POLITECHNIKA GDAŃSKA

Podobne dokumenty
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie silnika indukcyjnego klatkowego

Maszyny Elektryczne i Transformatory st. st. sem. III (zima) 2012/2013

PRZYCZYNY I SKUTKI ZMIENNOŚCI PARAMETRÓW MASZYN INDUKCYJNYCH

Badanie trójfazowych maszyn indukcyjnych: silnik klatkowy, silnik pierścieniowy

STEROWANIE WG. ZASADY U/f = const

POLITECHNIKA GDAŃSKA LABORATORIUM MASZYNY ELEKTRYCZNE

J. (1.1) J. (1.2) PoniewaŜ czas pompowania jest równy t = 2 h = 7200 s, a więc moc na wale pompy wyniesie

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

Układ napędowy z silnikiem indukcyjnym i falownikiem napięcia

Laboratorium układów elektronicznych. Filtry aktywne. Ćwiczenie numer 4. Zagadnienia do przygotowania. Literatura

Pomiar parametrów w obwodach magnetycznych Pomiar parametrów w łączach selsynowych

POLITECHNIKA GDAŃSKA Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych

Badanie silnika indukcyjnego I (asynchronicznego)

STUDIA I STOPNIA NIESTACJONARNE ELEKTROTECHNIKA

Wykład 1. Serwonapęd - układ, którego zadaniem jest pozycjonowanie osi.

ĆWICZENIE A2 INSTRUKCJA OBSŁUGI

Projektowanie systemów EM. dr inż. Michał Michna

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

Maszyny Elektryczne I Electrical Machines I. Elektrotechnika I stopień ogólnoakademicki. niestacjonarne. kierunkowy obowiązkowy polski Semestr IV

BUDOWA I ZASADA DZIAŁANIA MASZYN ASYNCHRONICZNYCH. l pod wpływem indukcji magnetycznej B) pojawi się napięcie indukowane:

Analiza przyczyn powstawania drgań elementów stosowanego w maszynach transportowych układu napędowego z przekładnią falową

SILNIK INDUKCYJNY KLATOWY STEROWANY ZE SKALARNEGO FALOWNIKA NAPIĘCIA

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2015/2016

Maszyny elektryczne Electrical machines. Energetyka I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólnoakademicki / praktyczny)

POLITECHNIKA GDAŃSKA Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

KARTA PRZEDMIOTU Rok akademicki: 2010/11

BADANIE SILNIKA INDUKCYJNEGO STEROWANEGO Z FALOWNIKA NAPIĘCIA

BADANIE OBWODÓW TRÓJFAZOWYCH

WYKŁAD 13 MASZYNY ASYNCHRONICZNE

Badanie silnika indukcyjnego jednofazowego i transformatora

POLITECHNIKA GDAŃSKA

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie silnika bocznikowego prądu stałego

Układ kaskadowy silnika indukcyjnego pierścieniowego na stały moment

Maszyny Elektryczne i Transformatory sem. III zimowy 2012/2013

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

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Wykład 2. Tabliczka znamionowa zawiera: Moc znamionową P N, Napięcie znamionowe uzwojenia stojana U 1N, oraz układ

LABORATORIUM PODSTAWY ELEKTROTECHNIKI

Badanie prądnicy synchronicznej

Ćwiczenie: "Silnik indukcyjny"

KARTA PRZEDMIOTU Rok akademicki: 2010/11

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

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

Ćwiczenie - Fale ciśnieniowe w gazach

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA i ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN i URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH.

EA3. Silnik uniwersalny

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

Wyznaczanie mocy pola wirującego w układach napędowych pojazdów elektrycznych

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie transformatora jednofazowego

MASZYNY ELEKTRYCZNE WOKÓŁ NAS Zastosowanie, budowa, modelowanie, charakterystyki, projektowanie

LABORATORIUM PRZETWORNIKÓW ELEKTROMECHANICZNYCH

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

Silnik indukcyjny - historia

Laboratorium. Sterowanie napędami elektrycznymi zagadnienia wybrane

Podstawowe układy pracy tranzystora bipolarnego

Rozrusznik gwiazda-trójkąt

Maszyny Elektryczne i Transformatory Kolokwium dodatkowe w sesji poprawkowej st. n. st. sem. III (zima) 2011/2012

