Upload
others
View
24
Download
0
Embed Size (px)
Univerza v Mariboru
Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko
Miralem Hadžiselimović
ELEKTRIČNI IN ELEKTROMEHANSKI PRETVORNIKI
NAVODILA ZA LABORATORIJSKE VAJE
1. izdaja, Maribor 2010
Naslov: ELEKTRIČNI IN ELEKTROMEHANSKI PRETVORNIKI
NAVODILA ZA LABORATORIJSKE VAJE
Avtor: doc. dr. Miralem Hadžiselimović, univ. dipl. inž. el.
Strokovna recenzija: red. prof. dr. Ivan Zagradišnik, univ. dipl. inž. el.
Jezikovne korekture: Tadeja Kurnik Hadžiselimović, prof. slav.
Izdajatelj: Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko, Maribor
CIP:
CIP - kataložni zapis o publikaciji
Univerzitetna knjižnica Maribor
621.313/.314(075.8)(076.5)
HADŽISELIMOVIĆ, Miralem
Električni in elektromehanski pretvorniki: Navodila za laboratorijske vaje /
Miralem Hadžiselimović. - 1. izd. - Maribor :
Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko, 2010
ISBN XXX-XXX-XXX-XXX-X
1. Hadžiselimović, Miralem
COBISS.SI-ID 61581569
Oblikovanje in priprava za tisk: doc. dr. Miralem Hadžiselimović, univ. dipl. inž. el.
Tisk: Tiskarna tehniških fakultet, Maribor
Število izvodov: 70
Izdala: 1. izd. FERI Maribor, 2010, ponatis 2012 1. izdaja: februar, 2010
Vse pravice pridržane. Noben del te zbirke rešenih nalog ne sme biti reproduciran ali prepisan v kateri koli obliki oziroma na kateri
koli način, bodisi elektronsko, mehansko, s fotokopiranjem, snemanjem ali kako drugače, brez predhodnega pisnega privoljenja
navedenih avtorjev.
Kazalo vsebine 1
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
KAZALO VSEBINE
TRANSFORMATOR .................................................................................................................. 2 1. Meritev glavnega in razsipanega magnetnega pretoka transformatorja .................................... 2 2. Preizkus prostega teka trifaznega transformatorja ................................................................ 5 3. Preizkus kratkega stika trifaznega transformatorja ............................................................... 9 ASINHRONSKI STROJ ........................................................................................................... 13 4. Preizkus prostega teka trifaznega asinhronskega motorja .................................................... 13 5. Preizkus obremenitve trifaznega asinhronskega motorja ...................................................... 17 6. Preizkus kratkega stika in zagonski vrtilni moment trifaznega asinhronskega motorja .............. 20 7. Določitev parametrov nadomestnega vezja trifaznega asinhronskega motorja......................... 24 8. Preizkus obremenitve enofaznega asinhronskega motorja .................................................... 26 SINHRONSKI STROJ ............................................................................................................. 29 9. Preizkusi za določitev potrebnega vzbujalnega toka sinhronskega generatorja ........................ 29 KOMUTATORSKI STROJ ......................................................................................................... 32 10. Meritve karakteristik enosmernih generatorjev ................................................................... 32 11. Preizkus obremenitve enosmernega motorja s tujim vzbujanjem .......................................... 35 12. Preizkus obremenitve enosmernega servomotorja .............................................................. 38
2 Meritev glavnega in razsipanega magnetnega pretoka transformatorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
TRANSFORMATOR
1. Meritev glavnega in razsipanega magnetnega pretoka transformatorja
Besedilo naloge
Na modelu enofaznega transformatorja izmerite velikost glavnega in razsipanega magnetnega pretoka transformatorja v odvisnosti od toka obremenitve.
Posnemite tudi obliko toka prostega teka transformatorja pri nazivni napetosti.
Potek meritve in izračunov
Pri različnih vrednostih toka obremenitve bI merimo napetost inducirano zaradi glavnega (Φg ) in napetost inducirano zaradi razsipanega (Φσ ) magnetnega pretoka. Velikost Φ g oziroma Φσ določimo posredno, iz ustrezne enačbe za efektivno vrednost inducirane napetosti:
Φ= ˆ4,44E f N
Merilni tuljavici za meritev Φg oz. Φσ imata po en ovoj σ= =g 1N N . Frekvenca napajalne napetosti je = 50 Hzf .
