Ćwiczenie M 1 - protokół. Badanie maszyn prądu stałego: silnika bocznikowego i prądnicy obcowzbudnej

Podobne dokumenty
Badanie trójfazowych maszyn indukcyjnych: silnik klatkowy, silnik pierścieniowy

Badanie silnika indukcyjnego jednofazowego i transformatora

Pomiary podstawowych wielkości elektrycznych prądu stałego i przemiennego

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

Zasilacze: prostowniki, prostowniki sterowane, stabilizatory

Ćwiczenie EA1 Silniki wykonawcze prądu stałego

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

Maszyny Elektryczne i Transformatory sem. III zimowy 2012/2013

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie silnika bocznikowego prądu stałego

Pomiar wielkości nieelektrycznych: temperatury, przemieszczenia i prędkości.

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

Ćwiczenie EA5 Silnik 2-fazowy indukcyjny wykonawczy

Pracę każdej prądnicy w sposób jednoznaczny określają następujące wielkości:

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH LABORATORIUM ELEKTRYCZNE. Układ LEONARDA.

Zespół B-D Elektrotechniki

Silniki prądu stałego. Wiadomości ogólne

Zakład Napędów Wieloźródłowych Instytut Maszyn Roboczych CięŜkich Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki. Badanie alternatora

EA3. Silnik uniwersalny

W5 Samowzbudny generator asynchroniczny

Katedra Energetyki. Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki

Badanie prądnicy prądu stałego

bieguny główne z uzwojeniem wzbudzającym (3), bieguny pomocnicze (komutacyjne) (5), tarcze łożyskowe, trzymadła szczotkowe.

Wymagania edukacyjne: Maszyny elektryczne. Klasa: 2Tc TECHNIK ELEKTRYK. Ilość godzin: 1. Wykonała: Beata Sedivy

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

Wykład 5. Piotr Sauer Katedra Sterowania i Inżynierii Systemów

ĆWICZENIE NR 7. Badanie i pomiary transformatora

Ćwiczenie: "Silnik prądu stałego"

transformatora jednofazowego.

Trójfazowe silniki indukcyjne. 1. Wyznaczenie charakterystyk rozruchowych prądu stojana i momentu:

2.2. Metoda przez zmianę strumienia magnetycznego Φ Metoda przez zmianę napięcia twornika Układ Ward-Leonarda

Przetworniki Elektromaszynowe st. n.st. sem. V (zima) 2016/2017

LABORATORIUM PODSTAWY ELEKTROTECHNIKI

Ć w i c z e n i e 1 POMIARY W OBWODACH PRĄDU STAŁEGO

Układ kaskadowy silnika indukcyjnego pierścieniowego na stały moment

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I NAPĘDÓW ELEKTRYCZNYCH. Ćwiczenie Nr 2

I. Cel ćwiczenia: Poznanie budowy i właściwości transformatora jednofazowego.

SILNIK INDUKCYJNY STEROWANY Z WEKTOROWEGO FALOWNIKA NAPIĘCIA

mgr inŝ. TADEUSZ MAŁECKI MASZYNY ELEKTRYCZNE Kurs ELEKTROMECHANIK stopień pierwszy Zespół Szkół Ogólnokształcących i Zawodowych

LABORATORIUM PRZETWORNIKÓW ELEKTROMECHANICZNYCH

BADANIE JEDNOFAZOWEGO SILNIKA ASYNCHRONICZNEGO Strona 1/5

1. W zależności od sposobu połączenia uzwojenia wzbudzającego rozróżniamy silniki:

POLITECHNIKA GDAŃSKA LABORATORIUM MASZYNY ELEKTRYCZNE

Nr programu : nauczyciel : Jan Żarów

W3 Identyfikacja parametrów maszyny synchronicznej. Program ćwiczenia:

INSTRUKCJA OBSŁUGI. Urządzenie do pomiaru napięcia i prądu ETT

BADANIE PRĄDNICY PRĄDU STAŁEGO

Maszyny Elektryczne i Transformatory st. n. st. sem. III (zima) 2018/2019

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Ćwiczenie nr 3 Sprawdzenie prawa Ohma.

