POLITECHNIKA POZNAŃSKA
INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ
ZAKŁAD MASZYN ELEKTRYCZNYCH |
|||||
LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCZNYCH
Ćwiczenie nr 6
TEMAT: Badanie 3-fazowego silnika komutatorowego typu Schrage
|
|||||
rok akademicki: 1995/96 rodz. studiów: dzienne |
Mariusz Kobierski
|
DATA
|
|||
wydział: elektryczny kierunek: elektrotechnika |
|
wykonania ćwiczenia |
oddania sprawozd. |
||
semestr: 6 specjalność: U
000111111112222211 |
|
|
|
||
UWAGI:
|
ocena:
|
WSTĘP
Silnik typu Schrage jest silnikiem komutatorowym trójfazowym bocznikowym z zasilaniem od strony wirnika. Zasada działania tego silnika jest podobna do zasady działania silnika asynchronicznego pierścieniowego pracującego przy napięciu dodatkowym DE2, włączonym w obwód pierścieni. Od silnika asynchronicznego różni się on m.in. zamianą funkcji uzwojeń stojana i wirnika.
DANE SILNIKA:
U = 380 V (gwiazda) I = 7.7 A P = 3.5 kW f = 50 Hz cos = 0.95
n = 4 ÷ 2100 obr/min
I. BADANIE ZALEŻNOŚCI SEM STOJANA ORAZ SEM UZWOJENIA KOMUTATOROWEGO OD PRĘDKOŚCI KĄTOWEJ WIRNIKA I OD POŁOŻENIA SZCZOTEK
l.p. |
n |
|
Es1 |
Ek1 |
fs1 |
fk1 |
uwagi |
- |
obr/min |
1/sek |
V |
V |
Hz |
Hz |
|
1. |
0 |
0 |
52 |
24 |
50.5 |
50.5 |
|
2. |
250 |
26.17 |
62 |
24 |
59.5 |
59.5 |
położenie |
3. |
500 |
52.36 |
70 |
24 |
68 |
68 |
szczotek dla |
4. |
750 |
78.54 |
78 |
24 |
76 |
76 |
prędkości |
5. |
1000 |
104.72 |
86 |
24 |
84 |
84 |
podsynchr. |
6. |
1250 |
130.90 |
94 |
24 |
91 |
91 |
pole przeci- |
7. |
1500 |
157.08 |
102 |
24 |
100 |
100 |
wne |
8. |
1500 |
157.08 |
102 |
18 |
100 |
100 |
|
9. |
1250 |
130.90 |
94 |
18 |
91 |
91 |
położenie |
10. |
1000 |
104.72 |
86 |
18 |
84 |
84 |
szczotek dla |
11. |
750 |
78.54 |
78 |
18 |
76 |
76 |
prędkości |
12. |
500 |
52.36 |
70 |
18 |
67 |
67 |
nadsynchr. |
13. |
250 |
26.17 |
62 |
18 |
59.5 |
59.5 |
pole przeci- |
14. |
0 |
0 |
52 |
18 |
50.5 |
50.5 |
wne |
l.p. |
n |
|
Es2 |
Ek2 |
fs2 |
fk2 |
uwagi |
- |
obr/min |
1/sek |
V |
V |
Hz |
Hz |
|
1. |
0 |
0 |
51 |
24 |
50 |
50 |
|
2. |
250 |
26.17 |
42 |
24 |
16.5 |
16.5 |
położenie |
3. |
500 |
52.36 |
34 |
24 |
- |
- |
szczotek dla |
4. |
750 |
78.54 |
25 |
24 |
- |
- |
prędkości |
5. |
1000 |
104.72 |
17 |
24 |
- |
- |
podsynchr. |
6. |
1250 |
130.90 |
8 |
24 |
- |
- |
pole zgodne |
7. |
1500 |
157.08 |
2 |
24 |
- |
- |
|
8. |
