Instrukcja ćwiczenia S1
Przed przystąpieniem do pomiarów naleŜy uruchomić programy Excel i LABMOT
- np. poprzez skrót na pulpicie.
Uruchomienie pomiarów
Sprawdź konfiguracje programu Miernik
a) W menu Kanały włączone powinny być:
- Kanały napięciowe – 1 – Uab 3 – Ubc – napięcia twornika
- Kanały prądowe – 2 - Ia 4 - Ib – prądy twornika
- Filtry 500Hz w kanałach 1 – 6 – Włączone
- Kanały 5, 6 – Pomiar impedancji – pomiar Uab i Ia przy małym poślizgu
- Kanał 11 – Prąd stały I1 – prąd wzbudzenia
b) W menu Opcje zaznaczone powinno być:
- Pokazuj mierniki
- Pokazuj U1, U2, I1 i I2
c) W menu Skale :
- wszystkie kanały wartość 1
d) W menu Wzmocnienia zmienić wartość jeŜeli wskaźnik poziomu mierzonej wartości
(kreska pod wartością) jest zbyt mały (Ŝółty) lub zbyt duŜy (czerwony).
e) Wybrać opcje Start w celu uruchomiania pomiarów
Widok ogólny programu Miernik skonfigurowanego do ćwiczenia S1:
mierzone prądy
przewodowe
twornika
mierzone napięcia
mierzone napięcie
przewodowe
mierzony prąd wzbudzenia
i prąd przy
twornika
pomiarze małego
poślizgu
1) Pomiary do wyznaczenia charakterystyki biegu jałowego
Pomiar do wyznaczenia charakterystyki biegu jałowego U(If) wykonuje się przy rozwartych
zaciskach twornika regulując prąd wzbudzenia w zakresie If = 0 – 10 – 0[A]. Generator
naleŜy napędzać z prędkością znamionową tak aby f = 50Hz. W celu wykonania pomiarów w
programie Miernik z menu Próby naleŜy wybrać opcje Pomiar czegoś tam. W okienku
Pomiar wybranych wartości z menu Dane naleŜy wybrać opcje Zacznij nową próbę. Po
ewentualnym wpisaniu nowych danych opisowych pojawi się tabela w której zbierane będą
wyniki pomiarów. Zmieniając prąd wzbudzenia naleŜy wykonać serię pomiarów naciskając
przycisk Zmierz w okienku tabeli lub naciskając „Z” z klawiatury. Pomiary naleŜy
wykonywać zmieniając prąd wzbudzenia od 0A do 10 a następnie od 10 do 0A. Po
wykonaniu pomiarów naleŜy sporządzić wykresy naciskając przycisk Wykresy w okienku
Co pokazać na wykresie naleŜy zaznaczyć w pierwszej kolumnie nr a w drugiej U i I1. Na
wyświetlonym wykresie z menu kontekstowego (prawy klawisz myszy) naleŜy wybrać
Kopiuj dane do schowka a następnie wkleić je do arkusza Excel. Na podstawie zmierzonych
danych naleŜy sporządzić charakterystykę, przy czym krzywe przy zmianie If od 10 do 0 i
przy zmianie od 0 do 10 naleŜy narysować na wspólnym wykresie jako dwie osobne serie
pomiarów.
2) Pomiary do wyznaczenia charakterystyki zwarcia
Pomiar do wyznaczenia charakterystyki zwarcia Is(If) wykonuje się przy zwartych zaciskach
twornika regulując prąd wzbudzenia od zera do wartości przy której prąd twornika osiągnie
wartość znamionową (Is= 5,8[A]). Generator naleŜy napędzać z prędkością znamionową tak
aby f = 50Hz. Pomiar charakterystyki przeprowadza się identycznie jak w punkcie 1. Po
wykonaniu serii pomiarów naleŜy wyświetlić wykres, w okienku Co pokazać na wykresie
naleŜy zaznaczyć w pierwszej kolumnie I1 a w drugiej I. Następnie skopiować dane w
wykresu (menu kontekstowe) do Excela. W czasie pomiarów naleŜy pamiętać o ewentualnej
zmianie wzmocnienia kanałów jeŜeli wskaźniki sygnalizują niewłaściwą wartość sygnału
(kolor inny niŜ zielony).
3) Pomiary do wyznaczenia charakterystyki zewnętrznej przy cos ϕ = 1
Pomiar do wyznaczenia charakterystyki zewnętrznej Us(Is) wykonuje się przy obciąŜeniu
twornika rezystancją o regulowanej wartości. Pomiary wykonuje się dwukrotnie dla If = If0
i If = 0,9* If0. Wartość prądu If0 naleŜy odczytać z charakterystyki biegu jałowego. W trakcie
pomiaru naleŜy utrzymywać stałą wartość If. Generator naleŜy napędzać z prędkością
znamionową tak aby f = 50Hz. Pomiary punktów do charakterystyki przeprowadza się
identyczna jak w punkcie 1. Po wykonaniu kaŜdej z dwóch serii pomiarów naleŜy wyświetlić
wykres, w okienku Co pokazać na wykresie naleŜy zaznaczyć w pierwszej kolumnie I a w
drugiej U. Następnie skopiować dane w wykresu (menu kontekstowe) do Excela. Wykresy
narysować na wspólnym wykresie jako dwie serie pomiarów.