Ćwiczenie nr 10. Pomiar rezystancji metodą techniczną. Celem ćwiczenia jest praktyczne zapoznanie się z różnymi metodami pomiaru rezystancji.

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Laboratorium z Elektrotechniki z Napędami Elektrycznymi

BADANIE SILNIKA WYKONAWCZEGO PRĄDU STAŁEGO

Zespół Szkół Technicznych im. J. i J. Śniadeckich w Grudziądzu

Ćwiczenie 1b. Silnik prądu stałego jako element wykonawczy Modelowanie i symulacja napędu CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE

Badanie energoelektronicznego układu napędowego z silnikiem obcowzbudnym prądu stałego.

Zespół Szkół Technicznych im. J. i J. Śniadeckich w Grudziądzu

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Laboratorium z Elektrotechniki z Napędami Elektrycznymi

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Silniki prądu stałego

Badanie prądnicy synchronicznej

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie transformatora jednofazowego

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 9

Sposób analizy zjawisk i właściwości ruchowych maszyn synchronicznych zależą od dwóch czynników:

Ćwiczenie: "Silnik indukcyjny"

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5

Rozkład materiału z przedmiotu: Urządzenia elektryczne i elektroniczne

PROGRAMY I WYMAGANIA TEORETYCZNE DO ĆWICZEŃ W LABORATORIUM NAPĘDOWYM DLA STUDIÓW DZIENNYCH, WYDZIAŁU ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI.

POLITECHNIKA GDAŃSKA Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych

Maszyny prądu stałego badania laboratoryjne

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.

PRACOWNIA ELEKTRYCZNA I ELEKTRONICZNA. Zespół Szkół Technicznych w Skarżysku-Kamiennej. Sprawozdanie

5. STANY PRACY NAPĘDU Z MASZYNĄ OBCOWZBUDNĄ PRĄDU STAŁEGO

PRĄDNICE I SILNIKI. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wykład 2 Silniki indukcyjne asynchroniczne

PRACOWNIA ELEKTRYCZNA Sprawozdanie z ćwiczenia nr

Rozrusznik. Elektrotechnika w środkach transportu 85

SILNIKI PRĄDU STAŁEGO

Maszyny Elektryczne II Electrical Machines II. Elektrotechnika I stopień ogólnoakademicki. niestacjonarne. Kierunkowy obowiązkowy Polski Semestr V

Charakterystyka rozruchowa silnika repulsyjnego

Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki

Ćwiczenie: "Obwody ze sprzężeniami magnetycznymi"

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

PRACA RÓWNOLEGŁA PRĄDNIC SYNCHRONICZNYCH WZBUDZANYCH MAGNESAMI TRWAŁYMI

PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W TARNOWIE INSTYTUT POLITECHNICZNY LABORATORIUM METROLOGII. Instrukcja do wykonania ćwiczenia laboratoryjnego:

Temat: Silniki komutatorowe jednofazowe: silnik szeregowy, bocznikowy, repulsyjny.

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

Zaznacz właściwą odpowiedź (właściwych odpowiedzi może być więcej niż jedna)

w10 Silnik AC y elektrotechniki odstaw P

st. stacjonarne I st. inżynierskie, Energetyka Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie nr 4 OBWODY TRÓJFAZOWE

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Laboratorium Elektromechaniczne Systemy Napędowe BADANIE AUTONOMICZNEGO GENERATORA INDUKCYJNEGO

Układ napędowy z silnikiem indukcyjnym pierścieniowym i modulatorem rezystancji w obwodzie wirnika

STUDIA I STOPNIA NIESTACJONARNE ELEKTROTECHNIKA

Ćwiczenie nr 9. Pomiar rezystancji metodą porównawczą.