WYKŁAD 6 MASZYNY ASYNCHRONICZNE

Nr programu : nauczyciel : Jan Żarów

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

Wykład 2 Silniki indukcyjne asynchroniczne

SILNIK INDUKCYJNY STEROWANY Z WEKTOROWEGO FALOWNIKA NAPIĘCIA

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Zespół B-D Elektrotechniki

SK-7 Wprowadzenie do metody wektorów przestrzennych SK-8 Wektorowy model silnika indukcyjnego, klatkowego

Maszyny i napęd elektryczny I Kod przedmiotu

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH. Badanie wentylatora

Ćwiczenie. Pomiary parametrów elementów pasywnych

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA SPRAWNOŚCI SILNIKA KLATKOWEGO PRACUJĄCEGO ZE ZMIENNĄ PRĘDKOŚCIĄ OBROTOWĄ

Kolokwium dodatkowe II (w sesji letniej) Maszyny Elektryczne i Transformatory st. st. sem. IV 2014/2015

Laboratorium Elektromechaniczne Systemy Napędowe BADANIE AUTONOMICZNEGO GENERATORA INDUKCYJNEGO

WYZNACZANIE STRAT I SPRAWNOŚCI TRÓJFAZOWYCH SILNIKÓW INDUKCYJNYCH KLATKOWYCH NOWE WYMAGANIA NORM

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

6. Narysować wykres fazorowy uproszczony transformatora przy obciąŝeniu (podany będzie charakter obciąŝenia) PowyŜszy wykres jest dla obciąŝenia RL

W5 Samowzbudny generator asynchroniczny

EkSPLOATACYjNE badania STANU zdatności TURbiNOWEgO SiLNikA OdRzUTOWEgO

Ćwiczenie EA1 Silniki wykonawcze prądu stałego

W3 Identyfikacja parametrów maszyny synchronicznej. Program ćwiczenia:

2. Wyznaczyć K(s)=? 3. Parametry układu przedstawionego na rysunku są następujące: Obiekt opisany równaniem: y = x(

Maszyny Elektryczne Ćwiczenia

Obliczenia polowe 2-fazowego silnika SRM w celu jego optymalizacji

Analiza częstościowa sprzęgła o regulowanej podatności skrętnej

Wacław Matulewicz Dariusz Karkosiński Marek Chomiakow. Podstawy badań obwodów elektrycznych i elektromagnetycznych dla mechaników

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Pojazdów LABORATORIUM TERMODYNAMIKI. Wykres indykatorowy silnika spalinowego

I. Zasady fizyki związane z wytwarzaniem i przetwarzaniem energii elektrycznej i mechanicznej /zestawienie/

Instytut Politechniczny Zakład Elektrotechniki i Elektroniki

ĆWICZENIE 1 CHARAKTERYSTYKI STATYCZNE DIOD P-N

ĆWICZENIE 5 Badanie stanów nieustalonych w obwodach szeregowych RLC przy wymuszeniu sinusoidalnie zmiennym

Pomiar rezystancji. Rys.1. Schemat układu do pomiaru rezystancji metodą techniczną: a) poprawnie mierzonego napięcia; b) poprawnie mierzonego prądu.

Pierwsze prawo Kirchhoffa

Układy rozruchowe silników indukcyjnych pierścieniowych

Charakterystyka statyczna diody półprzewodnikowej w przybliŝeniu pierwszego stopnia jest opisywana funkcją

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

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

ĆWICZENIE NR 7. Badanie i pomiary transformatora

Transkrypt:

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I AUTOMATYKI KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I MASZYN ELEKTRYCZNYCH LABORATORIUM MASZYNY ELEKTRYCZNE ĆWICZENIE (MI) MASZYNY INDUKCYJNE/ASYNCHRONICZNE TRÓJFAZOWE BADANIE CHARAKTERYSTYK MECHANICZNYCH Materiały oocnicze Kierunek Elektrotechnika Studia tacjonarne 1-zego tonia eetr 3 Oracował Mieczyław Ronkowki Grzegorz Kotro Michał Michna Gdańk 01-013 Lab_ME_MI_intrukcja_01_E