1500 |
157.08 |
2 |
13 |
- |
- |
|
9. |
1250 |
130.90 |
8 |
13 |
- |
- |
położenie |
10. |
1000 |
104.72 |
17 |
13 |
- |
- |
szczotek dla |
11. |
750 |
78.54 |
25 |
13 |
- |
- |
prędkości |
12. |
500 |
52.36 |
34 |
13 |
- |
- |
nadsynchr. |
13. |
250 |
26.17 |
42 |
13 |
15.5 |
15.5 |
pole zgodne |
14. |
0 |
0 |
51 |
13 |
50 |
50 |
|
Wzór do obliczeń:
= 2n/60 [1/sek]
Przedstawione poniżej wykresy zawierają 12 następujących charakterystyk:
1. położenie szczotek dla prędkości podsynchronicznej (pole zgodne i przeciwne)
- Es1 = f()
- Ek1 = Ek2 = f()
- Es2 = f()
2. położenie szczotek dla prędkości nadsynchronicznej (pole zgodne i przeciwne)
- Es2 =f()
- Ek2 = f()
- Ek1 =f()
- Es1 =f()
3. położenie szczotek dla prędkości nadsynchronicznej i podsynchronicznej (pole zgodne i przeciwne):
- fs1 = fk1 = f()
- fs2 = fk2 = f()
III. CHARAKTERYSTYKI REGULACYJNE
L.P. |
M |
n |
I |
M |
n |
I |
M |
n |
I |
- |
Nm |
obr/min |
A |
Nm |
obr/min |
A |
Nm |
obr/min |
A |
1. |
2.0 |
682 |
2.6 |
5.0 |
624 |
3.0 |
10.0 |
580 |
3.6 |
2. |
2.0 |
1000 |
2.6 |
5.0 |
850 |
3.1 |
10.0 |
870 |
3.6 |
3. |
2.0 |
1200 |
2.7 |
5.0 |
1060 |
3.2 |
10.0 |
1080 |
3.7 |
4. |
2.0 |
1428 |
2.7 |
5.0 |
1280 |
3.3 |
10.0 |
1280 |
4.0 |
5. |
2.0 |
1632 |
3.0 |
5.0 |
1440 |
4.0 |
10.0 |
1470 |
4.6 |
6. |
2.0 |
1826 |
3.3 |
5.0 |
1660 |
4.6 |
10.0 |
1670 |
4.7 |
7. |
2.0 |
2012 |
3.6 |
5.0 |
1880 |
5.0 |
10.0 |
1860 |
5.7 |
8. |
- |
- |
- |
5.0 |
2060 |
5.2 |
10.0 |
2060 |
6.0 |
IV. BADANIE SILNIKA POD OBCIĄŻENIEM
L.P. |
U |
IA |
IB |
IC |
P |
P |
P |
M |
cos |
Pmu |
|
|
n |
|||||||||
- |
V |
A |
A |
A |
W |
W |
W |
Nm |
- |
W |
r/sek |
% |
|
|||||||||
1. |
380 |
2.3 |
2.3 |
2.3 |
640 |
-160 |
480 |
0 |
0.317 |
0 |
83.8 |
0 |
800 |
|||||||||
2. |
380 |
2.6 |
2.6 |
2.6 |
800 |
-120 |
680 |
2.5 |
0.397 |
210 |
83.8 |
30.9 |
800 |
|||||||||
3. |
380 |
2.8 |
2.8 |
2.8 |
920 |
-40 |
880 |
5.0 |
0.477 |
419 |
83.8 |
47.6 |
800 |
|||||||||
4. |
380 |
3.1 |
3.1 |
3.1 |
1040 |
80 |
1120 |
7.5 |
0.549 |
629 |
83.8 |
56.2 |
800 |
|||||||||
5. |
380 |
3.5 |
3.5 |
3.5 |
1200 |
120 |
1320 |
10.0 |
0.573 |
838 |
83.8 |
63.5 |
800 |
|||||||||
6. |
380 |
3.8 |
3.8 |
3.8 |
1360 |
160 |
1520 |
12.5 |
0.608 |
1048 |
83.8 |
68.9 |
800 |
|||||||||
7. |
380 |
2.2 |
2.2 |
2.2 |
1000 |
-160 |
840 |
0 |
0.580 |
0 |
125.7 |
0 |
1200 |
|||||||||
8. |
380 |
2.5 |
2.5 |
2.5 |