Prikaz merilnih rezultatov
Tabelarično uredite izmerjene in izračunane vrednosti veličin. V skupnem diagramu prikažite odvisnost Φ g in Φσ (v istem, skupnem merilu) ter odvisnost Φ Φσ g
ˆ ˆ/ od toka obremenitve bI . V posebnem diagramu skupaj prikažite posneti obliki časovnega poteka napajalne napetosti ( )ω=1u f t in toka prostega teka ( )ωμ= ≈ =1 10 10i i i f t transformatorja.
Komentar
Zapišite ravnotežno napetostno enačbo za primarno navitje na podlagi katere komentirajte spreminjanje Φ g in Φσ skozi različna obratovalna stanja transformatorja, tj. od prostega teka do kratkega stika. Prav tako komentirajte obliko toka prostega teka transformatorja.
Vezalna shema
SA
~
A
V
V
U1
I1 I I2 = b
Rb
ˆ( )E f Φσ σ=
g gˆ( )E f Φ=
Seznam merilnih instrumentov in naprav
Voltmeter: HEATHKIT
Ampermeter: UNIVO (št. 673602)
Osciloskop: HAMEG 407
Drsni upor: ISKRA, PRN 335, 22Ω
Merjenec: enofazni transformator
Meritev glavnega in razsipanega magnetnega pretoka transformatorja 3
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
Opis merilne metode
Primer izračuna v prostem teku transformatorja
σ= =g , E E
Φ = = =gg
g
ˆ4,44
E
f N
Φ σσ
σ
= = = ˆ
4,44E
f N
ΦΦ
σ = =g
ˆ 100 %
ˆ
Rezultati meritev
Izmerjene vrednosti veljajo za napetost =1 VU .
št. mer.
( )b AI ( )g mVE ( )σ mVE ( )Φ g mVs ˆ (mVs)σΦ gˆ ˆ (%)σΦ Φ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
4 Meritev glavnega in razsipanega magnetnega pretoka transformatorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
,u i
( )ω radt0 π 2π
( )Φ Φσg
ˆ,
mVs
2
( )
ΦΦ
σ
g
ˆˆ
%
( )b AI
4
6
8
10
12
14
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
01 2 3 4 5 6
0
Komentar
Preizkus prostega teka trifaznega transformatorja 5
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
2. Preizkus prostega teka trifaznega transformatorja
Besedilo naloge
Izmerite karakteristike prostega teka trifaznega transformatorja.
Potek meritve in izračunov
Vezavo navitij in vezalno skupino transformatorja razberemo iz oznak priključnih sponk in jo pripišemo k opisnim podatkom merjenca. Pred meritvijo karakteristik prostega teka, pri dani temperaturi okolice, izmerimo ohmske upornosti primarnega in sekundarnega navitja:
+ += AB BC CA
sp1 3R R R
R ; + += ab bc ca
sp2 3R R R
R
Merilne točke izbiramo v območju ( )= ÷1 1N1,1 0,6U U . Ker velja <<10 1NI I , vežemo A-metre in tokovne veje W-metrov indirektno.
Prikaz merilnih rezultatov
Tabelarično uredite izmerjene in izračunane vrednosti veličin. V diagramu prikažite odvisnost 10P in
10I od napetosti 1U in označite ter pod njim izpišite vrednosti odčitkov prikazanih veličin za nazivno vrednost napetosti transformatorja =1 1NU U ter izračunajte ϕ0cos .
Za merilno točko, kjer je napajalna napetost najbližje nazivni napetosti, izračunajte pogrešek meritve moči prostega teka P0e . Pri izračunu upoštevajte meje pogreškov vatmetrov We in pogreške tokovnih merilnih transformatorjev TTe .
Komentar
Komentirajte velikostni red izmerjenih tokov in velikostni red moči v posameznih stebrih transformatorja. Prav tako komentirajte delež izgub v železu in v navitjih transformatorja.