ĆWICZENIE (MI) MASZYNY INDUKCYJNE/ASYNCHRONICZNE TRÓJFAZOW BADANIE CHARAKTERYSTYK MECHANICZNYCH 1. Teoria 1.1 Charakterytyka echaniczna azyny indukcyjnej i etody jej kztałtowania Charakterytyka echaniczna naturalna azyny indukcyjnej rzedtawia zaleŝność: eentu obrotowego na wale T od rędkości kątowej Ω (obrotowej n) lub oślizgu : T = T ( Ω) lub T = T (n) lub T = T () rzy naięciu i czętotliwości zailania tojana: U = U n = cont oraz f e = f en = cont rzy braku rezytancji dodatkowej w obwodzie wirnika. Przykład naturalnych charakterytyk echanicznych azyny indukcyjnej odano na ry. 1.1. 60 T e [N] +Tex 40 0 k- 0 [-] -1. -1-0.8-0.6-0.4-0. 0 0. 0.4 0.6 0.8 1 1. k+ -0 odel "T" odel " Γ " odel " Γ " R = 0-40 PRĄDNICA -60-80 -T ex SILNIK HAMULEC Ry. 1.1. Przykładowe charakterytyki echaniczne wielofazowej azyny indukcyjnej charakterytyki wykreślono na odtawie odelu obwodowego o konturze T, Γ oraz Γ rzy załoŝeniu R = 0 (wg równania (1.1)) Z równania (1.1) charakterytyki echanicznej azyny indukcyjnej wynikają etody jej kztałtowania terowania rędkością obrotową. T e U ω X Ω Ω e z + k k n = Ω lub = n π fe 60 fe Ω = Ω ( 1 ) = ( 1 ) [rad/] lub n = n ( 1 ) = ( 1 ) [obr/in] gdzie: f e czętotliwość naięcia zailania ilnika, liczba ar biegunów, - oślizg ilnika, k = R r / X z - oślizg krytyczny (oślizg dla którego oent elektroagnetyczny oiąga wartość akyalną). Uwaga: Równanie oentu elektroagnetycznego (1.1) wyrowadzono na odtawie odelu obwodowego o konturze Γ rzyjując urozczenie R 0. n (1.1)

Metody terowania rędkością obrotową ilnika indukcyjnego rzedtawiono na ry. 1.. 60 f n = e ( 1 - ) Ziana liczby ar biegunów Ziana oślizgu Ziana czętotliwości Ziana w obwodzie wirnika Ziana naięcia tojana Ziana rezytancji Kakada odynchroniczna Ry. 1.. Metody terowania rędkością obrotową ilnika indukcyjnego Przykłady kztałtowanych charakterytyk echanicznych azyny indukcyjnej odano na ry. 1.3. a) Date/Tie run: 04/0/97 1:00:0 Teerature: 7.0 5 Te [N] Te = Tex 0 15 Rrd = Rr Rrd = Rr Rrd = 0 10 T = CONST L 5 0 0. 0.4 0.6 0.8 1.0 1.1 Ω r /( Ωen / ) b) -5 Date/Tie run: 04/0/97 11:44:43 Teerature: 7.0 5 Te [N] 0 U = Un fe = fen = 50Hz 15 10 5 U = 0.Un fe = 0.fen U = 0.5Un fe = 0.5fen T = CONST L 0 0 0. 0.4 0.6 0.8 1.0 1.1-5 Ω r / Ωen / Ry. 1.3. Przykłady kztałtowanych charakterytyk echanicznych azyny indukcyjnej: a) ziana oślizgu włączenie rezytancji dodatkowej R rd do obwodu wirnika, b) ziana czętotliwości naięcia zailania tojana ( ) 3

