Badanie silnika indukcyjnego pierścieniowego - d, Szkoła, Politechnika 1- 5 sem, chomikuj, 4 sem (graviora), Badanie trójfazowego silnika indukcyjnego pierścieniowego (graviora)

Politechnika Poznańska

Instytut Elektrotechniki Przemysłowej

Laboratorium

Maszyn Elektrycznych

Rok akademicki:

1994/1995

Wydział: Elektryczny

Kierunek: Elektrotechnika

Specjalność: IWN

Rok studiów: 3, Semestr: 6

Ćwiczenie nr: 5

Temat : Badanie trójfazowego silnika

indukcyjnego pierścieniowego.

Wykonujący sprawozdanie:

1.Jacek Fąka

Data wykonania ćwiczenia:

11.05.1995

Data oddania sprawozdania: 18.05.1995

Zaliczenie:

Schemat połączeń i dane znamionowe

P = 3,3 kW, n _N = 940 obr/min ,

stojan: U_Ns = 380 V, I_Ns = 9,5 A (przy połączeniu w trójkąt ) ,

wzbudzenie: U_Nw = 95 V, I_Nw = 25 A.

Próba zwarcia

Tabela pomiarów i obliczeń

Lp.	U	I_R	I_S	I_T	I_Z	P₁	P₂	P_1Z	M_r	M_rn	cosϕ	Z_Z	R_Z	X_Z
-	V	A	A	A	A	W	W	W	kGm	Nm	-	Ω	Ω	Ω
1.	172	10,0	10,3	10,0	10,1	1260	-200	1060	0,57	27,1	0,36	30,0	10,1	28,2
2.	166	9,5	9,8	9,5	9,6	1160	-180	980	0,52	26,7	0,36	30,3	10,0	28,4
3.	160	9,0	9,3	9,0	9,1	1060	-180	880	0,48	26,6	0,35	30,9	10,1	29,0
4.	152	8,5	8,8	8,5	8,6	940	-160	780	0,44	27,2	0,35	31,4	10,4	29,5
5.	143	8,0	8,3	8,0	8,1	840	-140	700	0,4	27,8	0,34	31,7	10,3	29,8
6.	130	7,0	7,3	7,0	7,1	660	-120	540	0,32	26,5	0,35	32,8	10,6	30,0
7.	116	6,0	6,3	6,0	6,1	500	-100	400	0,25	26,2	0,34	33,4	10,4	30,4
8.	98	5,0	5,3	5,0	5,1	360	-80	280	0,18	26,4	0,33	33,6	10,7	31,0
9.	80	4,0	4,3	4,0	4,1	240	-40	200	0,13	28,8	0,35	34,2	10,9	32,1
10.	60	3,0	3,3	3,0	3,1	140	-20	120	0,09	35,4	0,37	32,8	10,6	30,8

Wzory do obliczeń

, , , , ,

, .

Bieg jałowy idealny

Tabela pomiarów i obliczeń

Lp.	U	I_R	I_S	I_T	I₀	P₁	P₂	P₁₀	Q₁₀	n	cosϕ	ΔP_cu	ΔP_Fe
-	V	A	A	A	A	W	W	W	var	obr/min	-	W	W
1.	380	6,0	6,1	6,1	6,1	1320	-1000	320	4002	1000	0,079	119,1	200,8
2.	360	5,2	5,4	5,3	5,3	1080	-800	280	3292	1000	0,084	89,7	190,2
3.	340	4,5	4,6	4,6	4,6	920	-680	240	2697	1000	0,088	67,6	172,2
4.	320	4,0	4,1	4,1	4,1	760	-560	200	2264	1000	0,088	53,7	146,2
5.	300	3,6	3,7	3,6	3,6	640	-480	160	1864	1000	0,086	41,5	118,3
6.	280	3,2	3,3	3,3	3,3	520	-400	120	1596	1000	0,075	34,7	85,3
7.	240	2,5	2,6	2,6	2,2	360	-280	80	1078	1000	0,074	21,5	58,3
8.	200	2,0	2,1	2,1	2,1	240	-140	60	725	1000	0,082	14,2	45,8
9.	160	1,6	1,6	1,5	1,6	140	-100	40	442	1000	0,09	8,3	31,8
10.	120	1,2	1,2	1,1	1,2	80	-60	20	249	1000	0,08	4,5	15,3