Vezalna shema
RA W V
SA W
TA W
A
B
C
a
b
c
K
K
K
L
L
L
l
l
l
k
k
k
Seznam merilnih instrumentov in naprav
Merjenec: Trifazni transformator ELMA, tip VV/O-9650A, serijska številka: 69788, primar: 380 V, 8 A, sekundar: 2x110 V, 2x13,2 A, 5 kVA, 50 Hz, vezalna skupina:____________
Merilni tokovni transformator: ELRA, tip: TU3T1, primar: 0,2 A, sekundar: 5 A, = 1r , ξ =T T 60'
Voltmeter: ISKRA, ΦFLO 125, 0,5r =
Ampermeter: ISKRA, ΦELO 120, 0,5r =
Vatmeter: ISKRA, ΦELO 120, 0,5r =
6 Preizkus prostega teka trifaznega transformatorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
Opis merilne metode
Primer izračuna v prostem teku transformatorja pri nazivni napetosti (druga merilna točka)
Podatki:
=
=
=
AB
BC
CA
R
R
R
=
=
=
ab
bc
ca
R
R
R
=
=
=
A1
A2
A3
I
I
I
=
=
=
W1
W2
W3
P
P
P
+ += = =AB BC CA
sp
3
R R RR α =max
+ += = =A1 A2 A3
10
3
I I II
= + + =10 W1 W2 W3P P P P
= =2Cu0 10 sp1,5P I R
= − =Fe0 10 Cu0P P P = =Feh Fe0P k P faktor razdelitve izgub = ÷ ≈0,6 0,9 0,75k
( )= − =Fev Fe01P k P
Rezultati meritev
Tabela izmerjenih vrednosti:
=TTp
=A A dk =W W dk
št. mer. ( )V
U ( )αA1del ( )
A1mAI ( )
αA2del ( )
A2mAI ( )
αA3
del ( )A3
mAI
( )αW1
del ( )W1
WP
( )αW2
del ( )W2
WP
( )αW3
del ( )W3
WP
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Preizkus prostega teka trifaznega transformatorja 7
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
Tabela izračunanih vrednosti:
št. mer.
( )10 mAI ( )10 WP ( )Cu0 WP ( )Fe0 WP ( )Fev WP ( )Feh WP
1.
2.
3.
4.
5.
6.
( )10
W
P
10
( )10
mA
I
( ) VU
20
30
40
50
60
70
5
10
15
20
25
30
35
040 80 120 160 200 240
0
40
45
50
80
90
100
280 320 360 400 440
Odčitane vrednosti iz diagrama pri nazivni napetosti =N 380 VU :
ϕ
ϕ ϕ
=
=
=
= =
10
10
0
0 0
cos
arc cos
I
P
8 Preizkus prostega teka trifaznega transformatorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
Primer izračuna pogreška meritve moči pri nazivni napetosti
W1T T
f1 A1
W2T T
f2 A2
W3T T
f3 A3
tan arccos
tan arccos
tan arccos
Pe
U I
Pe
U I
Pe
U I
ξ
ξ
ξ
ξ1
ξ2
ξ3
⎛ ⎞π= ± =⎜ ⎟10800 ⎝ ⎠
⎛ ⎞π= ± =⎜ ⎟10800 ⎝ ⎠
⎛ ⎞π= ± =⎜ ⎟10800 ⎝ ⎠
( )TTT T
% 1%0,01
100% 100%
ee = ± = ± = ±
W maxP1 T T
W1
W maxP2 T T
W2
W maxP3 T T
W3
P1 W1 P2 W2 P3 W3P0
W1 W2 W3
100
100
100
re e e
re e e
re e e
e P e P e Pe
P P P
αα
αα
αα
ξ1
ξ2
ξ3
⎛ ⎞= ± + + =⎜ ⎟⎜ ⎟
⎝ ⎠
⎛ ⎞= ± + + =⎜ ⎟⎜ ⎟
⎝ ⎠
⎛ ⎞= ± + + =⎜ ⎟⎜ ⎟
⎝ ⎠
⎛ ⎞+ += ± =⎜ ⎟⎜ ⎟+ +⎝ ⎠
( )10m 10 P01P P e= ± =
Komentar
Preizkus kratkega stika trifaznega transformatorja 9
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
3. Preizkus kratkega stika trifaznega transformatorja
Besedilo naloge
Določite moč izgub kratkega stika trifaznega transformatorja. Izmerite kratkostično napetost kU , izračunajte njeno odstotno vrednost k(%)u in določite kN(%)u .
