pobieranie: 3.5 silnik asynchroniczny (sprawozdanie)
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI
ZAKŁAD ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ
SPRAWOZDANIE
Z ĆWICZEŃ W LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
temat ćwiczenia: SILNIK INDUKCYJNY
wydział Mechaniczny
kierunek : MECHANIKA I BUDOWA MASZYN
rok akad. data wykonania ćwiczenia
nr ćwiczenia 3.5 grupa lab. nr zespołu
Skład osobowy zespołu Ocena Data Podpis
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest badanie silnika indukcyjnego klatkowego oraz
wyznaczenie jego podstawowych parametrów
PRZEBIEG ĆWICZENIA
Schemat układu pomiarowego
AT
Do badania wykorzystano silnik indukcyjny klatkowy o następujących
parametrach:
Typ – SZJe 34b
Pn=4,0 kW
Un=380 V
In=8,5 A
nn=1430 obr/min
λn=2,7
cos φn=0,85
ηn=84,5 %
Oprócz tego w układ pomiarowy wchodzą następujące przyrządy
pomiarowe:
- amperomierz elektromagnetyczny typ LE
- watomierz ferrodynamiczny typ LW-1
- woltomierz elektromagnetyczny z opornikiem zewnętrznym typ LE
2.1.POMIAR PRĄDU ROZRUCHOWEGO
Pomiar prądu rozruchowego silnika polega na włączaniu zasilania (max)
na silnik przy nieruchomym wirniku i odczytania największego prądu na
amperomierzu. Każdy następny rozruch odbywa się przy całkowitym
zatrzymaniu wirnika.
Przy pomiarze tym opory prądnicy są wywołane tylko oporami obrotu
(nie ma włączonego obwodu wzbudzenia na prądnicę i prądnica nie
wytwarza prądu).
Wyniki zestawiono w tabeli 1.
Tabela 1
1 68 8
2 70 8,24
3 68 8
Obliczenia
Stosunek prądu rozruchowego do nominalnego silnika określa nam tzw.
krotność prądu rozruchowego.
2.2. WYZNACZENIE CHARAKTERYSTYKI MOMENTU
Charakterystykę momentu obrotowego możemy wyznaczyć przy obciążonej
prądnicy, tzn. wytwarzającej prąd który doprowadzony jest do
rezystora obciążającego prądnicę, a przez to silnik. Silnik
zasilamy obniżonym napięciem 127 V, którego nie regulujemy podczas
pomiarów (pozwalamy mu opadać). Zmieniając wartość prądu
obciążającego odczytujemy obroty silnika. Wyniki pomiarów
zamieszczono w tabeli 2.
Tabela 2
L.p. wielkości zmierzone wielkości odczytane
Ux [V] n [obr/min] Iobc [A] M’ [Nm] M [Nm] s
1 127 1493 0 0,267 0,801 0,0047
2 124 1454 5 6,167 18,51 0,0307
3 124 1402 9 10,887 32,67 0,0653
4 120 1339 11,5 13,837 41,52 0,1073
5 116 1132 12,0 14,427 43,29 0,2453
6 114 913 10,5 12,657 37,98 0,3913
7 112 775 9,5 11,477 34,44 0,4833
Obliczenia
Obliczenie momentu silnika przy obniżonym napięciu zasilania M’
Obliczenie momentu silnika przy napięciu znamionowym zasilania M
Wartość tego momentu obliczono z wzoru
np. dla pierwszego pomiaru moment wyniesie
Obliczenie wartości poślizgu s
gdzie no – prędkość obrotowa pola wirującego. Wartość tę
obliczono ze wzoru
gdzie f oznacza częstotliwość napięcia zasilającego ( 50 Hz);
natomiast p- liczbę par biegunów. Ponieważ obroty pola są nieco
wyższe od obrotów silnika, natomiast liczba par biegunów musi być
liczbą całkowita, wynika stąd że no=1500 obr/min.