4) Pomiary do wyznaczenia charakterystyki zewnętrznej cos ϕ ≠ 1
Pomiar do wyznaczenia charakterystyki zewnętrznej Us(Is) wykonuje się dwukrotnie przy
czystym obciąŜeniu pojemnościowym oraz przy obciąŜeniu twornika rezystancją o
regulowanej wartości wraz z dołączoną pojemnością o regulowanej wartości.
Przy pomiarze z czystą pojemnością (C = 3x16µF na fazę) prąd wzbudzenia powinien
wynosić około 3A. Praktycznie moŜna wykonać cztery pomiary, przy biegu jałowym i przy
załączonej pojemności C1, C2 i C3.
Pomiar z obciąŜeniem czynno – pojemnościowym (cos ϕ = 0,8) naleŜy wykonać przy
wzbudzeniu If = 3A załączając kolejno R1 + C1, R2 + C2, R3 + C3. Dla porównania moŜna
zmierzyć charakterystykę przy tym samy prądzie wzbudzenia i obciąŜeniu czysto
rezystancyjnym (załączając kolejno R1, R2, R3). Zmierzone charakterystyki przedstawić na
wspólnym wykresie.
5) Pomiary do wyznaczenia charakterystyki regulacyjnej
Pomiar charakterystyki regulacyjnej If(IS) wykonuje się zmieniając rezystancję obciąŜającą
twornik jednocześnie regulując prąd wzbudzenia If w taki sposób aby na zaciskach twornika
utrzymywać stała wartość Us = 250V. Generator naleŜy napędzać z prędkością znamionową
tak aby f = 50Hz. Pomiar punktów do charakterystyki odbywa się identycznie jak w punkcie
1. Po wykonaniu serii pomiarów naleŜy wyświetlić wykres, w okienku Co pokazać na
wykresie naleŜy zaznaczyć w pierwszej kolumnie I a w drugiej I1. Następnie skopiować dane
w wykresu (menu kontekstowe) do Excela.
6) Pomiary do wyznaczenia Xd i Xq metodą małego poślizgu
Pomiar do wyznaczenia małego poślizgu wykonuje się przy rozwartym uzwojeniu wirnika
zasilając twornik z trzech transformatorów napięciem około 42V, maszynę napędza się do
prędkości bliskiej synchronicznej. Przed pomiarem metodą małego poślizgu naleŜy
rozmagnesować maszynę na biegu jałowym wzbudzając ją z wyłącznikiem wzbudzenia w
pozycji „ – ”
Przy prawidłowo ustawionym małym poślizgu na amperomierzach wyraźnie widać wahania
prądu twornika. W tym stanie pracy naleŜy zarejestrować czasowe przebiegi napięcia i prądu
twornika a następnie narysować przebieg czasowy wartości skutecznych tych wartości na
podstawie którego oblicza się parametry Xd i Xq. W celu przeprowadzenia rejestracji napięcia
i prądu twornika w oknie Miernik w menu Próby naleŜy wybrać Rejestracja przebiegów
czasowych. W oknie Pomiary czasowe z menu Dane naleŜy wybrać Zacznij nową próbę,
po zaakceptowanie danych opisowych pojawi się okno z wyborem mierzonych wielkości w
którym naleŜy znaczyć Uz i Iz. Pojawi się okno Pomiar ciągły w którym naleŜy ustawić
częstotliwość próbkowania 2000Hz i 10000 próbek, co odpowiada 5 sekundom rejestracji.
Start rejestracji uruchamia się przyciskiem Start. Po zakończeniu rejestracji naleŜy nacisnąć
OK (okno pomiarowe zniknie) a następnie w oknie Pomiary czasowe z menu Wyniki
wybrać opcje Wykresy czasowe. W oknie Co pokazać naleŜy wybrać w okienku Kanał Uz i
Iz, znaczyć rysowanie wartości skutecznych (opcja Skut) i włączyć Filtr dolnoprzepustowy
6Hz. Po ustawieniu tych parametrów naleŜy nacisnąć Zrób wykres. Następnie skopiować
dane w wykresu (menu kontekstowe) do Excela. Zarejestrowaną wartość napięcia
(przewodowego) naleŜy przeliczyć na fazową a następnie obliczyć przebieg reaktancji X(t).
Z wyznaczonego przebiegu naleŜy odczytać wartości reaktancji Xd i Xq, gdzie za wartość Xd
naleŜy przyjąć uśrednioną wartość lokalnych maksimów przebiegu X(t) a za wartość Xq
uśrednioną wartość lokalnych minimów.