Potek meritve in izračunov
Merilne točke izberite ustrezno dopustni vrednosti toka 1kI v primarnem navitju. Meritev opravite kar se da hitro, da se izognete segrevanju navitij transformatorja.
+ += A1 A2 A3
1k 3I I I
I = + +1k W1 W2 W3P P P P
V merilni točki, kjer velja ≈1k 1NI I , izmerite z uporabo tokovnih klešč tok v fazi "b" sekundarnega navitja. Tokovno prestavno razmerje transformatorja izračunajte iz razmerja istoimenskih faznih tokov primarja in sekundarja, s pomočjo katerega izračunajte tudi kratkostično upornost transformatorja:
= 1kBI
2kb
IK
I; ′= + = +f12 f1 f2 f1 f2 2
I
1R R R R R
K; sp1 sp2
f1 f2zaradi vezave - Yyn0 ; 2 2
R RR R⇒ = =
Prikaz merilnih rezultatov
Tabelarično uredite izmerjene in izračunane vrednosti veličin. V diagramu prikažite odvisnost 1kP in kU od toka 1kI . V diagramu označite in pod njim izpišite vrednosti odčitkov prikazanih veličin za nazivno vrednost toka transformatorja =1k 1NI I in izračunajte nazivno kratkostično napetost transformatorja
kN (%)u . Narišite popolno nadomestno vezje obremenjenega transformatorja. Na podlagi rezultatov preizkusa prostega teka (rezultat diagrama v vaji 2. in rezultatov preizkusa kratkega stika, izračunajte parametre nadomestnega vezja transformatorja.
Komentar
Primerjajte velikost izračunanih izgub v navitju z izmerjeno močjo kratkega stika transformatorja. Pojasnite pomen ugotavljanja nazivne vrednosti kratkostične napetosti transformatorja.
Vezalna shema
RA W
V
SA W
T
A
B
C
a
b
cA W
Seznam merilnih instrumentov in naprav
Merjenec: Trifazni transformator ELMA, tip VV/O-9650A, serijska številka: 69788, primar: 380 V, 8 A, sekundar: 2x110 V, 2x13,2 A, 5 kVA, 50 Hz
Merilni tokovni transformator: ELRA, tip: TU3T1/1, primar: 10 A, sekundar: 5 A
Voltmeter: ISKRA, ΦFLO 125, 0,5r =
Ampermeter: ISKRA, ΦELO 120, 0,5r =
Vatmeter: ISKRA, ΦELO 120, 0,5r =
10 Preizkus kratkega stika trifaznega transformatorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
Opis merilne metode
Primer izračuna v kratkem stiku v izmerjeni točki najbližje nazivnemu toku
Podatki:
A1
A2
A3
I
I
I
=
=
=
W1
W2
W3
P
P
P
=
=
=
k
1kB
2kb
U
I
I
=
=
=
sp1AB BC CAsp1 f1
3 2
RR R RR R
+ += = = = =
sp2ab bc casp2 f2
3 2
RR R RR R
+ += = = = =
A1 A2 A31k
3
I I II
+ += = = 1kB
I2kb
IK
I= =
f12 f1 f2 f1 f2 2I
1'R R R R RK
= + = + =
1k W1 W2 W3P P P P= + + =
2Cuk 1k f123P I R= = ( ) = =k
kN
% 100 %U
uU
Rezultati meritev
Tabela izmerjenih vrednosti:
=TTp
=V V dk =A A dk =W W dk
št. mer. ( )
kVU
( )2kbA
I ( )αA1del ( )
A1AI ( )
αA2del ( )
A2AI ( )
αA3
del ( )A3
AI
( )αW1
del ( )W1
WP
( )αW2
del ( )W2
WP
( )αW3
del ( )W3
WP
1. /
2.
3. /
4. /
Preizkus kratkega stika trifaznega transformatorja 11
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
Tabela izračunanih vrednosti:
št. mer.
( )k %u ( )1k AI ( )1k WP ( )Cuk WP
1. 2. 3. 4.