Silniki synchroniczne

Ćwiczenie M-2 Pomiar mocy

Ćw. 4. BADANIE I OCENA WPŁYWU ODDZIAŁYWANIA WYBRANYCH CZYNNIKÓW NA ROZKŁAD CIŚNIEŃ W ŁOśYSKU HYDRODYNAMICZNYMM

Ćwiczenie 6 BADANIE PRĄDNIC TACHOMETRYCZNYCH

Transkrypt:

Zakład Napędów Wieloźródłowych Instytut Maszyn Roboczych CięŜkich PW Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie M 1 - protokół Badanie maszyn prądu stałego: silnika bocznikowego i prądnicy obcowzbudnej Data wykonania ćwiczenia... Zespół wykonujący ćwiczenie: Nazwisko i imię ocena dop. do ćw. 1....... 2....... 3....... 4....... 5....... 6....... 7....... 8....... 9....... 10....... Wydział SiMR PW Rok ak. 20.../20... Semestr... Grupa... Warszawa 2007r. 1

BADANIE MASZYN PRĄDU STAŁEGO 1.Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest poznanie: budowy, zasady działania i charakterystyk maszyn prądu stałego przy pracy prądnicowej lub silnikowej oraz wyznaczenie ich charakterystyk poprzez pomiary w stanie biegu jałowego i obciąŝenia. 2. Pomiary 2.1 Schemat pomiarowy PoniŜej przedstawiono schemat pomiarowy do badań prądnicy obcowzbudnej i silnika bocznikowego (rys.. 1) Rys. 1. Schemat połączeń do badań maszyn prądu stałego: M - silnik bocznikowy, G - prądnica obcowzbudna. Gdzie: Napięcie zasilania silnika i napięcie wzbudzenia prądnicy Uz=Uf = 220 V Straty mechaniczne prądnicy Pm = 30 W, Straty w Ŝelazie prądnicy PFe = f(u3) wg wykresu Prąd znamionowy silnika Is i prądnicy I3=Io=5 A, prędkość obrotowa nzn. 1200 obr/min Prąd wzbudzenia znamionowy silnika i prądnicy Ifs = I2 = Itp. = I4 = 0,6 A A1-A2 - uzwojenie twornika silnika i prądnicy o rezystancji Rtws = 9Ω, E1-E2 - uzwojenie wzbudzenia bocznikowe silnika o rezystancji Rf1 = 300Ω F1-F2 uzwojenie wzbudzenia obcowzbudne prądnicy o rezystancji Rf2 = 300Ω A 1 - amperomierz magnetoelektryczny 7,5 A - pomiar prądu Is pobieranego przez silnik, A 2 - amperomierz magnetoelektryczny 0,75 A - pomiar prądu wzbudzenia Ifs silnika, V 1 - woltomierz magnetoelektryczny o zakresie 300V- pomiar napięć: zasilania silnika A 4 - amperomierz magnetoelektryczny 0,75A - pomiar prądu wzbudzenia prądnicy Ifp; A 3 - amperomierz magnetoelektryczny 7,5 A- pomiar prądu obciąŝenia prądnicy It3; V 3 - woltomierz magnetoelektryczny o zakresie 300V - pomiar napięcia prądnicy U2; 2

R fd1 - dodatkowa rezystancja obwodu wzbudzenia silnika - 330Ω R td - dodatkowa rezystancja obwodu twornika (rozrusznik)- 300Ω R fd2 - dodatkowa rezystancja obwodu wzbudzenia prądnicy,- 1000Ω R o.-rezystancja obciąŝenia prądnicy- 200Ω n - miernik prędkości obrotowej, W 1, W 2, W 3 - wyłączniki. 2.2. Badanie silnika bocznikowego prądu stałego Przedmiotem badań jest silnik bocznikowy, a jego obciąŝeniem jest prądnica obcowzbudna. Schemat połączeń układu pomiarowego podano na rys.1. 2.2.1.Wyznaczanie charakterystyki n = f(i n ) w stanie biegu jałowego (M 0) Rozruch silnika prądu stałego przeprowadza przez włączenie wyłącznikiem W 1 napięcia zasilania Uz = U1 przy maksymalnej wartości rezystora R td i minimalnej wartości (zwarty rezysor) rezystancji R fd1 oraz przy otwartych wyłącznikach W 2 i W 3. Po zakończonym rozruchu wartość, rezystor rozruchowy Rtd zewrzeć by rezystancja Rtd = 0. Regulując rezystorem R fd1 w obwodzie wzbudzenia silnika prąd wzbudzenia silnika (I f ), zmienia się prędkość obrotową do wartości 1,2 n n. Wyniki pomiarów naleŝy zamieścić w tablicy 1. I2=Ifs n A obr/mi n Tablica 1 1,2 n n Na podstawie pomiarów wykreślić zaleŝność charakterystykę n =f(ifs) 2.2.2. Wyznaczenie charakterystyki obciąŝenia (mechanicznej silnika) przy I fs = const. Po uruchomieniu silnika (jak w p.5.2.1) i ustaleniu (poprzez regulację R fd1 ) prędkości obrotowej równej: nn = 1200 [obr/min], wykonać pierwszy pomiar przy biegu jałowym (I0=I3=0, przy otwartych wyłącznikach W2 i W3. Następnie przez zamknięcie wyłącznika W 2 przy włączonym napięciu wzbudzenia prądnicy U fp =U4 i ustalając znamionowy prąd wzbudzenia:i fp = 0,6 A wykonać drugi pomiar przy wciąŝ otwartym W3 i I0=0. Kolejne pomiary wykonać przy włączonym obciąŝeniu prądnicy (zamknięcie wyłącznika W 3 ) i regulację rezystancji R 0 tak by 0<(Io=I3) 5 [A], zachowując stałą wartość prądu I fs.uzyskane wyniki naleŝy zamieścić w tablicy 2 3