. Badania.1 Oględziny zewnętrzne Odczytać dane znaionowe badanego ilnika indukcyjnego ierścieniowego (SIP) i rądnicy rądu tałego (obciąŝenia ilnika). Zanotować dane uŝytych ierników.. Poiary charakterytyki echanicznej Scheat układu ołączeń do oiaru charakterytyki echanicznej ilnika rzedtawia ry... a) b) Ry... Scheat układu do oiaru charakterytyki echanicznej ilnika indukcyjnego ierścieniowego a) układ ołączeń badanego ilnika, b) układ ołączeń obciąŝenia ilnika - rądnicy rądu tałego Poiary wykonać rzy tałej wartości naięcia i czętotliwości zailania badanego ilnika: U = cont f e = cont Charakterytykę echaniczną badanego SIP wyznaczay dla dwóch rzyadków: 1. rezytancja dodatkowa w obwodzie wirnika R rd = 0 (obwód wirnika zwarty). rezytancja dodatkowa w obwodzie wirnika R rd > 0 (do obwodu wirnika włączyć rezytor 3-fazowy). Uwaga: zanotować rzyjętą wartość R rd dla rzyadku ). Wyniki oiarów zanotować w Tab..1. 4

Tablica.1. Poiar charakterytyki echanicznej Wartości oierzone Wartości obliczone L. U U I I I P P n T U a I a U I P co ϕ T ob V A A A A W W obr/ in N V A V A W A - N Oracowanie wyników oiarów. W czaie wykonywanych oiarów naięcia i rądy ozczególnych faz ogą ię róŝnić iędzy obą. Ich wartości średnie, odane w tablicy.1, naleŝy obliczyć wg. natęujących wzorów: 1 1 U = ( U + U ) I = ( I + I + I ) P = P + P (.1) 3 P coϕ = wółczynnik ocy rzy obciąŝeniu. (.) 3 U I W rzyadku braku iernika oentu obrotowego (oentoierza) jego wartość na wale ilnika wyznaczay etodą rzybliŝoną ierząc dodatkowo oc oddawaną rzez rądnicę rądu tałego: P P1 P P1 P Tob = = (.3) Ω Ω ( π n / 60) gdzie: P 1 = P - oc obierana rzez ilnik, P - oc oddawana rzez rądnicę rądu tałego. Wzór (.3) jet łuzny rzy natęujących załoŝeniach urazczających: rawności ilnika i rądnicy ą jednakowe: η = η oc oddawana rzez ilnik P równa ię ocy echanicznej P obranej rzez rądnicę P 1 : = P P (.4) P = 1 oc elektryczna oddawana rzez rądnicę P = U ai a (.5) 5

