotnie w przypadku malenia rezystancji szeregowej. Natomiast przy zmianie obciążenia silnika szeregowego potwierdziła się jego własność, a mianowicie zmniejszając obciążenie prędkość obrotowa rośnie. Silnik szeregowy przy braku obciążenia ma tendencję do rozbiegania się. Dlatego też nie wolno przeprowadzać rozruchu tego silnika bez obciążenia.

Również zmiana napięcia zasilania miała wpływ na wartość prędkości obrotowej. Im wyższe napięcie zasilania tym wyższa prędkość obrotowa, co wynika ze wzoru na prędkość przedstawionego wyżej.

Ten sposób regulacji jest jednak nieekonomiczny, można stosować go wtedy, gdy dysponuje się kilkoma różnymi wartościami napięcia zasilania lub gdy napięcie sieci zasilającej można rozłożyć na kilka połączonych w szereg silników.

4

Regulacja prędkości obrotowej silnika szeregowego .

---