Prąd wzb. silnika Ifs = I2 = const. Tablica 2 L Pomiary Obliczenia - n U1=Uz U3=U0 I1=I s I3=I0 I2=Ifp U4=Uf P0 Ps M η p - obr/min V V A A A V Obr W Nm % 1 230 0 2 3 4 5 6 7 5 gdzie: P s = U z I s + R twp I o 2 + U fp I fp + P m + P Fe ; M = P2 /(0,105 n ) Ps moc pobrana z sieci el. : R twp I o 2 - strata mocy w tworniku prądnicy(straty w miedzi Pcu, R tw p rezystancja twornika prądnicy = 9,0 Ω, UfpIfp- strata mocy w obwodzie wzbudzenia prądnicy: Pm straty mechaniczne w prądnicy ~ 30 W: PFe straty magnetyczne w prądnicy ( w Ŝelazie) odczyt z wykresu niŝej P2 moc na wale silnika: Po = UoIo moc pobrana z prądnicy wydzielona na rezystorze Ro η= (Po /Ps) 100 %., gdzie: P 2 = U o I o + R twp I o 2 + U fp I fp + P m + P Fe 4

Na podstawie uzyskanych wyników naleŝy wykreślić charakterystyki obciąŝenia: Is = f(m), n = f(m) i η = f(m) 2.2.3. Wyznaczenie charakterystyki regulacyjnej I fs = f(m) przy n = const. Wyłączniki W1, W2, W3 otwarte Po uruchomieniu silnika (jak w p.2.2.1) i ustaleniu (regulacja R fdi ) prędkości obrotowej równej: n = 1200 obr/min, pierwszego pomiaru naleŝy dokonać przy biegu jałowym Io=I3=0, zaś drugiego przez zamknięcie wyłącznika W 2 przy włączonym napięciu wzbudzenia prądnicy U4 = U fp i ustaleniu znamionowego prądu wzbudzenia:i fp = 0,6 A, przy otwartym wyłączniku W3 i I0=I3=0). Kolejne pomiary wykonać przy włączonym obciąŝeniu prądnicy (zamknięcie wyłącznika W 3 ) i regulacją rezystancji R 0 tak by 0<(Io=I3) 5 [A], zachowując stałą wartość prądu I fs. Zmieniając obciąŝenie prądnicy I3 = I o, naleŝy utrzymywać stałą prędkość obrotową silnika n (zmieniając jego prąd wzbudzenia I2 = Ifs regulacja R fd1 ). Wyniki pomiarów naleŝy zamieści w tablicy Tablica 3 n = 1200 obr/min Lp. Pomiary Obliczenia I3=I0 I2=Ifs I4=Ifp U3=U0 U4 =Ufp P2 M A A A V V W Nm 1 0 230 2 3 4 5 6 7 5 Przy obliczeniach naleŝy korzystać ze wzorów jak w p. 2.2.2 Na podstawie uzyskanych wyników naleŝy wykreślić zaleŝność I fs = f(m), dla n = const. 2.3. Badanie prądnicy obcowzbudnej prądu stałego Przedmiotem badań jest prądnica obcowzbudna prądu stałego G. Napęd stanowi silnik bocznikowy prądu stałego M, którego rozruch przeprowadza się zgodnie 5