.3 Zadania 1 Wykreślić oierzone charakterytyki echaniczne badanego ilnika. Na oierzonych charakterytykach echanicznych wykreślić wółrzędne odowiadające znaionoweu oentowi i znaionowej rędkości obrotowej badanego ilnika. 3 Uzaadnić kztałt oierzonych charakterytyk. Porównać je z charakterytykai idealizowanyi. NaleŜy ołuŝyć ię rozwaŝaniai fizycznyi i odowiednii zaleŝnościai analitycznyi (n. rów. (1.1)). 4 Wyznaczyć rocentową zianę rędkości obrotowej rzy znaionowy obciąŝeniu w tounku do rędkości biegu jałowego badanego ilnika. 5 Obliczyć wg wzoru (1.1) wartość rędkości obrotowej dla badanego ilnika w warunkach znaionowego zailania. Porównać wyznaczoną wartość z odaną na tabliczce znaionowej ilnika. 6 Wykreślić charakterytyki echaniczne badanego ilnika wg rów. (1.1) dla zadanych rzez rowadzącego wartości rezytancji dodatkowych w obwodzie wirnika. Na wykreie wyznaczyć takŝe charakterytykę naturalną badanego ilnika. Do obliczeń ołuŝyć ię araetrai ilnika wyznaczonyi z róby biegu jałowego i tanu zwarcia. Uzaadnić kztałt oierzonych charakterytyk. NaleŜy ołuŝyć ię rozwaŝaniai fizycznyi i odowiednii zaleŝnościai analitycznyi (n. rów. (1.1)). Uwaga: Zadanie 6 wykonuje kaŝda/y tudentka/tudent z gruy ćwiczeniowej. 7 Sorządzić bilan ocy i trat badanego ilnika dla racy w warunkach znaionowych. 8 Porównać rawność i kozty aaratury dla ozczególnych oobów terowania rędkości obrotowej badanego ilnika..4 Pytania kontrolne Pytania ze znajoości teorii z zakreu teatyki ćwiczenia 1. Podać rodzaje budowy ilników indukcyjnych. Wyienić eleenty tojana i wirnika ilnika indukcyjnego.. Naryować odtawowy (eleentarny) odel fizyczny (układ dwóch rzeływów) ilnika indukcyjnego. Wykazać analitycznie, wrowadzając dwóch oberwatorów ierzących rędkość kątową ola wirującego wirnika, Ŝe w tanie racy utalonej ilnika układ dwóch rzeływów jet nieruchoy względe iebie). Jakie ą tego konekwencje? 3. Naryować odele ilnika indukcyjnego : fizyczny (kładowe truieni) i obwodowy (cheat zatęczy). Podać i wyjaśnić wzajene relacje iędzy wielkościai odelu fizycznego a ziennyi i araetrai odelu obwodowego (cheatu zatęczego). 4. Podać i wyjaśnić analogie odelu obwodowego (cheatu zatęczego) ilnika indukcyjnego i tranforatora. 5. Naryować odel obwodowy (cheat zatęczy) ilnika indukcyjnego, nazwać tworzące go eleenty i dokonać interretacji fizycznej tych eleentów. 6. Na odtawie jakich rób wyznacza ię araetry odelu obwodowego (cheatu zatęczego) ilnika indukcyjnego? Podać zaleŝności iędzy wynikai tych rób i araetrai odelu obwodowego. 7. Podać zaleŝność i wykreślić idealizowaną charakterytykę echaniczną o azyny indukcyjnej. 8. Podać etody terowania rędkością obrotową ilnika indukcyjnego. Wykreślić idealizowane charakterytyki echaniczne dla ozczególnych etod terowania rędkością obrotową. Pytania z rzygotowania raktycznego do ćwiczenia 1. Podać najwaŝniejze dane tabliczki znaionowej i układy ołączeń uzwojeń ilnika indukcyjnego.. Wyienić odtawowe etody rozruchu ilnika indukcyjnego (klatkowego, ierścieniowego). 6

3. Jak naleŝy dobrać zakrey woltoierza, aeroierza i watoierza do oiarów biegu jałowego ilnika? 4. Naryować odtawowe charakterytyki ilnika indukcyjnego (dotyczące teatyki ćwiczenia), wyieniając wółrzędne oraz wielkości jakie naleŝy utrzyywać tałe..5 Literatura oocnicza [1] Latek W.: Zary azyn elektrycznych. WNT, W-wa 1974. [] Latek W.: Badania azyn elektrycznych w rzeyśle. WNT, W-wa 1979. [3] Manitiu Z.: Mazyny aynchroniczne. Skryt. Wyd. Pol. Gdańkiej, Gdańk 1977. [4] Plaitzer A.: Mazyny elektryczne. Wyd. 7. WNT, W-wa 199. [5] Praca zbiorowa (red. Manitiu Z.): Laboratoriu azyn elektrycznych. Skryt. Wyd.. Wyd. Pol. Gdańkiej, Gdańk 1990. [6] Rafalki W., Ronkowki M., Zadania z azyn elektrycznych, Cz. I: Tranforatory i azyny aynchroniczne, wyd. 4, Wyd. Politechniki Gdańkiej, 1994. [7] Ronkowki M., Michna M., Kotro G., Kutt F.: Mazyny elektryczne wokół na: zatoowanie, budowa, odelowanie, charakterytyki, rojektowanie. (e-kryt). Wyd. PG, Gdańk, 011. htt://bc.gda.l/dlibra/docetadata?id=16401&fro=&dirid=1&ver_id=&l=&qi= [8] Rozczyk S.: Teoria azyn elektrycznych. WNT, W-wa 1979. [9] Stazewki P., Urbańki W.: Zagadnienia obliczeniowe w ekloatacji azyn elektrycznych, Warzawa, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warzawkiej 009. [10] PN-IEC 34-1:1997 Mazyny elektryczne wirujące. Ogólne wyagania i badania: htt://www.kn.l/ 7