protokol_m3.pdf
(
674 KB
)
Pobierz
Zakład Napędów Wieloźródłowych
Instytut Maszyn Roboczych Ciężkich PW
Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki
Ćwiczenie M3 - protokół
Badanie silnika indukcyjnego jednofazowego
i transformatora
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. 200.../200...
Semestr...............
Grupa.................
Warszawa 2007r.
1.
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i zasadą działania silnika indukcyjnego
jednofazowego. Przeprowadzone badania laboratoryjne umożliwią analizę wpływu napięcia
zasilania na parametry eksploatacyjne silnika w zależności od zmian obciążenia. W drugiej
części ćwiczenia elementem badanym jest transformator. Pomiary laboratoryjne dotyczą
podstawowych parametrów elektrycznych: napięć, prądów, mocy, cosφ dla różnych stanów
pracy transformatora. Analiza otrzymanych wyników umożliwi wyznaczenie parametrów
znamionowych urządzenia; m.in. przekładni, strat w żelazie w stanie jałowym, napięcia
zwarcia, strat mocy w miedzi w stanie zwarcia.
2.
Pomiary dotyczące silnika indukcyjnego jednofazowego
Pomiary dotyczą wyznaczenia charakterystyk silnika indukcyjnego jednofazowego
w zależności od obciążenia, dla różnych napięć zasilających nastawianych każdorazowo za
pomocą autotransformatora przy otwartych wszystkich włącznikach.
Rys.1. Schemat układu do badania silnika indukcyjnego jednofazowego
A
t
– autotransformator
M –badany silnik indukcyjny jednofazowy,
U – uzwojenie główne silnika,
U
r
–uzwojenie rozruchowe silnika,
k – wyłącznik uzwojenia rozruchowego,
V
1
– woltomierz elektromagnetyczny – zakres 300V,
A
1
amperomierz elektromagnetyczny – zakres 2,5A
W –watomierz elektrodynamiczny – zakres prądowy 5A, zakres napięciowy 200V,
n – miernik prędkości obrotowej – zakres 2000obr/min,
Obciążenie silnika stanowi prądnica prądu stałego obcowzbudna G,
A
2
– amperomierz magnetoelektryczny – zakres 3A,
V
2
– woltomierz magnetoelektryczny – zakres 300V,
A
1,2
– uzwojenie twornika prądnicy,
F
1,2
– uzwojenie wzbudzenia prądnicy,
R – rezystancja obciążenia prądnicy prądu stałego,
W
1
, W
2
, W
3
– wyłączniki
Po zamknięciu wyłącznika W
1
należy przyciskiem k – wyłącznikiem fazy
rozruchowej, uruchomić silnik. Jest to bieg jałowy silnika – pierwszy pomiar.
Zamknięcie wyłącznika W
2
powoduje włączenie napięcia wzbudzenia prądnicy prądu
stałego – drugi pomiar.
Zamknięcie wyłącznika W
3
powoduje włączenie obciążenia prądnicy R (R=R
max
) –
trzeci pomiar. Następne pomiary wykonuje się przy malejącej wartości R, aż do osiągnięcia
wartości znamionowej prądu pobieranego przez silnik.
Oznaczenia zamieszczone w tabelach pomiarowych i zależności matematyczne
pomiędzy poszczególnymi parametrami mechanicznymi i elektrycznymi silnika i prądnicy:
U
1
- napięcie zasilania przy pracy silnika,
I
1
- prąd pobierany przez silnik, I
1max
=2,5A
P
1
- moc czynna pobierana przez silnik, P
1
=1kW
n
1
- prędkość obrotowa synchroniczna – 1500obr/min
U
2
- napięcie prądnicy prądu stałego,
I
2
- prąd obciążenia prądnicy, I
2
= 2,4A
P
G
- moc prądnicy = U
2
I
2,
∆
3
P
G
- straty w uzwojeniach twornika prądnicy = R
tw
I
2
2
, R
tw
=20Ω
R
W
- rezystancja uzwojenia twornika,
P
2
- moc prądnicy obciążająca silnik (moc na wale silnika) = P
G
+∆
1
P
G
+∆
2
P
G
+∆
3
P
G
;
∆
1
P
G
– straty mechaniczne prądnicy – 10W
∆
2
P
G
– straty w żelazie prądnicy -15W
η
G
– sprawność prądnicy =
(
)
P
G
/
η
P
G
1
η
S
– sprawność silnika =
(
)
%
P
/
P
100
2
1
(
)
cosϕ
1
- współczynnik mocy =
P
1
/
U
I
1
1
Tablica 1.
