1. Spis maszyn i urządzeń użytych w ćwiczeniu:

•

Silnik indukcyjny klatkowy typu SZEe24a nr fab. 528528
P

n

=1,5kW

U

n

=380V

I

n

=3,5A

f=50Hz
cosφ=0,8
n

n

=1420 obr/min

R

s

=13,6 Ω (t=20

o

c)

ΔP

Fe

=100W (U=U

n

)

Δp

m

=210W

•

V - Woltomierz prądu przemiennego,
Klasa 0,5
Ilość działek 120

•

A – Amperomierz prądu stałego,
Klasa 0,5
Zakres 2,5/5A

•

prądnica tachometryczna
120V-1500obr/min

•

Przekładnik prądowy laboratoryjny typ JL3 KME IV-a-203

ϑ

=2

•

Soft start SV1,5
o mocy od 1,5 do 55 kW

•

Oscylograf pętnicowy T-386-3

2. Schemat układu pomiarowego

Rysunek 1: Schemat pomiarowy do badania rozruchu silnoków indukcyjnych

3. Przykładowe obliczenia

•

Prędkość synchroniczna

ω

0

=

118
120

⋅

1500=1475

obr
min

•

Stała oscylogramu prędkości

c

ω

=

ω

0

a '

ω

=

1475

80

=

18,4

1

mm⋅min

gdzie

a '

ω

- najwyższe wskazanie prędkości

•

Wartość prędkości kątowej

ω=

a

ω

⋅

c

ω

=

80⋅18,4=1472

1

min

gdzie a

ω

- wskazanie oscylografu

•

Poślizg silnika

s=

ω

0

−ω

ω

0

=

1475−1472

1475

=

2⋅10

−

3

•

Stała oscylogramu prądu

C

I

=

I

A

a '

I

=

44⋅

2,5

100

⋅

2

11

=

0,2

A

mm

gdzie

I

A

- wskazanie amperomierza

a '

I

- najmniejsze wskazanie oscylografu

•

Wartość prądu

I =a

I

⋅

c

I

=

11⋅0,2=2,2 A

•

Względna wartość prądu silnika

i

s

=

I

s

I

N

=

2,2
3,5

=

0,63

4. Wyniki dla pomiarów przy zastosowaniu różnych metod rozruchu

1. Metoda bezpośrednia

Tabela 1: Wyniki pomiarów i obliczeń dla rozruchu bezpośredniego

Dla rozruchu bezpośredniego obserwujemy krótki czas osiągnięcia stanu ustalonego, lecz
jednocześnie mamy do czynienia z bardzo wysoką wartością prądu na początku rozruchu.

Wykres 1: Charakterystyka prędkości kątowej i natężenia prądu w rozrychu bezpośrednim

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0

5

10

15

20

25

t,s

ω

, 1

/m

in

I,A

2. Przełącznik gwiazda-trójkąt

Tabela 2: Tabela pomiarów i obliczeń dla przełącznika gwiazda – trójkąt

W przełączniku gwiazda/trójkąt widać wyraźnie dwa etapy rozpędzania silnika. Na początku,

przy połączeniu w gwiazdę natężenie prądu jest bardzo niskie, jednak w momencie przełączenia w
trójkąt wydać wyrażny krótki skok natężenia.

3. Rozruch RD włączany symetrycznie

Wykres 2: Charakterystyki przełącznika gwiazda-trójkąt

0

20

40

60

80

100

120

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0

2

4

6

8

10

12

14

t,s

ω

, 1

/s

I,

A

Tabela 3: Wyniki pomiarów i obliczeń dla rozrychu RD włączanego symetrycznie

W rozruchu RD włączanym symetrycznie widać wyraźnie dwa etapy rozpędzania silnika,

podobnie ja w przełączniku gwiazda/trójkąt. W rozruchu RD czas załączania i całkowite natężenie
jest wyższe niż w przełączniku gwiazda/trójkąt, jednak natężenie skokowe przy przełączaniu jest
niższe.

4. Rozruch RD włączany symetrycznie

Wykres 4: Charakterystyki rozruchu RD włączanego symetrycznie

0

2

4

6

8

10

12

14

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0

2

4

6

8

10

12

t, s

ω

, 1

/s

I,

A

Tabela 3: Wyniki pomiarów i obliczeń dla rozruchu RD włączanego niesymetrycznie

W rozruchu RD włączanym niesymetrycznie wyraźnie widać dwa etapy rozruchu silnika. W
przeciwieństwie do rozrusznika stojanowego stosowanego symetrycznie, tutaj rozruch jest znacznie
szybszy, jednak wiąże się to z większym prądem na początku rozruchu.

Wykres 5: Charakterystyki dla rozruchu RD włączenego niesymetrycznie

0

1

2

3

4

5

6

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0

2

4

6

8

10

12

t, s

ω

, 1

/s

I,

A

5. Soft-start

Tabela 4: Wyniki pomiarów i obliczeń dla rozruchu przy pomocy soft-startu

Rozruch soft start przebiega łagodnie. Nie występują w nim gwałtowne skoki prądu. Jest od także
dość szybki.

5. Wykres porównawczy

Wykres 6: Charakterystki rozruchu soft-start

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0

2

4

6

8

10

12

14

t, s

ω

, 1

/s

I,

A

Wykres 7: Wykres porównujące różne metody silnika klatkowego

0

2

4

6

8

10

12

14

0

5

10

15

20

25

t, s

I,

A

6. Wnioski
Najdłuższy czas rozruchu ma rozrusznik stojanowy załączany symetrycznie. Najszybszy jest zaś
rozruch bezpośredni.

W rozruchu bezpośrednim, połączeniu gwiazda/trókąt oraz rozruchu RD występują wyraźne
skokowe wzrosty natężenia, które mogą powodować uszkodzenia elementów silnika. Jest to bardzo
niezalecane, szczególnie przy urządzeniach często włączanych i wyłączanych.

Rozruch soft start ma bardzo ładodny przebieg i przez długi czas ma wysoki współczynnik
poślizgu, by potem zaczął gwałtowniej rosnąć. Oznacza to, że silnik zwiększa swoją prędkość
obrotową powoli, nie powodując przeciążeń sieci i uszkodzeń elementów silnika.

Każda z metod ma swoje zalety i wady. Dobór metody dopasować do zastosowań danego silnika
klatkowego i warunków w jakich ma pracować, szczególnie ilość włączeń w danym okresie czasu.