Na podstawie tabeli sporządzono wykres momentu silnika w funkcji
poślizgu M=f(s)
podstawiona wartość Pn w [W]
2.3.OKREŚLANIE STANU OBCIĄŻENIA
Przy określaniu stanu obciążenia, zmieniamy obciążenie silnika przy
napięciu znamionowym, dokonując odczytów napięcia zasilającego,
prądu pobieranego przez silnik, mocy pobieranej, prędkości obrotowej,
a także prądu obciążenia prądnicy. Wyniki pomiarów zestawiamy w
tabeli 3.
Tabela 3
L.p. wielkości zmierzone wielkości obliczone
U1 [V] I1 [A] P1 [W] n[obr/min] Iobc [A] Mw[Nm] Pw [W] cos φ1 η
s
1 220 3,8 220 1446 0 0,267 40,4 0,263 0,061 0,036
2 220 4 420 1486 3,5 4,397 684,2 0,477 0,543 0,009
3 220 4,4 620 1478 6,5 7,937 1228,4 0,640 0,660 0,015
4 216 5,2 820 1471 9,5 11,477 1767,8 0,730 0,719 0,019
5 216 5,8 980 1460 12,5 15,017 2295,8 0,782 0,781 0,027
6 216 6,6 1160 1449 15 17,967 2726,1 0,814 0,783 0,034
7 216 7,2 1320 1444 17,5 20,917 3162,7 0,849 0,799 0,037
Oblicz湥慩
Obliczenie wartości momentu obrotowego na wale Mw
Obliczanie wartości mocy na wale Pw
Obliczenie wspł. mocy cos φ1
Obliczenie sprawności silnika η
Obliczanie poślizgu s
Na podstawie tabeli, poniżej przedstawiono wykresy:
n = f1(Mw)
cos φ1 = f2(Mw)
η = f3(Mw)
I1 = f4(Pw)
Mw = f5(Pw)
s = f6(Pw)
3. WNIOSKI
Na podstawie przeprowadzonego ćwiczenia, jak też po wykonaniu
charakterystyk zależności różnych parametrów silnika od siebie
można stwierdzić, że silnik ten nie wykazywał zbyt dużych odchyłek
od wartości nominalnych w którymkolwiek przypadku, za wyjątkiem
charakterystyki określającej zależność poślizgu od mocy na wale.
Błędy były wynikiem tego że pomiar wartości obrotów był źle
przeprowadzony (ze względu na trudny pomiar przyrządem pomiarowym), co
miało wpływ na wartość poślizgu i charakterystykę z funkcją
poślizgu.
W przypadku rozruchu silnik pobierał prąd osiem razy większy od
nominalnego. Jest to zjawisko normalne, gdyż im większa moc silnika,
tym większego prądu potrzebuje do rozruchu.
Na podstawie charakterystyki momentu można stwierdzić, iż wraz ze
wzrostem obciążenia spadały obroty silnika oraz wzrastał moment,
lecz tylko do wartości poślizgu krytycznego, po przekroczeniu którego
moment zaczął również maleć. Współczynnik przeciążalności
silnika podczas badania był niższy od nominalnego, w związku z tym
można było jeszcze bardziej dociążyć silnik podczas badania.
Przy badaniu stanu obciążenia, i po wykreśleniu charakterystyk nie
widać żadnych większych odchyłek na wykresach w nawiązaniu do
wykresów porównawczych. Jak widać z tabeli nr 3, wraz ze wzrostem
obciążenia wzrastał moment na wale, jak też moc. Równocześnie
wzrastała sprawność silnika oraz współczynnik mocy. Wartości te
dążyły do swych nominalnych wartości, lecz ich nie osiągnęły ze
względu na niepełne dociążenie silnika podczas pomiaru (podczas
pełnego dociążenia powinny osiągnąć swoje maksymalne wartości).
