background image

 

1

DZIAŁ MASZYNY INDUKCYJNE ASYNCHRONICZNE 

3-fazowy  silnik  indukcyjny  klatkowy  ma  następujące  dane  znamionowe:  P

N

=7.5kW,  U

1N

=400V(Δ), 

n

N

=1450obr/min, f

1N

=50Hz, p

b

=2, λ

N

=2.4, cosφ

N

=0.85, η

N

=0.87. 

1.  Dla silnika indukcyjnego klatkowego o danych znamionowych jw. należy obliczyć prędkość obrotową 

n

X

  przy  obciążeniu  silnika  momentem  M

L

=M

N

  zasileniu  go  U

S

=U

1N

,  f

S

=0.9f

1N

  i  uzwojeniu  stojana 

połączonym w trójkąt. 

 

1

1

0

0

0

 

 

 s

X

 

 n

X

 

M

L

= M

N

 

 U

1N

 , f

1X

 , 

D

 U

1N

 , f

1N

 , 

D

 s

kX

 

 s

kN

 

s'

s

 M 

 M

RX

 

 M

RN

 

 M

kX

 

 M

kN

 

n

 n

1X

   n

1

 

 

Rys1. Ch-ki mechaniczne dla silnika indukcyjnego klatkowego przy różnych częstotliwościach napięcia 

zasilającego, uzwojenie stojana połączone w trójkąt. 

X

X

X

X

X

X

X

X

n

s

n

n

n

n

s

n

1

1

1

1

?

 

?

?,

1

X

X

s

n

 

min

1350

2

50

9

.

0

60

60

1

obr

p

f

n

X

X

 

 

 

1

1

2

2

X

X

kX

X

X

X

X

kX

s

s

s

s

 

?

?,

X

kX

s

 

f

c

L

f

R

X

R

s

s

Z

Z

k

1

2

'

'

2

2

 

 







X

N

kN

kX

X

N

kN

kX

X

s

kX

N

s

kN

f

f

s

s

f

f

s

s

f

c

s

f

c

s

1

1

1

1

 

s

kN

=? 

?

,

4

.

2

1

2

N

N

N

N

N

kN

s

s

s

 

 

min

1500

2

50

60

60

033

.

0

1500

1450

1500

1

1

1

1

obr

p

f

n

n

n

n

s

N

N

N

 

 

151

.

0

1

4

.

2

4

.

2

033

.

0

2

kN

s

 

background image

 

2

167

.

0

9

.

0

151

.

0









N

N

X

N

kN

kX

f

f

f

f

s

s

 

?

,

kX

N

L

L

kX

X

M

M

M

M

M

 

2

2

2

1

1

2

1

2

1

9

.

0

1

9

.

0

9

.

0













kN

kX

N

N

Nf

Nf

kN

kX

N

Nf

M

kN

N

Nf

M

kX

M

M

f

f

U

U

M

M

f

U

c

M

f

U

c

M

 

M

kN

=? 

?

,

4

.

2

N

N

N

N

kN

N

kN

N

M

M

M

M

M

 

 

Nm

n

P

P

M

N

N

N

N

N

42

.

49

60

1450

2

10

5

.

7

60

2

3

 

 

Nm

M

M

N

N

kN

18

.

118

42

.

49

4

.

2

 

Nm

M

M

kN

kX

9

.

145

9

.

0

1

18

.

118

9

.

0

1

2

2

 

95

.

2

42

.

49

9

.

145

L

kX

X

M

M

 

 

029

.

0

1

95

.

2

95

.

2

167

.

0

1

2

2

X

X

kX

X

s

s

 

min

85

.

1310

1350

029

.

0

1

1

1

obr

n

s

n

X

X

X

 

2.  Dla silnika indukcyjnego klatkowego o danych znamionowych jak w zad 1. należy obliczyć M

L

 

moment jakim został obciążony wał silnika jeżeli wirnik silnika wiruje z prędkością n

L

=1400obr/min 

przy zasilaniu U

X

=0.85U

1N

, f

X

=f

1N

 i i uzwojeniu stojana połączonym w trójkąt. 

 

0

1

0

 U

1X

 < U

1N

  

f

1X

 = f

1N

 

 

 s

X

 

 n

X

 

M

L

=?

 U

1X

 , f

1X

 , 

D

 U

1N

 , f

1N

 , 

D

 s

kN

 

s

 M 

 M

RX

 

 M

RN

 

 M

kX

 

 M

kN

 

n

 n

1

 

 

Rys2. Ch-ki mechaniczne dla silnika indukcyjnego klatkowego przy różnych wartościach napięcia 

zasilającego, uzwojenie stojana połączone w trójkąt. 

background image

 

3

 

kX

L

L

kX

KX

L

kX

L

L

kX

KX

L

s

s

s

s

M

M

s

s

s

s

M

M

2

2

 

?

?,

?,

kX

kX

L

M

s

s

 

067

.

0

1500

1400

1500

1

1

n

n

n

s

L

L

 

f

c

s

N

X

kN

kX

S

k

f

f

s

s

1

1

1

151

.

0

 

2





f

U

C

M

f

M

 

2

2

1

1

2

1

1

2

1

2

1

85

.

0

85

.

0





kN

N

f

N

f

kN

kX

N

f

X

f

kN

kX

X

f

M

kN

N

f

M

kX

M

U

U

M

M

U

U

M

M

U

c

M

U

c

M

 

Nm

M

kX

4

.

