FER Zagreb, Zavod za elektrostrojarstvo i automatizaciju laboratorijske vježbe

1. NADOMJESNA SHEMA

Cilj vježbe:Upoznavanje parametara nadomjesne sheme asinkronog motora

Zadatak vježbe:Odrediti parametre nadomjesne sheme asinkronog motora:

Rs - nadomjesni otpor namota statoraR’r - nadomjesni otpor namota rotoraLσ s - rasipni induktivitet statoraL’σ r - rasipni induktivitet rotoraXσ s - rasipna reaktancja statoraX’σ r - rasipna reaktancja rotoraRo - nadomjesni otpor gubitaka u željezuLo - glavni induktivitetXo - glavna reaktancijaJ - moment tromosti

Elementi označeni sa ’ su preračunati sa rotora na stator

Opis vježbe:

1.1 Uvod

Parametri asinkronog motora određuju se iz pokusa praznog hoda, kratkog spoja i pokusa zaustavljanja. Parametri asinkronog motora određuju se po fazi nadomjesne zvijezde (sl. 1.1-1), bez obzira na stvarni spoj.

a) Ukupna nadomjesna shema

b)

Nadomjesna shema za prazni hod c) Nadomjesna shema za kratki spoj

sl. 1.1-1 Pojednostavljene nadomjesne sheme asinkronog motora

Parametri nadomjesne sheme određuju se iz mjerenja otpora statora, pokusa praznog hoda, kratkog spoja i pokusa zaustavljanja. U praznom hodu zbog male struje zanemarujemo vrijednost Rs i Xσ s.

U kratkom spoju zbog malog zasićenja zanemarujemo Xo i Ro.

A : pokus praznog hoda 1

FER Zagreb, Zavod za elektrostrojarstvo i automatizaciju laboratorijske vježbe

1.2 Utjecaj spoja namota

Otpor statora nadomjesne zvijezde određuje se U - I metodom prema slijedećem izrazu:

Rst - otpor između stezaljki namota statoraRs - nadomjesni otpor faze statoraTreba napomenuti da vrijednost otpora nadomjesne faze statora (ovisno o spoju) u pravilu ne

odgovara stvarnoj vrijednosti otpora jedne faze ispitivanog motora.

Ako je motor spojen u trokut:

Za nadomjesnu shemu Rs određuje se iz izraza:

Slično vrijedi i za ostale parametre.

1.3 Parametri iz pokusa praznog hoda

Iz pokusa praznog hoda koriste se podaci izmjereni pri nazivnom naponu Uo, Io, PO.Io linijska struja u praznom hodu pri nazivnom naponuPo gubici u praznom hodu pri nazivnom naponuP'o uži gubici u praznom hodu pri nazivnom naponu

Ako gubici trenja i ventilacije nisu zanemarivi, moraju se odbiti od gubitaka praznog hoda.U praznom hodu vladaju takve prilike u stroju, da se utjecaj otpora namota i rasipnih induktiviteta

statora i rotora može zanemariti, pa se glavni induktivitet računa prema slijedećem izrazu:

Ro - otpor jedne faze nadomjesne zvijezde u praznom hodu Zo - impedancija jedne faze nadomjesne zvijezde u praznom hoduXo - reaktancija jedne faze nadomjesne zvijezde u praznom hodu

1.4 Parametri iz pokusa kratkog spoja

U kratkom spoju međusobno djelovanje statorskog i rotorskog toka je takvo, da ostaju samo rasipni tokovi. Utjecaj glavnog induktiviteta Lo može se zanemariti.

Iz pokusa kratkog spoja koristimo podatke Ik i Pk, preračunate na nazivni napon:. Pomoću ovih podataka izračunavaju se otpor jedne faze nadomjesne zvijezde statora Rs i rotora Rr , te ukupni rasipni induktivitet jedne faze nadomjesne zvijezde Lσ .

Ik - linijska struja u kratkom spoju pri nazivnom naponuPk - gubici u kratkom spoju

Zbog nemogućnosti točnog razdvajanja statorskog Lσ s i rotorskog Lσ r rasipnog induktiviteta uzima se:

1.5 Parametri iz pokusa zaustavljanja

Iz podataka pokusa zaustavljanja i pokusa praznog hoda se određuje vremenska konstanta zaustavljanja T i gubici trenja i ventilacije Ptv, koji se koriste za određivanje momenta tromosti J.

JM

Mdtd

Mdtdn

Pdt

n dnP

ndtdn

PT

nu

u u g g g= ⋅ = ⋅ = ⋅⋅

⋅ = ⋅⋅

⋅

⋅= ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅

ε ω π π602

602

9551

9552

2 22

. .

A : pokus praznog hoda 2

sstR = R

2 =

U2 I⋅

f stR = 1.5 R⋅

sst fR = R

2 = R

3∆

P o' = P - 1.5 I Ro o2

st⋅ ⋅

oo

oo

o

o oZ = U

3I cos = P

3 U Iϕ

⋅ ⋅o

o

o

o

oo

oR = Zcos

X = Zsin

L = X2 fϕ ϕ πo ⋅ ⋅

kk

k

k

k kZ =

U

3 I cos =

P

3 U I⋅ ⋅ ⋅κϕ k k kk

k2 r k sR = Z cos = P

3 I R' = R - R⋅

⋅ϕ

k k k k2

k2 kX = Z sin = Z -R L = X

2 f⋅

⋅ ⋅ϕ

πσ

σ σσ

s rL = L = L2

FER Zagreb, Zavod za elektrostrojarstvo i automatizaciju laboratorijske vježbe

1.6 Pitanja za pripremu vježbe:

Nužno je poznavanje osnovnih podataka natpisne pločice ispitivanog asinkronog stroja, rezultati pokusa praznog hoda, kratkog spoja i pokusa zaustavljanja.

a) Koji podaci (iz kojih pokusa) su potrebni za određenje elemenata nadomjesne sheme asinkronog motora?

b) Na koji način se određuje Xo i Ro ? c) Na koji način se određuje Xs1, X's2 i R1, R'2

1.7 Literatura:

a) predavanje b) Wolf R.: Ispitivanje električnih strojeva III; skriptac) Nürnberg W.: Ispitivanje električnih strojevad) Avčin, Jereb: Ispitivanje električnih strojeva

A : pokus praznog hoda 3