background image

Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych 

do użytku wewnętrznego 

Maszyny Asynchroniczne (Indukcyjne) 

 

Zadanie 1 

 
Dany jest silnik asynchroniczny o następujących danych znamionowych: 
 moc 

znamionowa 

5

P

N

=

 kW, 

 napięcie znamionowe 

380

U

sN

=

 V, 

 układ połączeń gwiazda 

(Y), 

 częstotliwość znamionowa 

50

f

N

=

 Hz, 

 prędkość obrotowa, znamionowa 

978

n

N

=

 obr/min. 

 
Ponadto wyznaczono parametry schematu zastępczego typu T: 
 rezystancja 

stojana 

 

Ω

46

,

0

R

s

=

 

reaktancja rozproszenia stojana 

 

Ω

23

,

2

X

s

=

σ

 

rezystancja wirnika przeliczona na stronę stojana 

 

Ω

54

,

0

R

rs

=

 

reaktancja rozproszenia wirnika przeliczona na stronę stojana 

 

Ω

14

,

2

X

rs

=

σ

 rezystancja 

gałęzi poprzecznej (straty w żelazie) 

 k

Ω

8

,

1

R

Fe

=

 reaktancja 

gałęzi poprzecznej (magnesująca) 

 

Ω

393

X

m

=

 
 
 

R

Fe

X

m

X

σrs

U

sph

R

rs

 s 

R

s

X

σs

 

 
 
 
 
Obliczyć: 
 

1. charakterystykę mechaniczną silnika przyjmując współczynnik Heyland’a 

006

,

0

s

=

τ

2.  moment znamionowy i przeciążalność momentem, poślizg znamionowy oraz moment 

strat mechanicznych, 

3. charakterystykę mechaniczną silnika przyjmując wzory uproszczone (współczynnik 

Heyland’a 

 i rezystancję 

0

s

=

τ

0

R

s

=

). 

Zredagował dr inż. Witold Kubiak - na podstawie materiałów własnych Instytutu 

1

 

background image

Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych 

do użytku wewnętrznego 

Rozwiązanie: 
 
Ad. 1  prędkość synchroniczna 
 

67

,

16

3

50

p

f

n

s

=

=

=

 obr/s 

1000

3

60

50

p

60

f

n

s

=

=

=

 obr/min 

 
poślizg krytyczny 
 

(

)

(

)

1229

,

0

14

,

2

23

,

2

46

,

0

54

,

0

X

X

R

R

s

2

2

2

rs

s

2
s

rs

b

=

+

+

=

+

+

=

σ

σ

 

 
prędkość krytyczna 
 

(

)

(

)

1

,

877

1229

,

0

1

1000

s

1

n

n

b

s

b

=

=

=

 obr/min 

 
moment krytyczny (maksymalny, utyku) 
 

(

)

+

+

+

⎟⎟

⎜⎜

τ

+

π

=

σ

σ

2

rs

s

2
s

s

2

s

sph

s

s

b

X

X

R

R

2

1

1

U

n

2

m

M

 

(

)

3

,

140

14

,

2

23

,

2

46

,

0

46

,

0

2

1

006

,

0

1

3

380

67

,

16

2

3

M

2

2

2

b

=

+

+

+

+

π

=

 Nm 

 
pozostałe punkty charakterystyki obliczamy ze wzoru: 

(

)

2

rs

s

2

rs

s

rs

2

s

sph

s

s

e

X

X

s

R

R

s

R

1

U

n

2

m

M

σ

σ

+

+

+

⎟⎟

⎜⎜

τ

+

π

=

 

 
poślizg obliczamy ze wzoru: 
 

s

s

n

n

n

s

=

 

 
moment rozruchowy 
 

(

) (

)

2

rs

s

2

rs

s

rs

2

s

sph

s

s

1

X

X

R

R

R

1

U

n

2

m

M

σ

σ

+

+

+

⎟⎟

⎜⎜

τ

+

π

=

 

(

) (

) (

)

6

,

36

14

,

2

23

,

2

54

,

0

46

,

0

54

,

0

006

,

0

1

3

380

67

,

16

2

3

M

2

2

2

1

=

+

+

+

⎟⎟

⎜⎜

+

π

=

 Nm 

Zredagował dr inż. Witold Kubiak - na podstawie materiałów własnych Instytutu 

2

 

background image

Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych 

do użytku wewnętrznego 

Ad. 2  moment znamionowy 
 

82

,

48

978

2

60

10

5

n

2

60

P

P

M

3

N

N

N

N

N

=

π

=

π

=

ω

=

 Nm 

 
znamionowa przeciążalność momentem 
 

874

,

2

82

,

48

3

,

140

M

M

m

N

b

bN

=

=

=

 

 
poślizg znamionowy 
 

022

,

0

1000

978

1000

n

n

n

s

s

N

s

N

=

=

=

 

 
 

Moment 

rozruchowy

Moment 

krytyczny

Moment 

znamionowy 

Synchronizm

 

M

1

M

b

M

N

n

s

Prędkość obr/min  0  877,1  978 

1000 

Poślizg - 1 

0,1229 

0,022 0 

Moment 

elekromagnetyczny

Nm 36,6 140,3 51,89 

 
 

Zredagował dr inż. Witold Kubiak - na podstawie materiałów własnych Instytutu 

3

 

background image

Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych 

do użytku wewnętrznego 

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

n [obr/min]

M

e

 [N

m

]

 

moment strat mechanicznych 
 

07

,

3

82

,

48

89

,

51

M

M

M

sN

eN

d

=

=

=

 Nm 

 
 
 
Ad. 3  poślizg krytyczny 
 

1236

,

0

14

,

2

23

,

2

54

,

0

X

X

R

s

rs

s

rs

b

=

+

=

+

=

σ

σ

 

 
prędkość krytyczna 
 

(

)

(

)

4

,

876

1236

,

0

1

1000

s

1

n

n

b

s

b

=

=

=

 obr/min 

 
moment krytyczny (maksymalny, utyku) 
 

(

)

(

)

7

,

157

14

,

2

23

,

2

2

1

3

380

67

,

16

2

3

X

X

2

1

U

n

2

m

M

2

rs

s

2
sph

s

s

b

=

+

⎟⎟

⎜⎜

π

=

+

π

=

σ

σ

 Nm 

 
pozostałe punkty charakterystyki obliczamy ze wzoru Kloss’a: 
 

s

s

s

s

M

2

M

b

b

b

e

+

=

 

 

Zredagował dr inż. Witold Kubiak - na podstawie materiałów własnych Instytutu 

4

 

background image

Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych 

do użytku wewnętrznego 

moment rozruchowy 
 

4

,

38

1236

,

0

1236

,

0

1

7

,

157

2

s

s

1

M

2

M

b

b

b

1

=

+

=

+

=

 Nm 

 
 
 

Moment 

rozruchowy

Moment 

krytyczny

Moment 

znamionowy 

Synchronizm

 

M

1

M

b

M

N

n

s

Prędkość obr/min  0  877,1  978 

1000 

Poślizg - 1 

0,1236 

0,022 0 

Moment 

elekromagnetyczny

Nm 38,4 157,7 54,42 

 
 

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

n [obr/min]

M

e

 [N

m

]

 

 

Zredagował dr inż. Witold Kubiak - na podstawie materiałów własnych Instytutu 

5