85

85

.

0

18

.

118

2

 

========================================================================== 

DZIAŁ MASZYNY PRĄDU STAŁEGO 

Prądnica  obcowzbudna  prądu  stałego  o  danych  znamionowych:  P

N

=18.5kW,  U

N

=230V,  I

WN

=2.1A, 

R

tc

=0.1Ω, n

N

=2850obr/min. 

1.  Obliczyć  napięcie  na  zaciskach  prądnicy  o  danych  jw.  napędzonej  z  prędkością  n=2500obr/min, 

wzbudzoną prądem I

W

=1.9A i obciążonej rezystancją R

obc

=5Ω. 

 

 
U=? 

tc

R

I

E

U

 

?

I

?,

E

 









N

WN

W

N

N

WN

E

N

W

E

n

n

I

I

E

E

n

I

c

E

n

I

c

E

?

E

 

tc

N

N

N

N

R

I

U

E

?

E

 

80.43A

230

10

18.5

U

P

I

I

U

P

?

I

3

N

N

N

N

N

N

N

 

238.04V

0.1

80.43

230

R

I

U

E

tc

N

N

N

 

 

188.9V

2850

2500

2.1

1.9

238.04

n

n

I

I

E

E

N

WN

W

N









 

37.04A

5

0.1

188.9

R

R

E

I

R

R

I

E

?

I

obc

tc

obc

tc

 

 

185.2V

0.1

37.04

188.8

R

I

E

U

tc

 

background image

 

4

2.  Obliczyć  prąd  wzbudzenia  I

prądnicy  o  danych  znamionowych  jak  w  zad.1,  jeżeli  napięcie  na 

zaciskach U=215V, n=2900obr/min, R

obc

=10Ω. 

 

 





n

n

E

E

I

I

n

I

c

E

n

I

c

E

?

I

N

N

WN

W

N

WN

E

N

W

E

W

 

tc

R

I

U

E

?

E

 

21.5A

10

215

R

U

I

R

I

U

?

I

obc

obc

 

217.15V

0.1

21.5

215

R

I

U

E

tc

 

1.88A

2900

2850

238.04

217.15

2.1

n

n

E

E

I

I

N

N

WN

W





 

3.  Obliczyć  prędkość  obrotową  n  z  jaką  napędzono  prądnicę  (o  danych  znamionowych  jak  w  zad.1) 

pracującą  bez  obciazenia,  jeżeli  napięcie  na  zaciskach  prądnicy  U=220V,  przy  prądzie  wzbudzenia 
I

W

=1.5A. 

 

 









W

WN

N

N

N

WN

E

W

E

I

I

E

E

n

n

n

I

c

E

n

I

c

E

?

n

 

 

220V

U

E

R

I

U

E

?

E

tc

;

0

I

 

 

min

obr

3687.6

1.5

2.1

238.04

220

2850

I

I

E

E

n

n

W

WN

N

N









 

 
Silnik  bocznikowy  prądu  stałego  o  danych  znamionowych:  P

N

=13kW,  U

N

=220V,  I

N

=71A, 

n

N

=600obr/min, I

WN

=1.8A, rezystancja obwodu twornika R

tc

=0.25Ω. 

5.  Obliczyć  prędkość  obrotową  n  silnika  zasilonego  z  sieci  U

S

=U

N

,  wzbudzonego  prądem  I

W

=1.5A  

i obciążonego momentem M=0.8M

N

 

background image

 

5

 

 









W

WN

N

N

N

WN

E

W

E

I

I

E

E

n

n

n

I

c

E

n

I

c

E

?

n

 

tc

tN

N

N

N

R

I

U

E

?

E

 

69.2A

1.8

71

I

I

I

I

I

I

I

WN

N

tN

WN

tN

N

tN

 

202.7V

0.25

69.2

220

R

I

U

E

tc

tN

N

N

 

tc

t

N

R

I

U

E

?

E

 

49.8A

1.5

1.8

M

0.6M

69.2

I

I

M

M

I

I

I

I

c

M

I

I

c

M

I

N

N

W

WN

N

tN

t

tN

WN

M

N

t

W

M

t













 ?

 

207.55V

49.8

0.25

220

R

I

U

E

tc

t

N

 

min

obr

737.2

1.5

1.8

202.7

207.55

600

I

I

E

E

n

n

W

WN

N

N









 

 
6.  Obliczyć  moment  na  wale  silnika  zasilonego  z  sieci  U

S

=200V,  wzbudzonego  prądem  I

W

=1.8A  

i rozwijającego prędkość n=550obr/min. 

 

 

 









tN

t

WN

W

N

tN

WN

M

N

t

W

M

I

I

I

I

M

M

I

I

c

M

I

I

c

M

M

?

 

 

207Nm

60

600

π

2

10

13

60

n

π

2

P

ω

P

M

M

3

N

N

N

N

N

N

 ?

 

background image

 

6

tc

S

t

t

R

E

U

I

I

 ?

 

 

185.8V

600

550

1.8

1.8

202.7

n

n

I

I

E

E

n

I

c

E

n

I

c

E

?

E

N

N

WN

W

N

N

WN

E

N

N

W

E









 

 

56.8A

0.25

185.8

200

R

E

U

I

tc

S

t

 

169.9Nm

69.2

56.8

1.8

1.8

207

I

I

I

I

M

M

tN

t

WN

W

N







