POLITECHNIKA GDAŃSKA Wydział Eletotechii i Autoatyi Kateda Eegoeletoii i Mazy Eletyczych S Y S T E M Y E L E K T O M E C H A N I C Z N E POJEKT/LABOATOIUM ĆWICZENIE (SI SILNIK INDUKCYJNY WYZNACZANIE PAAMETÓW DYNAMICZNEGO MODELU OBWODOWEGO Mateiały poocicze Kieue Eletotechia Studia tacjoae -giego topia eet Opacował Mieczyław oowi Gzegoz Koto Michał Micha Gdań 0-0
M. oowi G Koto, M. Micha: Sili iducyjy. SILNIKI INDUKCYJNY WYZNACZANIE PAAMETÓW DYNAMICZNEGO MODELU OBWODOWEGO Poga zajęć. CEL ZAJĘĆ.... DYNAMICZNY MODEL OBWODOWY SILNIKA INDUKCYJNEGO.... WYZNACZANIE WATOŚCI PAAMETÓW DYNAMICZNEGO MODELU OBWODOWEGO SILNIKA INDUKCYJNEGO..... Wyzaczaie watości paaetów odelu liiowego a podtawie daych atalogowych..... Wyzaczaie watości paaetów odelu ieliiowego a podtawie daych doświadczalych... 6 4. PYTANIA... 7 5. SPAWOZDANIE... 7 6. LITEATUA... 7. CEL ZAJĘĆ Cele zajęć jet wyzaczaie watości paaetów dyaiczego odelu obwodowego ilia iducyjego a podtawie daych atalogowych i doświadczalych/poiaowych.. DYNAMICZNY MODEL OBWODOWY SILNIKA INDUKCYJNEGO Dyaiczy odel obwodowy ilia iducyjego pzedtawioo a y.. W odelowaiu obwodowy azyy iducyjej eliiację zieego pzęŝeia agetyczego uzwojeń tojaa i wiia, będącego fucją ąta połoŝeia wiia θ, uzyuje ię pzez zatąpieie fizyczego uzwojeia wiia uzwojeie jaby ieuchoy uzwojeie outatoowy, tz. uzwojeie opiay w uładzie wpółzędych ztywo związay ze tojae (aalogiczie ja w iliu pądu tałego. Do opiu tójoiowy/tójfazowy uład uzwojeń ilia iducyjego zatępuję ię ułade dwuoiowy/dwufazowy (uład te twozą dwie oie wzajeie potopadłe w liteatuze zwyle ozaczoe ybole αβ (ide góy ozacza, Ŝe oie te ą związae ze tojae. Cele upozczeia opiu (uiięcia yboli alfabetu geciego zaiat ybolu αβ pzyjęto a y. ozaczeie uładu oi ybole ab.(ybol zwyle tooway dla azy dwufazowych. Uwaga: SpzęŜeia uzwojeń tojaa i wiia opiao z putu widzeia obewatoa związaego ze tojae (obewatoa ieuchoego w pzeciwieńtwie do obewatoa wiującego z wiiie. Ide góy w opiie wielości wiia ozacza, Ŝe wielości te opiao z putu widzeia obewatoa związaego ze tojae.
' e a b ω λ ' > 0 a L l L ' l ' a' u a i a e ta λ a L λ' a ' e ta i' a u' a u' a 0 wii zwaty ' e b a ω λ ' < 0 b L l L ' l ' b' u b i b e tb λ b L λ' b ' e tb i' b u' b u' b 0 wii zwaty ( P J P Te ( ( (λ i b a λ ai b ( P B? T L y.. Dyaiczy odel obwodowy (aalog eletyczy ilia iducyjego odel opiay w dwuoiowy ieuchoy uładzie wpółzędych tojaa ab (αβ. Uwaga: Stzałowaie a y.. pzyjęto wg owecji iliowej (odbioiowej. Pzyjęte a y. ybole paaetów (eleetów obwodowych ozaczają:, ' - ezytacje uzwojeia tojaa i wiia; L l, L ' l - iducyjości ozpozeia uzwojeia tojaa i wiia; L - iducyjość ageowaia uzwojeia tojaa, tóej watość odpowiada uzwojeiu tójfazoweu; P - liczba bieguów; J - oet bezwładości wiia; B - wpółczyi tacia. elacja iędzy pędością eletyczą (ad el./ a pędością echaiczą wiia (ad. ech./ opiaa jet zaleŝością: P ω ω Ide pi ozacza powadzeie watości zieych i paaetów do liczby zwojów uzwojeia tojaa, a ide góy ozacza opiaie odpowiediej wielości wiia w uładzie oi a-b tojaa (ótowo ozaczoych ab.