PAGE
PAGE 1
3.5 silnik asynchroniczny (sprawozdanie)
POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI
ZAKŁAD ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ
SPRAWOZDANIE
Z ĆWICZEŃ W LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI
temat ćwiczenia: SILNIK INDUKCYJNY
wydział Mechaniczny
kierunek : MECHANIKA I BUDOWA MASZYN
rok akad. data wykonania ćwiczenia
nr ćwiczenia 3.5 grupa lab. nr zespołu
Skład osobowy zespołu Ocena Data Podpis
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest badanie silnika indukcyjnego klatkowego oraz
wyznaczenie jego podstawowych parametrów
PRZEBIEG ĆWICZENIA
Schemat układu pomiarowego
AT
Do badania wykorzystano silnik indukcyjny klatkowy o następujących
parametrach:
Typ – SZJe 34b
Pn=4,0 kW
Un=380 V
In=8,5 A
nn=1430 obr/min
λn=2,7
cos φn=0,85
ηn=84,5 %
Oprócz tego w układ pomiarowy wchodzą następujące przyrządy
pomiarowe:
- amperomierz elektromagnetyczny typ LE
- watomierz ferrodynamiczny typ LW-1
- woltomierz elektromagnetyczny z opornikiem zewnętrznym typ LE
2.1.POMIAR PRĄDU ROZRUCHOWEGO
Pomiar prądu rozruchowego silnika polega na włączaniu zasilania (max)
na silnik przy nieruchomym wirniku i odczytania największego prądu na
amperomierzu. Każdy następny rozruch odbywa się przy całkowitym
zatrzymaniu wirnika.
Przy pomiarze tym opory prądnicy są wywołane tylko oporami obrotu
(nie ma włączonego obwodu wzbudzenia na prądnicę i prądnica nie
wytwarza prądu).
Wyniki zestawiono w tabeli 1.
Tabela 1
1 68 8
2 70 8,24
3 68 8
Obliczenia
Stosunek prądu rozruchowego do nominalnego silnika określa nam tzw.
krotność prądu rozruchowego.
2.2. WYZNACZENIE CHARAKTERYSTYKI MOMENTU
Charakterystykę momentu obrotowego możemy wyznaczyć przy obciążonej
prądnicy, tzn. wytwarzającej prąd który doprowadzony jest do
rezystora obciążającego prądnicę, a przez to silnik. Silnik
zasilamy obniżonym napięciem 127 V, którego nie regulujemy podczas
pomiarów (pozwalamy mu opadać). Zmieniając wartość prądu
obciążającego odczytujemy obroty silnika. Wyniki pomiarów
zamieszczono w tabeli 2.
Tabela 2
L.p. wielkości zmierzone wielkości odczytane
Ux [V] n [obr/min] Iobc [A] M’ [Nm] M [Nm] s
1 127 1493 0 0,267 0,801 0,0047
2 124 1454 5 6,167 18,51 0,0307
3 124 1402 9 10,887 32,67 0,0653
4 120 1339 11,5 13,837 41,52 0,1073
5 116 1132 12,0 14,427 43,29 0,2453
6 114 913 10,5 12,657 37,98 0,3913
7 112 775 9,5 11,477 34,44 0,4833
Obliczenia
Obliczenie momentu silnika przy obniżonym napięciu zasilania M’
Obliczenie momentu silnika przy napięciu znamionowym zasilania M
Wartość tego momentu obliczono z wzoru
np. dla pierwszego pomiaru moment wyniesie
Obliczenie wartości poślizgu s
gdzie no – prędkość obrotowa pola wirującego. Wartość tę
obliczono ze wzoru
gdzie f oznacza częstotliwość napięcia zasilającego ( 50 Hz);
natomiast p- liczbę par biegunów. Ponieważ obroty pola są nieco
wyższe od obrotów silnika, natomiast liczba par biegunów musi być
liczbą całkowita, wynika stąd że no=1500 obr/min.
