Ćwiczenie 8. BADANIE MASZYN PRĄDU STAŁEGO STANOWISKO I. Badanie silnika bocznikowego

Transkrypt

1 Laboratorium elektrotechniki Ćwiczenie 8. BADANIE MASZYN PRĄDU STAŁEGO STANOWISKO I. Badanie silnika bocznikowego 0 V L L+ + Łącznik tablicowy V A A m R r R md Autotransformator E 0 V~ E A M B 0 0 V Bezdotykowy (optyczny) pomiar prędkości obrotowej n Hamulec elektromagnetyczny 0 8 A Transformator 0/ V z prostownikiem Rezystancje uzwojeń silnika: R a = R AB =, Ω (wartość wypadkowej rezystancji statycznej uzwojenia twornika i zestyku szczotki-komutator, wyznaczona przy prądzie o wartości A) R m = R EE = 0 Ω

2 Laboratorium elektrotechniki Wykonanie ćwiczenia Przed włączeniem napięcia zasilającego układ z badanym silnikiem bocznikowym ustawiamy suwaki rezystorów w takich pozycjach, aby wartości rezystancji były: R r (rozruchowa) największa; R md (dodatkowa w obwodzie wzbudzenia) najmniejsza. Przed każdym rozruchem silnika zwieramy też amperomierz A, albo przestawiamy go na odpowiednio duży zakres. Badania prowadzimy po dokonaniu pełnego rozruchu (R r = 0). Na wartość momentu obciążenia silnika wpływamy poprzez regulowanie wartości prądu stałego w uzwojeniu elektromagnesu hamulca. Do tego celu służy suwak autotransformatora, zasilającego elektromagnes poprzez zespół prostowniczy (położenie suwaka 0 - moment równy 0). Moment obciążenia silnika nie jest mierzon y, ponieważ przy stałej wartości strumienia jest on proporcjonalny do prądu twornika (dla analizy charakteru występujących zależności jest więc obojętne, czy zmienną jest moment, czy prąd). 8.. CHARAKTERYSTYKA BIEGU JAŁOWEGO Hamulec jest niecz ynn y (suwak autotransformatora w pozycji 0); pomiary wykonujemy prz y różn ych wartościach prądu wzbudzenia, malejących przy zwiększaniu wartości rezystancji R md. Uważamy przy tym, by nie wzrosła nadmiernie prędkość wirnika (granicą jest osiągnięcie, prędkości znamionowej). Tablica wyników pomiarów Lp. U I I m n V A ma obr/min 8.. CHARAKTERYSTYKA OBCIĄŻENIOWA Ustawiamy stałą wartość rezystancji R md. wykonujemy przy zwiększanym stopniowo obciążeniu (poprzez przesuwanie suwaka autotransformatora). Uważamy przy tym, by nie wzrósł nadmiernie prąd twornika (granicą jest osiągnięcie, prądu znamionowego). Tablica wyników pomiarów i obliczeń Obliczenia Lp. U I I m n n* V A ma obr/min obr/min Ra n0 Wzór do obliczeń: n* = n0 I, gdzie n 0 jest wartością prędkości idealnego biegu U jałowego, otrzymaną z ekstrapolacji liniowej wykresu doświadczalnego n = n(i) do punktu przecięcia z osią rzędnych (n = 0). 8.. CHARAKTERYSTYKA REGULACYJNA PRZY STAŁEJ PRĘDKOŚCI Kolejne punkty pomiarowe osiągamy w ten sposób, że zwiększam y wartość prądu twornika I (poprzez przesuwanie suwaka autotransformatora) oraz zmniejszamy wartość prądu wzbudzenia I m (poprzez przesuwanie suwaka opornika R md ) do chwili uzyskania zadanej stałej wartości prędkości obrotowej n = const.

3 8 Laboratorium elektrotechniki Tablica wyników pomiarów Lp. U I I m n V A ma obr/min Opracowanie sprawozdania. Wykorzystując wyniki pomiarów uzyskane w p. 8., wykreślamy charakterystykę n = f(i m ). Przedstawiamy teoretyczne uzasadnienie otrzymanej zależności (wykresu).. Wykorzystując wyniki pomiarów i obliczeń uzyskane w p. 8., wykreślamy charakterystyki: n, n* = f... (I) Podajemy teoretyczne powody występowania różnicy między przedstawionymi wykresami.. Wykorzystując wyniki pomiarów uzyskane w p. 8., wykreślamy charakterystykę I m = f(i) Przedstawiamy teoretyczne uzasadnienie otrzymanej zależności (wykresu).. Formułujemy własne spostrzeżenia, uwagi i wnioski, dotyczące przeprowadzonych badań i uzyskanych wyników.