M. oowi G Koto, M. Micha: Sili iducyjy.. WYZNACZANIE WATOŚCI PAAMETÓW DYNAMICZNEGO MODELU OBWODOWEGO SILNIKA INDUKCYJNEGO ozwaŝoo dwa pzypadi wyzaczaia watości paaetów dyaiczego odelu obwodowego ilia iducyjego: odelu liiowego (odelu o paaetach tałych a podtawie daych atalogowych; odelu ieliiowego (odelu o paaetach zieych a podtawie daych doświadczalych... Wyzaczaie watości paaetów odelu liiowego a podtawie daych atalogowych Watości paaetów odelu obwodowego ilia oŝa obliczyć z wytaczającą doładością dla obliczeń iŝyieich a podtawie jego daych atalogowych []. Pzyład taich daych podao poiŝej w tablicach tab. i tab.. W tab. podao wyaz azw wielości atalogowych tójfazowych iliów iducyjych i odpowiadających i ozaczeń. Pzyłady typowych daych atalogowych iliów iducyjych tójfazowych pzedtawiają tabl. oaz tabl.. Tablica. Wyaz ozaczeń wielości atalogowych iliów iducyjych i odpowiadających i azw Nazwa wielości atalogowej Ozaczeie wielości atalogowej Typ ilia Moc zaioowa Pędość obotowa zaioowa Napięcie tojaa zaioowe Pąd tojaa zaioowy Spawość zaioowa Wpółczyi ocy zaioowy Względy pąd ozuchowy (I /I Względy oet ozuchowy (T /T PzeciąŜalość tatycza oete (T ax /T Moet bezwładości Czętotliwość zaioowa Napięcie wiia zaioowe Pąd wiia zaioowy Liczba bieguów p. Sg90S- P U I η coϕ i t p T J f U I P
Tablica. Pzyłady daych atalogowych tójfazowych iliów iducyjych latowych Typ P I [A] pzy U η co ϕ i t pt J W ob/i 0V( 80V(Y 400V(Y % - - - - g -bieguowe, 000 ob/i, f 50Hz Sg90S-.50 840 6.00.5. 78 0.84 5.6.5.6 0.009 SgM- 4.00 95 4.0 8. 7.8 85 0.87 7.4..7 0.0088 Sg-B 7.5 95 5.0 4.6.8 87 0.9 7.7.5.8 0.000 4-bieguowe, 500 ob/i, f 50Hz Sg90S-4.0 45 4.9.8.7 74 0.8 4.7..4 0.00 Sg00L-4B.00 45.0 6.9 6.6 8 0.8 6.0.6 0.0079 SgM-4 7.5 455 6.5 5. 4.6 86.5 0.86 7.5.4. 0.050 6-bieguowe, 000 ob/i, f 50Hz Sg90S-6 0.75 90.7.. 7 0.74.9.0. 0.006 SgM-6B.0 955 9.7 5.6 5.4 79 0.75 5.0..5 0.08 SgM-6A 4 965 6.5 9.6 9. 