Na podstawie tabeli sporządzono wykres momentu silnika w funkcji
poślizgu M=f(s)
podstawiona wartość Pn w [W]
2.3.OKREŚLANIE STANU OBCIĄŻENIA
Przy określaniu stanu obciążenia, zmieniamy obciążenie silnika przy
napięciu znamionowym, dokonując odczytów napięcia zasilającego,
prądu pobieranego przez silnik, mocy pobieranej, prędkości obrotowej,
a także prądu obciążenia prądnicy. Wyniki pomiarów zestawiamy w
tabeli 3.
Tabela 3
L.p. wielkości zmierzone wielkości obliczone
U1 [V] I1 [A] P1 [W] n[obr/min] Iobc [A] Mw[Nm] Pw [W] cos φ1 η
s
1 220 3,8 220 1446 0 0,267 40,4 0,263 0,061 0,036
2 220 4 420 1486 3,5 4,397 684,2 0,477 0,543 0,009
3 220 4,4 620 1478 6,5 7,937 1228,4 0,640 0,660 0,015
4 216 5,2 820 1471 9,5 11,477 1767,8 0,730 0,719 0,019
5 216 5,8 980 1460 12,5 15,017 2295,8 0,782 0,781 0,027
6 216 6,6 1160 1449 15 17,967 2726,1 0,814 0,783 0,034
7 216 7,2 1320 1444 17,5 20,917 3162,7 0,849 0,799 0,037
Oblicz湥慩
Obliczenie wartości momentu obrotowego na wale Mw
Obliczanie wartości mocy na wale Pw
Obliczenie wspł. mocy cos φ1
Obliczenie sprawności silnika η
Obliczanie poślizgu s
Na podstawie tabeli, poniżej przedstawiono wykresy:
n = f1(Mw)
cos φ1 = f2(Mw)
η = f3(Mw)
I1 = f4(Pw)
Mw = f5(Pw)
s = f6(Pw)
3. WNIOSKI
Na podstawie przeprowadzonego ćwiczenia, jak też po wykonaniu
charakterystyk zależności różnych parametrów silnika od siebie
można stwierdzić, że silnik ten nie wykazywał zbyt dużych odchyłek
od wartości nominalnych w którymkolwiek przypadku, za wyjątkiem
charakterystyki określającej zależność poślizgu od mocy na wale.
Błędy były wynikiem tego że pomiar wartości obrotów był źle
przeprowadzony (ze względu na trudny pomiar przyrządem pomiarowym), co
miało wpływ na wartość poślizgu i charakterystykę z funkcją
poślizgu.
W przypadku rozruchu silnik pobierał prąd osiem razy większy od
nominalnego. Jest to zjawisko normalne, gdyż im większa moc silnika,
tym większego prądu potrzebuje do rozruchu.
Na podstawie charakterystyki momentu można stwierdzić, iż wraz ze
wzrostem obciążenia spadały obroty silnika oraz wzrastał moment,
lecz tylko do wartości poślizgu krytycznego, po przekroczeniu którego
moment zaczął również maleć. Współczynnik przeciążalności
silnika podczas badania był niższy od nominalnego, w związku z tym
można było jeszcze bardziej dociążyć silnik podczas badania.
Przy badaniu stanu obciążenia, i po wykreśleniu charakterystyk nie
widać żadnych większych odchyłek na wykresach w nawiązaniu do
wykresów porównawczych. Jak widać z tabeli nr 3, wraz ze wzrostem
obciążenia wzrastał moment na wale, jak też moc. Równocześnie
wzrastała sprawność silnika oraz współczynnik mocy. Wartości te
dążyły do swych nominalnych wartości, lecz ich nie osiągnęły ze
względu na niepełne dociążenie silnika podczas pomiaru (podczas
pełnego dociążenia powinny osiągnąć swoje maksymalne wartości).
PAGE
PAGE 1