( )1k
W
P
1
( )k
%
u
( )1k AI
2
3
4
5
6
7
50
100
150
200
250
300
350
01 2 3 4 5 6
0
400
450
8
9
7 8 9 10
Odčitane vrednosti iz diagrama pri nazivnem toku =1N 8 AI :
= ⇒ =
=kN kN
1k
% u U
P
Izračun parametrov nadomestnega vezja transformatorja
Odčitani podatki iz diagrama vaje 2.: ϕ= = =10 10 0 ; ; cos P I
Podatki iz vaje 3.: = = =kN f1 f2' ; ; U R R
10 0sinI I ϕμ = =
w 10 0cosI I ϕ= =
= =kNk
kN3
UZ
I
2 2k k f12X Z R= − =
12 Preizkus kratkega stika trifaznega transformatorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
σ σ2′≈ = =k1 2
XX X
Nm
3
UX
Iμ= =
NFe
w3
UR
I= =
Nadomestno vezje z izračunanimi parametri:
Komentar
Preizkus prostega teka trifaznega asinhronskega motorja 13
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
ASINHRONSKI STROJ
4. Preizkus prostega teka trifaznega asinhronskega motorja
Besedilo naloge
Izmerite karakteristike prostega teka in določite moč izgub prostega teka trifaznega asinhronskega motorja. Določite velikost izgub v železu pri nazivni napetosti in velikost mehanskih izgub.
Potek meritve in izračunov
Pred meritvijo karakteristik izmerite pri dani temperaturi okolice ohmske upornosti hladnega navitja. Po meritvi izmerite še ohmske upornosti segretega navitja in določite povprečno upornost med meritvijo:
+= hl t
sp 2
R RR
Merilne točke izberite v območju ( )= ÷ N1,1 0,6U U , 50f = Hz, pri čemer mora veljati sn n≈ . Moč merite z dvema vatmetroma v t.i. Aronovi vezavi.
W W1 W2P P P= + WP - moč izmerjena z vatmetri
s0 W instrP P P= − = +2 2
instrV nW
2U U
PR R
- moč lastne rabe instrumentov
A1 A2s0 2
I II
+= 2
Cu0 s0 sp1,5P I R=
trv Fe s0 Cu0P P P P+ = −
Prikaz merilnih rezultatov
Tabelarično uredite izmerjene in izračunane vrednosti veličin. V diagramu prikažite odvisnost
s0I , s0P , Cu0P , trv FeP P+ in 0cosϕ od napetosti U . V diagramu označite in pod njim izpišite vrednosti prikazanih veličin za nazivno vrednost napetosti = NU U .
Grafično ločite mehanske izgube motorja trvP (izgube trenja in ventilacije) od izgub v železu motorja
FeP . Določite velikost slednjih za nazivno napetost motorja = NU U .
Komentar
Pojasnite namen preizkusa prostega teka.
Vezalna shema
RA W V
S
TA W
U
V
W
K
K
L
L
l
l
k
k
M3 ~
14 Preizkus prostega teka trifaznega asinhronskega motorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
Seznam merilnih instrumentov in naprav
Merjenec: Trifazni asinhronski motor ELKOSTROJ, tip T90 S4, serijska št.: 700827, Y/D 400/230 V, 2,75/4,8 A, 1,1 kW, 1400 min-1, cos 0,75ϕ = , 50Hz, IP 54
Merilni tokovni transformator: VEB Transformatoren-Herman Matern, tip: ITRN0,5, primar: 2,5 A, sekundar: 5 A
Voltmeter: FL 21, 0,2r = , V 100 kR = Ω
Ampermeter: FL 21, 0,2r =
Vatmeter: EL 21, 0,1r = , nW 30 kR = Ω
Opis merilne metode
Primer izračuna v izmerjeni točki najbližje nazivni napetosti (druga merilna točka)
Podatki:
=
=
=
A1
A2
V
I
I
R
=
=
=
W1
W2
nW
P
P
R
ϑ
=
=
=
hl
t
hl
R
R
+= = =hl t
sp0
2
R RR
W W1 W2P P P= + =
= + =2 2
instrV nW
2U U
PR R
s0 W instrP P P= − =
A1 A2s0 2
I II
+= =
2Cu0 s0 sp1,5P I R= =
trv Fe S0 Cu0P P P P+ = − = ϕ =0cos
Preizkus prostega teka trifaznega asinhronskega motorja 15
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
Rezultati meritev
Tabela izmerjenih vrednosti:
TTp =
V V dk = A A dk = W W dk =
št. mer. ( )
Vdelα ( )V
U ( )A1
delα ( )
A1AI ( )
A2delα ( )
A2AI ( )
W1
delα
( )W1
WP
( )W2
delα
( )W2
WP
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Tabela izračunanih vrednosti:
št. mer.