8.5 0.76 5.8..7 0.000 8-bieguowe, 750 ob/i, f 50Hz Sg90L-8 0.55 680.6..8 6 0.65.0.6.8 0.004 Sg00L-8B.0 70 6.0.5. 7 0.67.5.7. 0.00 SgM-8 70.0 7.5 7. 8 0.74 5.0.0.4 0.0400 Tablica. Pzyłady daych atalogowych tójfazowych iliów iducyjych pieścieiowych Typ P I [A] pzy U η co ϕ U I pt J W ob/i 80V ( % - V A - g 4-bieguowe, 500 ob/i, f 50Hz Sug5S4A 90 46 7.0 90.7 0.88 5.0 58.0..5 Sug55S4 60 477 94.0 9.8 0.89 4.0 84.0 6.8 6.8 Sug55L4 50 484 450.0 94.9 0.89 506.0 98.0 4.4.0 6-bieguowe, 000 ob/i, f 50Hz Sug5S6 75 97 4.0 9.6 0.86 68.0 70.0. 4.8 Sug55S6 98 47.0 9.4 0.87 74.0.0. 8. Sug55L6 00 986 69.0 94.8 0.87 65.0 94.0 4. 7.0 8-bieguowe, 750 ob/i, f 50Hz Sug5S8 55 7 5.0 9. 0.8 50.0 4.0.4 5. Sug55S8 0 75 8.0 9.4 0.8 50.0 88.0.9 0.9 Sug55M8B 60 77.0 94.6 0.8 504.0 89.0. 4.8 Do obliczeń watości paaetów odelu obwodowego iliów iducyjych oŝa zatoować atępujące zaleŝości []: ezytacja tojaa: a połączeie Y
b połączeie ( U c ( c M. oowi G Koto, M. Micha: Sili iducyjy. 5 / / ( p ( P P w [Ω] ( ( U ( c ( c / p ( P T T P w [Ω] ( ezytacja wiia (powadzoa do tojaa: a połączeie Y b połączeie iducyjość tojaa: a połączeie Y L b połączeie L ( P P t ( i I ( P W ( i ( I t w [Ω] ( fw w [Ω] (4 / U / L π f w [H] (5 I [ (coϕ coϕ / ] U L π f I / [ (coϕ coϕ / ] w [H] (6 iducyjość ozpozeia tojaa i wiia: a połączeie Y l b połączeie l ( L L l l 4 [( U / /( ii ] ( π f L L iducyjość ageowaia: 4 [( U /( ii / ] ( π f w [H] (7 w [H] (8 M L L w [H] (9 l gdzie, poślizg zaioowy ( / /( f / P w [j. w.] (0 0 poślizg ytyczy (dla oetu ayalego T ax wpółczyi ( p p w [j. w.] ( T T c L / l M w [j. w.] ( oŝa załoŝyć c.0 wpółczyi tacia lepiego: pzy załoŝeiu tat echaiczych (tacie i wetylacja P (0.00...0.0 P w [W] B P /( π / 60 w [N /ad] ( W pzypadu iliów pieścieiowych dodatowo obliczay: t ( / ( / w [j. w.] (4 i t / w [j. w.] (5 gdzie poślizgi ad ą obliczae za poocą ówań (0 i (.