L.p.
Pomiary U
1
=220V
Obliczenia
I
1
1
n
U
2
I
2
G
P
2
s
∆
3
P
G
η
G
η
S
cos
ϕ
A
W
obr/min
V
A
W
W
W
%
%
-
%
1.
0
0
0
0
0
0
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Tablica 2.
L.p.
Pomiary U
1
=200V
Obliczenia
I
1
1
n
U
2
I
2
G
P
2
s
∆
3
P
G
η
G
η
S
cos
ϕ
A
W
obr/min
V
A
W
W
W
%
%
-
%
1.
0
0
0
0
0
0
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Tablica 3.
L.p.
Pomiary U
1
=180V
Obliczenia
I
1
1
n
U
2
I
2
G
P
2
s
∆
3
P
G
η
G
η
S
cos
ϕ
A
W
obr/min
V
A
W
W
W
%
%
-
%
1.
0
0
0
0
0
0
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Wykorzystując wyniki pomiarów i obliczeń zamieszczone w tabelach należy
wykreślić zależności: n, P
1
, I
1
,U
2
, I
2
, cosϕ
1
, η
G
, η
S
, s w zależności od P
2
dla trzech różnych
napięć zasilających, przy czym na jednym wykresie znajduje się jeden parametr w funkcji
zmian obciążenia dla trzech różnych napięć zasilających.
3.
Pomiary dotyczące transformatora
3.1 Pomiar parametrów transformatora w stanie jałowym
W stanie jałowym transformatora uzwojenie pierwotne włączone jest do sieci
zasilającej, natomiast uzwojenie wtórne pozostaje rozwarte, czyli prąd I
2
= 0, prąd pierwotny
równy jest prądowi stanu jałowego I
1
= I
0
i jego wartość jest rzędu kilku procent prądu
znamionowego transformatora. Moc czynna pobierana przez transformator zużywana jest
głównie na pokrycie strat w stali, spowodowanych stratami mocy na histerezę i prądy wirowe.
Straty w miedzi uzwojenia pierwotnego są pomijalnie małe z powodu małej wartości
prądu jałowego, straty w żelazie zależne od wartości strumienia – czyli od kwadratu napięcia.
1
∆
P
=
kU
przy
f
=
const
Fe
Rys.2. Schemat układu do badania transformatora w stanie jałowym; W - wyłącznik jednobiegunowy, At
– autotransformator, A – amperomierz, W – watomierz, V
1
, V
2
– woltomierze, Tr – transformator
Należy zasilić transformator napięciem U
1
o regulowanej wartości i zmierzyć I
0
, P
0
.
Tablica 4.
Wartości zmierzone
Wartości obliczone
l.p.
U
1
I
1
P
1
U
2
cos
φ
θ
[V]
[A]
[W]
[V]
[-]
[-]
1.
220
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
150
Do obliczeń wykorzystuje się zależności:
P
U
cos
φ
1
θ
1
U
I
U
1
1
2
Przekładnię i straty mocy w żelazie transformatora ustala się dla warunków
znamionowych. Wykonać charakterystyki: cosφ, I
1
, P
1
,U
2
= f(U
1
)
Plik z chomika:
moloniewicz
Inne pliki z tego folderu:
m3(4).pdf
(1225 KB)
protokol_m3(4).pdf
(674 KB)
M3 - mega bi-turbo 2.4(4).doc
(226 KB)
Elektra M3 silnik(4).xls
(93 KB)
M.3 transformator-new(4).xls
(85 KB)
Inne foldery tego chomika:
E1
E2
E3
Egzamin Elektra 2
M1
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin