plik

POLITECHNIKA POZNAOSKA

Wydział Elektryczny

Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej

Zakład Mechatroniki i maszyn Elektrycznych

Przedmiot: Laboratorium maszyn elektrycznych
Ćwiczenie nr: 10
Temat: Identyfikacja zacisków uzwojeo maszyny prądu stałego.

Rok akademicki:
2010/2011
Kierunek: Elektrotechnika
Studia: dzienne
inżynierskie
Rok studiów: 2
Semestr: 4
Nr grupy: E3/2

Wykonawcy:

1. Wojciech Konon
2. Maria Kosioska
3. Agata Kręt
4. Piotr Pawłowski
5. Dawid Skitek

Data

Wykonania

Ćwiczenia

Oddania

sprawozdania

12.05.2011

19.05.2011

Ocena:

Uwagi:

1. Wiadomości wstępne

Maszyny  prądu  stałego  są  głównie  stosowane  jako  silniki  do  napędu  maszyn  i  urządzeo  o
regulowanej  prędkości  obrotowej  w  dużym  zakresie,  nawet  w  stosunku  1:10  000,  o  dużym
momencie rozruchowym początkowym oraz o dużej przeciążalności, nawet 10-krotnej.

Ze  względu  na  sposób  połączenia  uzwojenia  wzbudzającego  i  uzwojenia  twornika,  rozróżnia  się
maszyny:
—  obcowzbudne  -  do  napędu  maszyn  i  urządzeo  o  dużym  zakresie  nastawiania  prędkości
obrotowej,
—  silniki  bocznikowe  -  do  napędu  maszyn  i  urządzeo  o  małym  zakresie  nastawiania  prędkości
obrotowej,
—  silniki  szeregowe  -  do  napędu  pojazdów,  dźwignic  oraz  urządzeo  wymagających  dużego
momentu rozruchowego,
— silniki bocznikowo-szeregowe – do napędu urządzeo o dużym momencie bezwładności i dużych
obciążeniach  udarowych,  wymagających  dużego  momentu  obrotowego  przy  rozruchu  oraz
dużego  zakresu nastawiania prędkości obrotowej.

2. Dane z tabliczki znamionowej:

= 0,5kW

= 3,4 A

=0,23 A

= 220 V

= 3000 obr/min

3. Przebieg dwiczenia

Podczas

przeprowadzonego

dwiczenia

mieliśmy za zadanie zidentyfikowad nieopisane
zaciski czterech uzwojeo szeregowo –
bocznikowej maszyny prądu stałego:

1)  uzwojenie twornika,
2)  uzwojenie komutacyjne,
3)  uzwojenie wzbudzenia bocznikowe,
4)  uzwojenie wzbudzenia szeregowe.

Pierwszą rzeczą jaką dokonaliśmy było rozpoznanie
par  zacisków  będących  początkami  i  koocami
jednego  uzwojenia.  W  tym  celu  do  każdej  z
możliwych kombinacji par podłączaliśmy omomierz
sprawdzając  tym  samym  które  zaciski  tworzą
obwód zamknięty.

Efekt pomiarów widoczny jest na zdjęciu obok.

Pomiar

rezystancji

pozwolił

nam

także

zidentyfikowad,  która  para  zacisków  należy  do
uzwojenia  wzbudzenia  bocznikowego,  ponieważ
uzwojenie  to  posiada  największą,  spośród
wszystkich  uzwojeo  maszyny  prądu  stałego,
rezystancję. (Zaciski oznaczone kolorem żółtym)

Następne uzwojenie – uzwojenie twornika -  rozpoznaliśmy poprzez wyjęcie szczotek i sprawdzenie,
który obwód został przerwany (Zaciski oznaczone kolorem zielonym)