4 Laboratorium elektrotechniki 9 STANOWISKO II. Badanie prądnicy obcowzbudnej i bocznikowej PEN L L L Łącznik tablicowy PE T S R M ~ A G B E E Łącznik Ł w pozycji prądnica obcowzbudna. Łącznik Ł w pozycji prądnica bocznikowa. R md A m A Ł + _ Zasilacz 0 0 V, A 0 V~ V R obc Rezystancje uzwojeń prądnicy: R a = R AB = Ω (wartość wypadkowej rezystancji statycznej uzwojenia twornika i zestyku szczotki-komutator, wyznaczona przy prądzie o wartości A) R m = R EE = 0 Ω

5 0 Laboratorium elektrotechniki Wykonanie ćwiczenia W układzie pomiarowym dokonujemy zmiany pozycji łącznika Ł, uzyskując prądnicę: - obcowzbudną, - bocznikową. 8.. CHARAKTERYSTYKA BIEGU JAŁOWEGO Badamy prądnicę obcowzbudną (połączenie w obwodzie wzbudzenia). wykonujemy prz y stopniowo zwiększan ych, a następnie zmniejszan ych wartościach prądu wzbudzenia prądnicy (poprzez odpowiednie zmiany napięcia zasilacza lub rezystancji w obwodzie wzbudzenia R md ). Graniczna wartość napięcia indukowanego w tworniku prądnicy nie powinna przy tym przekroczyć, jej napięcia znamionowego. Tablica wyników pomiarów (I m rosnące) (I m malejące) Lp. U 0 I m U 0 I m V ma V ma 8.. CHARAKTERYSTYKA ZEWNĘTRZNA Badamy określony typ prądnicy (połączenie lub w obwodzie wzbudzenia). Ustawiamy zadaną wartość napięcia prądnicy przy biegu jałowym U 0. wykonujemy prz y zwiększan ym skokowo obciążeniu, poprzez zdalne załączanie rezystorów R obc. Uważamy przy tym, by nie wzrósł nadmiernie prąd twornika.(granicą jest osiągnięcie, prądu znamionowego). Tablica wyników pomiarów i obliczeń Obliczenia Lp. U I I m U* V A ma V Wzór do obliczeń: U* U R I, = 0 a gdzie U 0 jest ustawioną (na początku) wartością napięcia w stanie jałowym (I = 0). 8.. CHARAKTERYSTYK REGULACYJNA PRZY STAŁYM NAPIĘCIU Badamy prądnicę tego samego typu, co poprzednio. Utrzymujemy zadaną stałą wartość napięcia prądnicy. rozpoczynamy od stanu jałowego, a następnie zwiększamy jednocześnie obciążenie i zmniejszamy R md. Uważamy, jak poprzednio, by nie wzrósł nadmiernie prąd twornika. Tablica wyników pomiarów Lp. U I I m V A ma

6 Laboratorium elektrotechniki Opracowanie sprawozdania. Wykorzystując wyniki pomiarów uzyskane w p. 8., wykreślamy charakterystykę U 0 = f(i m ). Przedstawiamy teoretyczne uzasadnienie otrzymanej zależności (wykresu).. Wykorzystując wyniki pomiarów i obliczeń uzyskane w p. 8., wykreślamy charakterystyki: U, U* = f... (I). Podajemy teoretyczne powody występowania różnicy między przedstawionymi wykresami.. Wykorzystując wyniki pomiarów uzyskane w p. 8., wykreślamy charakterystykę I m = f(i). Przedstawiamy teoretyczne uzasadnienie otrzymanej zależności (wykresu).. Formułujemy własne spostrzeżenia, uwagi i wnioski, dotyczące przeprowadzonych badań i uzyskanych wyników.

7 Zakład Systemów Informatycznych i Mechatronicznych w Transporcie Imiona i nazwiska ćwiczących. Rok II Grupa Zespół LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI. Dzień: Godz. Ćwiczenie 8.. Data wykonania ćwiczenia Badanie maszyn prądu stałego. Podpis prowadzącego 8.. Charakterystyka biegu jałowego silnika Lp. U I I m n V A ma obr/min 8.. Charakterystyka obciążeniowa silnika Obliczenia Lp. U I I m n n* V A ma obr/min obr/min Ra n0 n* = n0 I, R a =, Ω, U n obr 0 =... min. 8.. Charakterystyka regulacyjna silnika przy stałej prędkości Lp. U I I m n V A ma obr/min Dane do wyznaczenia składnika typu B niepewności pomiarów w p Oznaczenie przyrządu lub wielkości V A A m Zakresy ustawiane przy pomiarach Rodzaj przyrządu (a analogowy, c cyfrowy) i jego niedokładność: klasa; (c) błąd względny odczytu + liczba cyfr na ostatniej pozycji wyświetlacza n automatycznie (c) 0,0 % odczytu + cyfra

8 8.. Charakterystyka biegu jałowego prądnicy Lp. 8 (I m rosnące) (I m malejące) U 0 I m U 0 I m V ma V ma 8.a. Charakterystyka zewnętrzna prądnicy obcowzbudnej Obliczenia Lp. U I I m U* V A ma V U* U R I, R a = Ω, U 0 =..... V. = 0 a 8.b. Charakterystyka zewnętrzna prądnicy bocznikowej Obliczenia Lp. U I I m U* V A ma V 8 9 U* U R I, R a = Ω, U 0 =..... V. = 0 a Dane do wyznaczenia składnika typu B niepewności pomiarów w p Oznaczenie przyrządu lub wielkości V A A m Zakresy ustawiane przy pomiarach Rodzaj przyrządu (a analogowy, c cyfrowy) i jego niedokładność: klasa; (c) błąd względny odczytu + liczba cyfr na ostatniej pozycji wyświetlacza