1160 |
0 |
1160 |
2.5 |
0.705 |
314 |
125.7 |
27.0 |
1200 |
|||||||||
9. |
380 |
2.9 |
2.9 |
2.9 |
960 |
160 |
1120 |
5.0 |
0.585 |
629 |
125.7 |
78.6 |
1200 |
|||||||||
10. |
380 |
3.2 |
3.2 |
3.2 |
1160 |
320 |
1480 |
7.5 |
0.702 |
943 |
125.7 |
63.7 |
1200 |
|||||||||
11. |
380 |
3.6 |
3.6 |
3.6 |
1320 |
400 |
1720 |
10.0 |
0.726 |
1257 |
125.7 |
73.1 |
1200 |
|||||||||
12. |
380 |
4.3 |
4.3 |
4.3 |
1600 |
600 |
2200 |
12.5 |
0.777 |
1571 |
125.7 |
71.4 |
1200 |
|||||||||
13. |
380 |
3.7 |
3.7 |
3.7 |
960 |
-320 |
640 |
0 |
0.262 |
0 |
178.0 |
0 |
1700 |
|||||||||
14. |
380 |
3.8 |
3.8 |
3.8 |
1120 |
-80 |
1040 |
2.5 |
0.415 |
445 |
178.0 |
42.7 |
1700 |
|||||||||
15. |
380 |
3.9 |
3.9 |
3.9 |
1320 |
200 |
1520 |
5.0 |
0.592 |
890 |
178.0 |
58.5 |
1700 |
|||||||||
16. |
380 |
4.3 |
4.3 |
4.3 |
1560 |
400 |
1960 |
7.5 |
0.692 |
1335 |
178.0 |
68.1 |
1700 |
|||||||||
17. |
380 |
4.7 |
4.7 |
4.7 |
1760 |
640 |
2400 |
10.0 |
0.775 |
1780 |
178.0 |
74.1 |
1700 |
|||||||||
18. |
380 |
5.3 |
5.3 |
5.3 |
2040 |
920 |
2960 |
12.5 |
0.849 |
2225 |
178.0 |
75.2 |
1700 |
Wzory do obliczeń:
II. BADANIE ZALEŻNOŚCI SEM STOJANA ORAZ SEM UZWOJENIA KOMUTATOROWEGO OD POŁOŻENIA SZCZOTEK
l.p. |
n |
Es |
Ek |
fs |
fk |
- |
obr/min |
V |
V |
Hz |
Hz |
1. |
600 |
74 |
-24.5 |
64 |
64 |
2. |
600 |
74 |
-22.5 |
64 |
64 |
3. |
600 |
74 |
-20.5 |
64 |
64 |
4. |
600 |
74 |
-16.5 |
64 |
64 |
5. |
600 |
74 |
10.5 |
64 |
64 |
6. |
600 |
74 |
17.0 |
64 |
64 |
7. |
600 |
74 |
21.5 |
64 |
64 |
8. |
6
++++00 |
|
27.0 |
64 |
64 |
WNIOSKI
Celem ćwiczenia było badanie silnika typu Schrage, czyli 3-fazowego komutatoroego bocznikowego zasilanego od strony wirnika.
Zbadaliśmy zależność SEM stojana i SEM uzwojenia komutatorowego od prędkości kątowej wirnika. Zależność ta jest przedstawiona na wykresach 1-3. SEM stojana jest taka sama dla dwóch skrajnych położeń szczotek. Wykresem jest krzywa V. Wraz ze wzrostem prędkości kątowej Es maleje dla pół wirujących zgodnie i rośnie dla pól wirujących przeciwnie. SEM uzwojenia komutatorowego jest w zasadzie stała dla pól wirujących zgodnie i przeciwnie. Na jej wartość wpływa różne położenie szczotek.
Następnie dokonaliśmy próby obciążenia i wyznaczyliśmy charakterystyki regulacyjne - są one przedstawione na wykresach. Największy cosj otrzymaliśmy dla n=1200 obr/min i obciążeniu momentem Mu=12 Nm.