z procedurą podaną w punkcie 2.2.1 tj. przy maksymalnej wartości rezystora rozruchowego Rtd Schemat połączeń układu pomiarowego przedstawiono na rysunku 1 2.3.1Wyznaczenie charakterystyki biegu jałowego E = f(i fp ), przy n = const i E = f(n) przy I fp = const. Po uruchomieniu silnika przy jego pracy z prędkością obrotowej n=1200 obr/min naleŝy mierzyć wartości sem prądnicy (Eo = U0 = U 3 ) w zaleŝności od zmian jej prądu wzbudzenia I fp (W 3 - otwarty). Analogiczne pomiary naleŝy wykonać przy n = 1,2 n n. Wyniki pomiarów zamieścić w tablicy 4. Tablica 4- n = 1200 I4=Ifp A 0 obr/min U3=E0 V Eszcz= 230 n = 1400 I4= I fp A 0 obr/min U3=E0 V Eszcz 230 - Na podstawie pomiarów wykreślić charakterystykę E = f(i fp ) W analogiczny sposób naleŝy wyznaczyć charakterystykę E0 = f(n), Ifp = I 4 = const Wyniki pomiarów zamieścić w tablicy 5. Tablica 5 n obr/min U3=E0 V 2.3.2.Wyznaczenie charakterystyki zewnętrznej U 0 = f(i 0 ) Charakterystykkę zewnętrzną prądnicy wyznacza się przy n=n n =const. i R fd2 = const. Wyłącznik W2 zamknięty, W3 otwarty. Po ustaleniu prędkości obrotowej silnika napędowego prądnicy na nn=1200 obr/min, rezystorem Rfd2 regulując prąd wzbudzenia prądnicy Ifp=I4 6

doprowadzić jej sem do E0 = U3=U0=230 V, przy biegu jałowym prądnicy I0=I3= 0. Następnie po zamknięciu wyłącznika W3, zmieniając nastawy rezystora obciąŝenia Ro wykonać pomiary dla obciąŝenia 0<(I0=I3) 5 A, przy zachowaniu stałej prędkości obrotowej nn=const i prądu wzbudzenia prądnicy Ifp.= const. Wyniki pomiarów naleŝy zamieścić w tablicy 6 Tablica 6 Parametry: n=1200...obr/min I fp =..A I 3= I0 A 0 5 U3=U0 V 230 P 0 W 0 P 0 = U 0 I 0 Na podstawie wyników pomiarów wykreślić charakterystykę U 0 = f(i 0 ) Ifo=const 2.3.3. Wyznaczenie charakterystyki regulacyjnej I fp = f(i 0 ) przy n=const, Charakterystykę wyznacza się przy n = n n = const. i U 3 = U 0 =230 V = const. Silnik uruchomiony napędza prądnicę z nn= 1200 obr/min, wyłącznik W3 otwarty, W2 zamknięty. Rezystorem Rfd2, regulując prąd wzbudzenia prądnicy Ifp=I4 tak by sem prądnicy E0=U3=230 V, osiągnęło wartość nominalną. Następnie naleŝy zamknąć wyłącznik W3 i rezystorem R0 zmieniać prąd obciąŝenia prądnicy w przedziale 0<(I0=I3) 5 A, przy jednoczesnym utrzymywaniu napięcia prądnicy U 3 = U 0 =230 V = const. Poprzez zmianę prądu wzbudzenia prądnicy Ifp. Wyniki pomiarów zamieścić w tablicy 7 Tablica 7 Parametry U 3 =U0= 230 V, n=nn=.1200.obr/min I4=Ifp A I0=I3 A 0 5 Na podstawie pomiarów wykreślić charakterystykę regulacyjną prądnicy Ifp=f(I0), przy U0=U3=const. Opracował dr inŝ. Adam Bieniek 7