Ćwiczenie 7. BADANIE SILNIKÓW INDUKCYJNYCH STANOWISKO I. Badanie silnika przy stałej częstotliwości (50 Hz)

Transkrypt

1 4 Laboratorium elektrotechiki Ćwiczeie 7. BADANIE SILNIKÓW INDUKCYJNYCH STANOWISKO I. Badaie silika przy stałej częstotliwości (5 Hz) EN L L L Łączik tablicowy E T S R R S T E Trasformatorowy zasilacz trójfazowy o skokowo ustawiaych wartościach apięcia wyjściowego (przyciski: Z,..., Z6) A B C Tarcza hamulca Łączik Ł zamkięty ormala (trójfazowa) praca silika. Łączik Ł otwarty przerwa w jedej fazie silika. Waruek rówowagi hamulca: r a Ł Bezdotykowy (optyczy) pomiar prędkości obrotowej b A (Ł otw.) V V M ~ Baday silik klatkowy ϕ V (Ł zamk.) Hamulec elektromagetyczy Autotrasformator V~ 5 V 8 A Trasformator /5 V z prostowikiem Szalka wagi F a= mo g b, więc momet obciążeia: m o g b r g F M = F r = m o a m o masa odpowiadająca sile acisku a szalkę wagi r =,85 m, a =,9 m, b =,4 m wzór liczbowy: M =,89 m o, [M] = N m, [m o ] = kg.

2 Laboratorium elektrotechiki 4 Wykoaie ćwiczeia Włączeie oraz zmiaa wartości apięcia zasilającego silik odbywają się poprzez użycie jedego z sześciu przycisków załączających, umieszczoych a płycie zasilacza trójfazowego. rz y każd ym rozruchu silika (włączeiu apięcia) zwieramy amperomierz A przed każdym zwiększeiem apięcia ustawiamy wyższy zakres amperomierza A, albo go zwieramy. Na wartość mometu obciążeia silika wpływamy poprzez regulowaie wartości prądu stałego w uzwojeiu elektromagesu hamulca. Do tego celu służy suwak autotrasformatora, zasilającego elektromages poprzez zespół prostowiczy (położeie suwaka - momet rówy ). Miarą mometu ustaloego, wytwarzaego przez silik oraz rówoważącego go (odwrotie doń skierowaego) mometu wytwarzaego przez hamulec elektromagetyczy, jest momet wytwarzay przez siłę oporu szalki wagi w układzie dźwigi dwustroej. W czasie wykoywaia pomiarów zachowujemy szczególą ostrożość, z uwagi a duże wartości apięcia, jakie występują między zaciskami w obwodzie silika oraz między tymi zaciskami a ziemią. 7.. CHARAKTERYSTYKI BIEGU JAŁOWEGO Hamulec jest ieczyy (suwak autotrasformatora w pozycji ) pomiary wykoujemy przy różych, zwiększaych skokowo wartościach apięcia zasilacza trójfazowego. Tablica wyików pomiarów i obliczeń Lp. U U U I cosϕ ϕ U I cz I b V V V A - obr/mi V W A A W Wzory do obliczeń: I b = I siϕ U+ U + U U = = U I cz = I cosϕ = Rf I ( R f = 9 Ω - rezystacja jedej fazy stojaa). 7.. CHARAKTERYSTYKI OBCIĄŻENIOWE rzełączamy zasilacz trójfazowy a pozycję zadaą przez prowadzącego i już jej ie zmieiamy, zachowując tym samym w prz ybliżeiu stałą wartość apięcia. Zmieiamy położeie suwaka autotrasformatora zwiększając stopiowo obciążeie silika od (sta jałowy) do ajwiększego. Tablica wyików pomiarów i obliczeń Lp. U U U I cosϕ m o s M uż η V V V A - obr/mi kg % W Nm W - Wzory do obliczeń: s= = U M =, 89 mo uż =, 5 M uż η = przy czym jest prędkością sychroiczą,

