NR GRUPY		DATA
NR. ĆWICZENIA	BADANIE SILNIKA BOCZNIKOWEGO PRĄDU STAŁEGO	OCENA

Cel ćwiczenia:

Zapoznać się z wielkościami znamionowymi maszyny, obliczyć moment znamionowy silnika i sprawdzić przy obciążeniu.

1. Dane znamionowe

………………….

…………………. [kW]

…………………. [V]

…………………. [A]

…………………. [A]

…………………. [obr/min]

2. Obliczyć na podstawie danych:

a) Moment na wale silnika odpowiadający znamionowemu,

b) Sprawność przy obciążeniu znamionowym silnika,

2.1 Schemat połączeń przy badaniu silnika bocznikowego.

a) układ z rozrusznikiem,

b) w układzie z opornikiem suwakowym,

c) zasilanego z prostownika sterowanego.

- amperomierz mierzący natężenie prądu I pobieranego przez silnik,

- amperomierz mierzący prąd
w uzwojeniu wzbudzenia,

- woltomierz mierzący napięcie na zaciskach silnika,

- rezystor do regulacji prądu wzbudzenia.

a)

b)

c)

3. Zależność prędkości obrotowej od napięcia dla różnych momentów obciążenia.

L.p.

M=0

M=Mn

M=……….

U

n

I

Iw

U

n

I

Iw

U

n

I

Iw

V

obr/min

A

A

V

obr/min

A

A

V

obr/min

A

A

1

2

3

4

5

3.1 Zasada pomiaru

Pomiary wykonać dla 5 różnych napięć zasilających

Wykreślić charakterystyki n=f(U)

4 Zasada pomiaru

L.p.

POMIARY

OBILCZENIA

F1

n

U

I

Iw

M

M°

P2

P2°

P1

n°

η

I°

N

obr/min

V

A

A

Nm

----

W

----

W

----

----

----

U=Un

1

2

3

4

5

U=0,5Un

1

2

3

4

5

5.Wzory i obliczenia:

- moment hamujący [N⋅m]

- moc oddawana

- moment wyrażony w „jednostkach względnych”

,

Wykreślić charakterystykę n=f(M) dla U=Un, U=0,5Un, U=1,1Un

6. Silniki prądu stałego

Silnik elektryczny prądu stałego jako przetwornik energii elektrycznej na energię mechaniczną musi być zasilany ze źródła prądu stałego. Zależnie od sposobu przyłączenia obwodu wzbudzenia silnika do źródła rozróżnia się:

-silniki bocznikowe lub obcowzbudne,

-silniki szeregowe,

-silniki szeregowo bocznikowe.

Określenie takie sugeruje sposób połączenia uzwojenia wzbudzenia z uzwojeniem twornika. Silnikiem obcowzbudnym określa się silnik bocznikowy, którego obwód wzbudzenia jest zasilany z innego źródła niż obwód twornika. Taki sposób połączeń jest często stosowany w układach przeznaczonych do sterowania prędkości kątowej. W pozostałych przypadkach obwód wzbudzenia i obwód twornika silnika są zasilane z tego samego źródła.

Każda maszyna prądu stałego składa się z dwóch podstawowych części:

-nieruchomego stojana,

-wirującego silnika.

Stojan najczęściej jest magnesicą, gdyż w nim jest wytwarzane pole magnetyczne. W skład nieruchomego stojana wchodzą następujące elementy:

-jarzmo

-bieguny główne z uzwojeniem wzbudzającym,

-bieguny pomocnicze (komutacyjne),

-tarcze łożyskowe,

-trzymadła szczotkowe.

Wirnik jest najczęściej twornikiem. W jego skład wchodzą:

-rdzeń wykonany (ze względu na prądy wirowe) z pakietu blach,

-komutator osadzony na wale wirnika, składa się z wielu wycinków miedzianych umieszczonych na specjalnej piaście. Wycinki komutatora są izolowane od siebie mikanitem.

7.Zmiana kierunku wirowania

Kierunek wirowania pola magnetycznego zależy od kolejności występowania faz sieci trójfazowej zasilającej uzwojenie (silnik). Czyli wniosek jest następujący: zmianę kierunku wirowania wirnika silnika uzyskuje się zmieniając kolejność faz sieci zasilającej silnik. W praktyce realizuje się to przez „skrzyżowanie” połączenia dwóch dowolnych faz uzwojenia stojana z dwoma fazami sieci zasilającej. „Skrzyżowanie” to można wykonać bezpośrednio na zaciskach uzwojenia stojana silnika, na tablice znamionowej albo na wyłączniku służącym do załączania i wyłączania silnika.

8.Przerwanie obwodu wzbudzenia - rozbieganie się silnika

Przy małym momencie obciążenia prędkość przybiera duże wartości, wirnik się rozbiega. Bardzo duża prędkość obrotowa przy małych obciążeniach może doprowadzić do uszkodzenia silnika ze względu na przekroczenie jego wytrzymałości mechanicznej; duże siły odśrodkowe mogą spowodować uszkodzenie uzwojeń. Prąd pobierany przez silnik również rośnie ponda wartość znamionową.

9. Charakterystyki

a) charakterystyka momentu silnika bocznikowego

b) charakterystyka mechaniczna

1 - z uwzględnieniem oddziaływania twornika

2 - z pominięciem oddziaływania twornika

c) charakterystyka mechaniczna silnika bocznikowego przy różnych wartościach napięcia zasilającego

1

BADANIE SILNIKA BOCZNIKOWEGO PRĄDU STAŁEGO

---