Wzory do obliczeń

, , , , ,

Charakterystyka obciążenia

Tabela pomiarów i obliczeń

Lp.	U	I_R	I_S	I_T	I	P₁	P₂	P	M	n	cosϕ	Q	s	η
-	V	A	A	A	A	W	W	W	Nm	ob/m	-	var	%	%
1.	380	9,7	9,8	9,7	9,7	3440	680	4120	33,4	906	0,65	4850	9,4	79,4
2.	380	9,3	9,4	9,3	9,3	3280	600	3880	31,4	912	0,63	4752	8,7	79,3
3.	380	8,9	9,0	8,9	8,9	3120	520	3640	29,4	918	0,62	4594	8,2	79,2
4.	380	8,5	8,6	8,6	8,5	2960	440	3400	27,5	922	0,61	4528	7,8	78,8
5.	380	7,9	8,0	7,9	7,9	2680	240	2920	23,5	935	0,56	4306	6,6	78,0
6.	380	7,4	7,5	7,4	7,4	2480	80	2560	19,6	944	0,53	4130	5,6	76,8
7.	380	6,9	7,0	6,9	6,9	2200	-120	2080	15,7	955	0,47	4032	4,4	74,0
8.	380	6,5	6,6	6,5	6,5	2000	-320	1680	11,8	965	0,4	3938	3,5	70,0
9.	380	6,3	6,4	6,3	6,3	1800	-520	1280	7,8	974	0,33	3928	2,7	62,5
10.	380	6,1	6,1	6,1	6,1	1560	-760	800	3,9	984	0,21	3936	1,6	42,8
11.	380	6,1	6,1	6,1	6,1	1360	-1000	360	0	1000	0,09	3998	0	10,9

Lp.	ω	P₂	M_n	ΔP_cu1	ΔP_Cu2	ΣΔP
-	1/s	W	Nm	W	W	W
1.	94,8	3260	34,4	301,1	228,3	859,4
2.	95,5	3076	32,2	276,8	197,1	804,9
3.	96,1	2882	30,0	253,5	174,8	758,3
4.	96,5	2680	27,7	236,7	152,9	719,6
5.	97,8	2278	23,3	199,7	112,4	642,1
6.	98,9	1966	19,9	175,2	88,3	593,5
7.	100	1539	15,4	152,4	57,8	540,2
8.	101,2	1178	11,6	135,2	36,9	502,1
9.	102	800	7,8	127,0	23,3	480,3
10.	103	342,3	3,3	119,1	8,5	457,6
11.	104,7	39,4	0,4	119,1	1,7	320,8

Wzory do obliczeń

, , , , ,

, , , ,

ΔP_Fe = 200 W , ΔP_m= 130 W.

Wyznaczanie charakterystyki M = f (s)

Tabela pomiarów i obliczeń

Lp.	n	I_R	I_S	I_T	I	I_n	M	M_n	s
-	ob/m	A	A	A	A	A	Nm	Nm	%
1.	1000	1,6	1,8	1,7	1,7	3,7	0,7	3,4	0
2.	950	2,2	2,4	2,2	2,3	5,1	2,3	11,3	5
3.	900	3,8	3,9	3,7	3,8	8,4	6,0	29,4	10
4.	800	6,0	6,1	5,9	6,0	13,2	8,4	41,2	20
5.	740	6,8	6,9	6,7	6,8	15,0	8,4	41,2	26
6.	700	7,2	7,3	7,0	7,2	15,8	8,2	40,2	30
7.	600	7,9	8,0	7,8	7,9	17,4	7,5	36,8	40
8.	500	8,4	8,5	8,2	8,4	18,5	6,7	32,8	50
9.	400	8,7	8,8	8,6	8,7	19,1	6,1	29,9	60
10.	300	8,9	9,0	8,8	8,9	19,6	5,4	26,5	70
11.	200	9,0	9,2	8,9	9,0	19,8	5,0	24,5	80
12.	100	9,1	9,3	9,1	9,2	20,2	4,9	24,0	90
13.	0	9,6	9,8	9,8	9,7	21,3	4,5	22,0	100

moment krytyczny występuje dla punktu 5

Wzory do obliczeń

, , , .

Wyznaczanie impedancji dla składowej zgodnej i przeciwnej

Tabela pomiarów i obliczeń

składowa	U	n	s	P₁	P₂	P	I_R	I_S	I_T	I	Z
-	V	ob/m	%	W	W	W	A	A	A	A	Ω
zgodna	160	800	20	860	180	1040	5,6	5,7	5,5	5,6	48,4
przeciwna	160	800	20	-400	1100	700	9,5	9,6	9,6	9,7	28,6

Wzory do obliczeń

, , , .