( )s0 AI ( )W WP ( )instr WP ( )s0 WP ( )Cu0 WP ( )trv Fe WP P+ 0cosϕ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
( )W
P
0,1
0cosϕ
( ) VU
20
40
60
80
100
120
140
0180 220 260 300 340 380
0
160
180
420 460
( )s0
A
I
0,25
0,50
0,75
1,00
1,25
1,50
1,75
0
2,00
2,25
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
Odčitane vrednosti pri
=N 400 V:U
s0I =
s0P =
Cu0P =
trv FeP P+ =
FeP =
0cosϕ =
16 Preizkus prostega teka trifaznega asinhronskega motorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
10
( )trv Fe
W
P P+
( )2 2 kVU
20
30
40
50
60
70
020 40 60 80 100 120 140 160 180
Odčitana vrednost pri
=2 20 kVU :
trvP =
Komentar
Preizkus obremenitve trifaznega asinhronskega motorja 17
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
5. Preizkus obremenitve trifaznega asinhronskega motorja
Besedilo naloge
Izmerite obremenitvene karakteristike trifaznega asinhronskega motorja. Po direktni metodi določite oddano moč in izračunajte izkoristek motorja.
Potek meritve in izračunov
Obremenitvene karakteristike izmerite pri konstantni pritisnjeni napetosti = NU U in frekvenci. Oddano moč motorja določite direktno, na osnovi izmerjenih vrednosti vrtilnega momenta in vrtljajev.
Neposredno po opravljeni meritvi izmerite ohmsko upornost navitja tR . Iz prirastka ohmske upornosti izračunajte absolutno temperaturo navitja po meritvi, tj. temperaturo pri kateri ste obremenitvene karakteristike izmerili.
tt hl t
hl
235235
R Rϑ ϑϑ
+= ⇒
+
ϑϑ
° −
° −hl
t
( C) temperatura navitja (okolice) pred meritvijo
( C) temperatura navitja po meritvi
Prikaz merilnih rezultatov
Tabelarično uredite izmerjene in izračunane vrednosti veličin. V diagramu prikažite odvisnost
s s, , , , cosP P I n ϕ in η od vrtilnega momenta motorja M. V diagramu označite in pod njim izpišite vrednosti prikazanih veličin za točko nazivne obremenitve motorja NP P= .
Komentar
Primerjajte dobljene rezultate s podatki deklariranimi na napisni ploščici motorja in komentirajte razloge za morebitna odstopanja.
Vezalna shema
RA W V
S
TA W
U
V
W
K
K
L
L
l
l
k
k
G=
M3 ~
Seznam merilnih instrumentov in naprav
Merjenec: Trifazni asinhronski motor ELKOSTROJ, tip T90 S4, serijska št.: 700827, Y/D 400/230 V, 2,75/4,8 A, 1,1 kW, 1400 min-1, cos 0,75ϕ = , 50Hz, IP 54
Merilni tokovni transformator: VEB Transformatoren-Herman Matern, tip: ITRN0,5, primar: 5 A, sekundar: 5 A
Voltmeter: FL 21, 0,2r = , V 100 kR = Ω
Ampermeter: FL 21, 0,2r =
Vatmeter: EL 21, 0,1r = , nW 30 kR = Ω
Merilec vrtljajev: Hameg, Counter/Timer HM 8122
18 Preizkus obremenitve trifaznega asinhronskega motorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
Opis merilne metode
Primer izračuna v izmerjeni točki najbližje nazivni oddani moči (tretja merilna točka)
Podatki:
=
=A1
A2
I
I
=
=W1
W2
P
P
=
=
M
n
A1 A2s 2
I II
+= = = =sp tR R
s W1 W2P P P= + =
m
260
nP M MΩ π= = =
s
PP
η = =
cosϕ =
( )t tt hl t hl
hl hl
235 235 235
235 RR
R Rϑ
ϑ ϑϑ
+= ⇒ = + − =
+
Rezultati meritev
Tabela izmerjenih vrednosti:
TT p =
=A A dk W W dk =
št. mer. ( )Nm
M ( )1 minn
( )A1
delα ( )
A1AI ( )
A2delα ( )
A2AI ( )
W1
delα
( )W1
WP
( )W2
delα
( )W2
WP
1.