.. Wyzaczaie watości paaetów odelu ieliiowego a podtawie daych doświadczalych Podtawą wyzaczaia watości paaetów tatyczego odelu obwodowego ilia iducyjego (podaego a y. jet poia ezytacji uzwojeń, póba biegu jałowego i zwacia (zczegóły patz: Mazyy iducyje/aychoicze tójfazowe - Badaie chaateyty. Itucja do Laboatoiu Mazy Eletyczych, Kateda Eegoeletoii i Mazy Eletyczych. WEiA. PG, Gdań, 00 li. y.. Statyczy odel obwodowy (cheat zatępczy ilia iducyjego. Poia ezytacji uzwojeń ilia etodą techiczą Poia wyoać etodą techiczą lub otie (tylo ezytacji tojaa S.. Póba biegu jałowego U' [V] I' [A] P'[W] U''[V] I'' [A] P''[W] I''' [A] Wyzaczeie paaetów gałęzi ageującej cheatu zatępczego ilia iducyjego: U ( U U I0 ( I I I P0 P P P P 0 Cu0 I 0 P0 P0 PCu 0 coφ0 U I0 I I0 i φ0 IFe I0 co φ0 U U X Fe I I Fe. Póba zwacia U' [V] I' [A] P'[W] U'' [V] I'' [A] P''[W] I''' [A] I [A] Wyzaczeie paaetów gałęzi zwaciowej cheatu zatępczego ilia iducyjego: P Uz ( U U Iz ( I I I Pz P P co φ z z U z Iz U P Z z z z z - z Uwaga: watość ezytacji tojaa wyzaczoo w p. zał. I z I z eatacje ozpozeiowe:. Moet bezwładości Xl X l X z Z z z Moet bezwładości zwyle wyzacza ię etodą wybiegu patz itucja: Silii pądu tałego wyzaczaie paaetów dyaiczego odelu obwodowego.
M. oowi G Koto, M. Micha: Sili iducyjy. 7 4. PYTANIA. Podaj poób wyzaczaia watości paaetów dyaiczego odelu obwodowego ilia iducyjego a podtawie jego daych atalogowych.. Podaj poób wyzaczaia watości paaetów dyaiczego odelu obwodowego ilia iducyjego a podtawie jego daych doświadczalych.. Nayuj uład poiaowy do wyzaczaia ezytacji i eatacji/iducyjości. Podaj zaady dobou eleetów uładu.. 4. Nayuj uład poiaowy do wyzaczaia oetu bezwładości ilia etodą wybiegu. Podaj zaady dobou eleetów uładu. 5. SPAWOZDANIE Opacowaie pawozdaia powio zawieać: toę tytułową wg atępującego uładu: POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ ELEKTOTECHNIKI I AUTOMATYKI KATEDA ENEGOELEKTONIKI I MASZYN ELEKTYCZNYCH SYSTEMY ELEKTOMECHANICZNE POJEKT/LABOATOIUM Kieue Eletotechia Studia tacjoae -ego topia, eet ĆWICZENIE SILNIKI INDUKCYJNY WYZNACZANIE PAAMETÓW MODELU OBWODOWEGO Opacował: Iię i azwio gupy laboatoyjej data oddaia pawozdaia dae zaioowe (atalogowe i dae obwodowe badaego ilia pądu tałego; uzaadieie fizycze uzyaych wyiów (powio być apiae w tylu iŝyiei!!! - tz. iiu języa tetowego a aiu języa gaficzego i yboliczego; wyaz liteatuy wyozytaej pzy piaiu pawozdaia. 6. LITEATUA. A. Boboń, J. Kudła: Opi pogau ayoo. Pol. Śląa, Itytut Mazy i Uządzeń Eletyczych, Gliwice, 99.. P.C. Kaue: Aalyi of Electic Machiey. Mc Gau - Hill Boo Cop. New Yo, 986.. W. Late: Teoia azy eletyczych. WNT, Wazawa, 98. 4. Z. Maitiu: Mazyy eletycze cz. I, II. Sypt PG, 98, 984. 5. W. Paze: Stay ieutaloe azy eletyczych pądu pzeieego. WNT, Wazawa, 986. 6. S. ozczy: Teoia azy eletyczych. WNT, Wazawa, 979. 7. oowi M., Micha M., Koto G., Kutt F.: Mazyy eletycze woół a: zatoowaie, budowa, odelowaie, chaateytyi, pojetowaie. (e-ypt. Wyd. PG, Gdań, 0. http://pbc.gda.pl/dliba/docetadata?id640&fo&diid&veid&lp&qi 8. M. oowi: Szic do wyładów z pzediotu Sytey eletoechaicze. Kateda Eegoeletoii i Mazy Eletyczych. WEiA, PG, Gdań, 0/0. http://www.ely.pg.gda.pl/e-echatoia/idex.php?toaat&odye&odzw