3 4 Laboratorium elektrotechiki a więc tą spośród różych, możliwych ze względu a p, wartości prędkości sychroiczej, która jest większa od wartości i im ajbliższa: = mi >, p=,,,.... 6f p 7.. RACA TRÓJFAZOWA I JEDNOFAZOWA (RZY OBNIŻONYM NAIĘCIU) Ustawiamy wartość apięcia a wyjściu zasilacza wyraźie iższą od apięcia zamioowego silika. wykoujemy przy iedużej, tej samej wartości siły acisku a szalkę wagi (masa m o rówa około dag): - przy zasilaiu ormalym (trójfazowym), - prz y przerwaej jedej fazie poprzez wyłączeie Ł i dodatkowo, ze względów pomiarowych, przy przełączoym końcu cewki apięciowej fazomierza z puktu do puktu (praca jedofazowa). Tablica wyików pomiarów i obliczeń Lp. U U U I cosϕ m o s M uż η V V V A - obr/mi kg % W Nm W - Wzory do obliczeń: s= M =, 89 mo uż =, 5 M uż η = = U - przy pracy trójfazowej, = U - przy pracy jedofazowej. Opracowaie sprawozdaia. Wykorzystując wyiki pomiarów i obliczeń uzyskae w p. 7., wykreślamy charakterystyki:, cos ϕ, I, I cz, I b = f... (U) = g(u ). Ekstrapolujemy liiowo wykres ostatiej zależości do przecięcia z osią rzędych (U = ) i odczytujemy wartość strat mechaiczych m, a astępie wyzaczamy wartość zamioowych strat w stali: Fe. = - m = g(u ) - m, gdzie ideks ozacza wartość zamioową wielkości. rzedstawiamy teoretycze uzasadieie otrzymaych zależości (wykresów).. Wykorzystując wyiki pomiarów i obliczeń uzyskae w p. 7., wykreślamy charakterystyki: I, cos ϕ, s,, uż, η = f... (M) rzedstawiamy teoretycze uzasadieie otrzymaych zależości (wykresów).. Wyjaśiamy przyczyy różych wartości tych samych wielkości, odoszących się do pracy trójfazowej i jedofazowej silika (p. 7.). 4. Formułujemy włase spostrzeżeia, uwagi i wioski, dotyczące przeprowadzoych badań i uzyskaych wyików.

4 Laboratorium elektrotechiki 4 STANOWISKO II. Badaie silika przy regulowaej częstotliwości EN L L L Łączik tablicowy E T S R R S T E Tyrystorowy trójfazowy przemieik częstotliwości (płya regulacja U i f cyfrowy pomiar f w Hz) A B C E V A ośredi pomiar mocy czyej i bierej Q a podstawie wskazań watomierzy i (watomierze w układzie Aroa obciążeie symetrycze): Q = +, ( ) =. W W Autotrasformator V~ Tarcza hamulca Dotykowy (mechaiczy) pomiar prędkości obrotowej Waruek rówowagi hamulca: r a b M ~ Baday silik klatkowy Hamulec elektromagetyczy 5 V 8 A Trasformator /5 V z prostowikiem Szalka wagi F a= mo g b, więc momet obciążeia: m o g b r g M = F r = m o F a m o masa odpowiadająca sile acisku a szalkę wagi r =,4 m, a =, m, b =,4 m wzór liczbowy: M = 5,49 m o, [M] = N m, [m o ] = kg.

