1. Temat ćwiczenia : wyznaczanie sprawności zespołu napędowego pod obciążeniem

2. Celem ćwiczenia było określenie niektórych charakterystyk zespołu napędowego : pomiary prędkości obrotowych oraz momentów obrotowych silnika i hamulca oraz wyliczenie na ich podstawie przełożenia oraz sprawności zespołu napędowego.

3. Układ testowy składał się z:

• silnika asynchronicznego

• motoreduktora

• sprzęgła oponowego

• hamulca elektromagnetycznego

• falownika

• momentomierza oraz

• 
  obrotomierza (silnika i hamulca)

Dane znamionowe silnika i motoreduktora:

• moc silnika 750 W

• obroty znamionowe silnika 1400 obr/min

• obroty wyjściowe 138 obr/min

• moment wyjściowy 52 Nm

• i=10,13

4. Obliczenia które zostały wykonane to:

• wyliczenie średniej wartości obrotów silnika i hamulca

• wyliczenie na podstawie powyższych średnich przełożenia układu

zgodnie z zależnością

• wyliczenie poszczególnych momentów obrotowych silnika przy wykorzystaniu procentowych wartości obciążenia z pomiarów

• wyliczenie sprawności układu dla poszczególnych wartości

• 
  

obciążenia zgodnie z zależnością

5. Wyniki pomiarów i wartości obliczone zebrane w tabelę

5.1 Przełożenie

Średnie obroty silnika - 1023,28 obr/min

Średnie obroty hamulca - 101,8 obr/min

i= 1023/101,8 = 10,05

6.Wykresy

7. Wnioski

Po przeanalizowaniu zależności pomiędzy sprawnością a obciążeniem silnika możemy dojść do następujących wniosków :

• Sprawność układu jest mniejsza niż 100%; nie jest to zaskakujące, potwierdza natomiast w pewnym stopniu prawdziwość przeprowadzonych pomiarów i wykonanych obliczeń.

• Sprawność jest najmniejsza gdy obciążenie jest najmniejsze, oraz rośnie wraz ze wzrostem obciążenia aż do osiągnięcia najwyższej wartości przy obciążeniu niemal znamionowym. Dzieje się tak dlatego, że przy małym obciążeniu dodatkowym stosunkowo duże są opory własne układu (tarcie w łożyskach, motoreduktorze, wentylatorze chłodzącym). Innymi słowy gdy obciążenie jest niewielkie, większość mocy zużywana jest na pokonanie oporów własnych układu, a tylko niewielka część na wykonanie użytecznej pracy. Przy zwiększającym się obciążeniu stopniowo maleje udział oporów na rzecz momentu obciążenia, więc proporcjonalnie więcej mocy jest wykorzystywane do wykonania użytecznej pracy i tym samym sprawność rośnie.

Po przeanalizowaniu zależności pomiędzy prędkością obrotową silnika a obciążeniem hamulca można dojść do wniosku, że prędkość obrotowa silnika właściwie nie ulega zmianie wraz ze wzrostem obciążenia praktycznie do najwyższej wartości tego obciążenia. Po osiągnięciu wartości obciążenia zbliżonej do obciążenia znamionowego obroty spadają. Zachowanie to jest zgodne z charakterystyką silnika asynchronicznego - w miarę wzrostu obciążenia wzrasta moment silnika, a zarazem moc pobierana z sieci, aż do osiągnięcia wartości nominalnych. Przy dalszym wzroście obciążenia dochodzi do przekroczenia wartości maksymalnej momentu obrotowego silnika i w rezultacie do jego utknięcia.