Ostatnie uzwojenia rozpoznaliśmy korzystając z faktu, iż jedno z nich mianowicie szeregowe  znajduje
się  w  osi  podłużnej  maszyny  drugie  natomiast  –  komutacyjne  –  w  osi  poprzecznej.    Zasilając
rozpoznane  już  uzwojenie  wzbudzenia  bocznikowe  sprawdziliśmy,  dla  której  pary  zacisków
wskazówka  woltomierza  przyłączona  do  nieoznaczonego  uzwojenia  wychyli  się  w  momencie
załączenia  lub  wyłączenia  prądu.  Zaciski,  dla  których  nastąpiło  wychylenie  odpowiadają  zaciskom
uzwojenia wzbudzenia szeregowego (Zaciski oznaczone kolorem czerwonym)

Rys. 2

Wychylenie wskazówki związane jest dotarciem do uzwojenia szeregowego linii strumienia pola
magnetycznego, które to uzwojenie znajduje się w tej samej osi co uzwojenie bocznikowe (co widad
na powyższym rysunku)

Rysunek 1 Identyfikacja zacisków każdego z uzwojeń

4. Rozpoznawanie początków i kooców uzwojeo

Początkiem uzwojenia twornika obiera się dowolny z dwóch jego zacisków i oznacza symbolem A1,
drugi przyjmuje się za koniec i oznacza literą A2.

W  celu  rozpoznania  początku  i  końca  uzwojenia  wzbudzenia  bocznikowego  zasilaliśmy  je  z  obcego
źródła przy jednoczesny zasilaniu uzwojenia twornika regulowanym napięciem stałym zważając na to
by prąd w tworniku płynął od zacisku A1 do A2. Wirnik zaczął obracad się w prawo co świadczyło o
tym,  iż  biegun  dodatni  źródła  zasilania  połączony  jest  z  początkiem  uzwojenia  wzbudzenia
bocznikowego (E1) natomiast biegun ujemny z koocem(E2).

Kolejnym badanym uzwojeniem było  uzwojenie komutacyjne. Jego początek i koniec wyznaczyliśmy
poprzez  zbadanie  wielkości  impedancji  obwodu  złożonego  z  szeregowo  połączonego  uzwojenia
twornika oraz uzwojenia komutacyjnego dla dwóch możliwych przypadków pokazanych na rysunku 3

Rys. 3

Gdy  połączenie  jest  prawidłowe  bieguny  komutacyjne  wytwarzają  pole  magnetyczne
przeciwdziałające polu twornika w osi poprzecznej, a co za tym idzie impedancja jest wtedy
mniejsza.  Zacisk  uzwojenia  komutacyjnego  połączony  z  zaciskiem  A2  twornika  oznacza  się
literą B1, drugi zacisk – literą B2.

Początek  i  koniec  ostatniego  uzwojenia  –  uzwojenia  szeregowego  rozpoznaliśmy  poprzez
obserwację  wychylenia  wskazówki  woltomierza  magnetoelektrycznego,  dołączonego  do
badanych zacisków, w chwili załączania napięcia uzwojenia bocznikowego (rys. 4).

Rys. 4

Przy konfiguracji, dla której wskazówka wychyliła się w prawo w chwili załączania zacisk dodatni
wskazał nam początek uzwojenia szeregowego.

5. Wnioski

Na podstawie przeprowadzonego
dwiczenia mogliśmy przekonad się jak
za pomocą źródła zasilania,
podstawowych mierników takich jak
omomierz i woltomierz
magnetoelektryczny oraz
podstawowej wiedzy dotyczącej
maszyn prądu stałego można
zidentyfikowad nieopisane uzwojenia
danej maszyny, a także określid
początki i kooce tychże uzwojeo.

Po przeprowadzeniu procedury związanej
z identyfikacją uzwojeo mogliśmy przejśd
do ostatniego etapu dwiczenia, którym
było uruchomienie maszyny jako silnika
bocznikowo-szeregowego prądu stałego.
Podczas tego etapu mogliśmy sprawdzid
jak za pomocą zamiany zacisków
(biegunów) można zmienid kierunek
obrotu wirnika.