5 44 Laboratorium elektrotechiki Wykoaie ćwiczeia Tyrystorowy przemieik częstotliwości, zasilay z sieci trójfazowej a zasilający silik klatkowy, zapewia płyość rozruchu oraz regulacji prędkości silika. Na wartość mometu obciążeia silika wpływamy poprzez regulowaie wartości prądu stałego w uzwojeiu elektromagesu hamulca. Do tego celu służy suwak autotrasformatora, zasilającego elektromages poprzez zespół prostowiczy (położeie suwaka - momet rówy ). Miarą mometu ustaloego, wytwarzaego przez silik oraz rówoważącego go (odwrotie doń skierowaego) mometu wytwarzaego przez hamulec elektromagetyczy, jest momet wytwarzay przez siłę oporu szalki wagi w układzie dźwigi dwustroej CHARAKTERYSTYKI REGULACYJNE RZY BIEGU JAŁOWYM Hamulec jest ieczyy (suwak autotrasformatora w pozycji ) wykoujemy pomiary zwiększając w sposób płyy częstotliwość apięcia a wyjściu zasilacza tyrystorowego (przemieika częstotliwości). Tablica wyików pomiarów i obliczeń Lp. f U I Q cosϕ I cz I b Hz V A W W obr/mi W var - A A Wzory do obliczeń: + = Q ( ) I cz = I cosϕ I b = Q = Icz. cosϕ = + Q 7.5. CHARAKTERYSTYKI REGULACYJNE RZY STAŁYM MOMENCIE Wykoujemy pomiary zwiększając w sposób płyy częstotliwość apięcia a wyjściu przemieika częstotliwości, przy siliku obciążoym stałą wartością mometu (dopóty zmieiamy położeie suwaka autotrasformatora w każdym pukcie pomiarowym, aż uzyskamy zadaą stałą wartość umowej masy m o ). Tablica wyików pomiarów i obliczeń Lp. f U I m o Q cosϕ M uż η Hz V A W W obr/mi kg W var - Nm W - Wzory do obliczeń: + = Q ( ) = cosϕ = + Q M = 5, 49 =, 5 M m o uż uż η =.

6 Laboratorium elektrotechiki 45 Opracowaie sprawozdaia. Wykorzystując wyiki pomiarów i obliczeń uzyskae w p. 7.4, wykreślamy charakterystyki: U,, cos ϕ, I, I cz, I b = f... (f). rzedstawiamy teoretycze uzasadieie otrzymaych zależości (wykresów).. Wykorzystując wyiki pomiarów i obliczeń uzyskae w p. 7.5, wykreślamy charakterystyki: I, cos ϕ,,, uż, η = f... (f). rzedstawiamy teoretycze uzasadieie otrzymaych zależości (wykresów).. Formułujemy włase spostrzeżeia, uwagi i wioski, dotyczące przeprowadzoych badań i uzyskaych wyików.

7 Zakład Systemów Iformatyczych i Mechatroiczych w Trasporcie Imioa i azwiska ćwiczących. Rok II Grupa Zespół LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI. Dzień: Godz. Ćwiczeie 7.. Data wykoaia ćwiczeia Badaie silików idukcyjych 4. odpis prowadzącego 7.. Charakterystyki biegu jałowego Lp. U U U I cosϕ ϕ U I cz I b V V V A - obr/mi V W A A W U+ U + U U = = U I cz =I cosϕ I b =I siϕ = Rf I ( R = 9 Ω ). 7.. Charakterystyki obciążeiowe Lp f U U U I cosϕ m o s M uż η V V V A - obr/mi kg % W Nm W - s= = U M =, 89 mo uż =, 5 M uż η = obr =... mi. 7.. raca trójfazowa i jedofazowa (przy obiżoym apięciu) Lp. U U U I cosϕ m o s M uż η V V V A - obr/mi kg % W Nm W - s= M =, 89 mo uż =, 5 M praca trójfazowa (): uż η = = U praca jedofazowa (): = U.

8 Dae do wyzaczeia składika typu B iepewości pomiarów w p Ozaczeie przyrządu lub wielkości V V V A Zakresy ustawiae przy pomiarach Rodzaj przyrządu (a aalogowy, c cyfrowy) i jego iedokładość: klasa (c) błąd względy odczytu + liczba cyfr a ostatiej pozycji wyświetlacza cos ϕ automatyczie (c),5 % odczytu + cyfra m o automatyczie (c), % odczytu + cyfra 7.4. Charakterystyki regulacyje przy biegu jałowym Lp. f U I Q cosϕ I cz I b Hz V A W W obr/mi W var - A A = Q ( ) = cosϕ = I cz =I cosϕ + Q Q = I. Ib cz Dae do wyzaczeia składika typu B iepewości pomiarów w p. 7.4 Ozaczeie Rodzaj przyrządu (a aalogowy, c cyfrowy) Zakresy ustawiae przyrządu i jego iedokładość: klasa (c) błąd względy przy pomiarach lub wielkości odczytu + liczba cyfr a ostatiej pozycji wyświetlacza V A W W automatyczie (c),5 % odczytu + cyfra m o automatyczie (c), % odczytu + cyfra f automatyczie (c), % odczytu + cyfra