Praca prądnicowa

Tabela pomiarów

Lp.	I_R	I_S	I_T	I	P₁	P₂	P	M	n	cosϕ	Q	s	η
-	A	A	A	A	W	W	W	Nm	ob/m	-	var	%	%
1.	7,2	7,1	7,0	7,1	2320	0	2320	18	950	0,5	4047	5	77,2
2.	6,0	6,1	6,0	6,0	1400	-920	480	0,49	1000	0,12	3921	0	10,7
3.	6,5	6,6	6,6	6,6	800	-680	-880	-12	1030	0,2	4206	-3	68,0
4.	8,1	8,0	8,1	8,1	320	-2560	-2240	-26	1060	0,42	4838	-6	77,6
5.	9,2	9,2	9,2	9,2	80	-3120	-3040	-36	1080	0,5	5244	-8	74,7

Wzory do obliczeń

, , , , .

Przetwornica częstotliwości

Tabela pomiarów

Lp.	n	U₁	U₂	f₁	f₂	Uwagi
-	obr/min	V	V	Hz	Hz	-
1.	1000	380	0	50	0
2.	500	380	39,5	50	25
3.	300	380	55,5	50	35	zgodnie
4.	150	380	67	50	43
5.	0	380	80	50	50
6.	-200	380	94	50	60
7.	-400	380	110	50	70
8.	-600	380	126	50	80	przeciwnie
9.	-800	380	142	50	90
10.	-1000	380	155	50	100

Wyznaczanie przekładni

Tabela pomiarów

Lp.	U₁	U₂	ϑ
-	V	V	-
1.	380	80	8,23
2.	300	64	8,12
3.	240	51	8,15

Wzór do obliczenia

po uśrednieniu ϑ_śr = 8,16

Parametry schematu zastępczego

R₁ = 3,2 Ω , R₂' = 6,9 Ω , X_r1 = 24,1 Ω , E₁ = 389 V , I_μ = 3,48 A , X_μ = 111,7 Ω , R_fe = 2260,8 Ω

Trójkąt zwarcia

R_Z1 = 10,08 Ω , X_Z1 = 28,2 Ω , Z_Z1 = 30 Ω , ϕ = 69°

Dane do wykresu wskazowego

I_10f = 3,5 A , cosϕ₀ = 0,08 , I_1Zf = 12,1A , cosϕ_Z = 0,36 , U_1n = 380 V , n₁ = 1000 obr/min ,

ω₁ = 104,7 rad/s , , P'₁₀ = 190 W , cosϕ`₀ = 0,05 , I'_10f = 3,49 A

Wnioski i uwagi

Celem ćwiczenia było badanie silnika pierścieniowego jak również wyznaczenie parame-trów schematu zastępczego oraz badanie maszyny przy pracy prądnicowej i jako przetwornicy częstotliwości.

Z próby biegu jałowego wyznaczyliśmy elementy gałęzi poprzecznej schematu zastępczego oraz cos₀. Przy biegu jałowym straty w żelazie są większe od strat w uzwojeniach. Przy idealnym biegu jałowym (w takich warunkach wykonywaliśmy pomiary) straty mechaniczne można pominąć ze względu na ich małą wartość.

Z próby zwarcia wyznaczyliśmy parametry gałęzi podłużnej schematu zastępczego. W stanie zwarcia maszyny poślizg s = 100%. Prąd wirnika ma wartość znacznie większą od prądu znamionowego ze względu na małą wartość R₂ w stosunku do R₂/s. Z tego względu wykonywaliśmy próbę przy obniżonym napięciu, tak aby nie przekroczyć wartości prądu znamionowego.

Przekładnię wyznaczaliśmy przy rozwartym wirniku zasilając stojan. W obliczeniach należało uwzględnić współczynnik pierwiastka z trzech ze względu na sposób połączenia wirnika i stojana.

W próbie obciążenia zmienialiśmy moment obciążenia obserwując prędkość obrotową. Na czas rozruchu w obwód wirnika włączony jest rozrusznik, w celu ograniczenia prądu rozruchowego. W czasie normalnej pracy wirnik musi być zwarty. W przypadku, gdy moment obciążenia jest mniejszy od znamionowego, prędkość obrotowa jest większa od znamionowej. Ze wzrostem obciążenia prędkość obrotowa silnika maleje.

Zależność momentu od poślizgu wyznaczaliśmy przy obniżonym napięciu.

Jeżeli nadamy silnikowi prędkość większą od synchronicznej pracuje on wtedy jak prądnica, tzn. oddaje moc do sieci.

Badany silnik może również pracować jako przetwornik częstotliwości. W zależności od kierunku wirowania możemy zmieniać częstotliwość od 0 do 100 Hz.

Wyszukiwarka