2.
3.
4.
5.
Preizkus obremenitve trifaznega asinhronskega motorja 19
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
Tabela izračunanih vrednosti:
št. mer.
( )s AI ( )s WP ( )WP η cosϕ
1. 2. 3. 4. 5.
( )W
P
0,1
cosϕη
( ) NmM
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
200
400
600
800
1000
1200
1400
05,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0
0
1600
1800
0,8
0,9
8,5 9,0
( )s
A
I
0
( )-1min
n
0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
9,55,0
Odčitane vrednosti iz diagrama pri nazivni oddani moči N 1,1 kWP = :
=
=N
N
M
n
=
=s
N
P
I
cosϕη
==
Komentar
20 Preizkus kratkega stika in zagonski vrtilni moment trifaznega asinhronskega motorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
6. Preizkus kratkega stika in zagonski vrtilni moment trifaznega asinhronskega motorja
Besedilo naloge
Izvedite preizkus kratkega stika in izmerite zagonski vrtilni moment trifaznega asinhronskega motorja v odvisnosti od napetosti U . Meritev opravite na toplem motorju.
Potek meritve in izračunov
Pred meritvijo izmerite ohmsko upornost navitja tR oziroma kontrolirajte predpisano temperaturo
navitja. Pri zavrtem rotorju trifaznega asinhronskega motorja (kratek stik) ob različnih vrednostih napajalne napetosti kU izmerite tok skI in moč izgub kratkega stika skP .
Pri različnih vrednostih napetosti izmerite zagonski vrtilni moment motorja. Izmerjene rezultate vrtilnih momentov preračunajte na nazivno napetost:
⎛ ⎞= ⎜ ⎟
⎝ ⎠N X
2
NU U
x
UM M
U
Prikaz merilnih rezultatov
Tabelarično uredite izmerjene in izračunane vrednosti veličin. V prvem diagramu prikažite odvisnost
kU in kcosϕ od toka skI .V drugem diagramu prikažite odvisnost zM od napetosti U .
Komentar
Pojasnite namen preizkusa kratkega stika. Navedite razloge za meritev zagonskega vrtilnega momenta motorja pri znižani napetosti.
Vezalna shema
RA W V
S
TA W
U
V
W
K
K
L
L
l
l
k
k
G=
M3 ~
Seznam merilnih instrumentov in naprav
Merjenec: Trifazni asinhronski motor ELKOSTROJ, tip T90 S4, serijska št.: 700827, Y/D 400/230 V, 2,75/4,8 A, 1,1 kW, 1400 min-1, cos 0,75ϕ = , 50Hz, IP 54
Merilni tokovni transformator: VEB Transformatoren-Herman Matern, tip: ITRN0,5, primar: 5 A, sekundar: 5 A
Voltmeter: FL 21, 0,2r = , V 100 kR = Ω
Ampermeter: FL 21, 0,2r =
Vatmeter: EL 21, 0,1r = , nW 30 kR = Ω
Preizkus kratkega stika in zagonski vrtilni moment trifaznega asinhronskega motorja 21
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
Opis merilne metode
Primer izračuna v izmerjeni točki najbližje nazivnemu toku
A1 A2sk 2
I II
+= = = =spk tR R
sk W1 W2P P P= + =
ϕ = =skk
k sk
cos3
P
U I
Rezultati meritev
Tabela izmerjenih vrednosti:
TT p =
V V dk = A A dk = W W dk =
št. mer. ( )
Vdelα ( )
kVU
( )A1
delα ( )
A1AI ( )
A2delα ( )
A2AI ( )
W1
delα
( )W1
WP
( )W2
delα
( )W2
WP
1.
2.
3.
4.
5.
Tabela izračunanih vrednosti:
št. mer. ( )
sk
AI
( )sk
WP
kcosϕ
1.
2.
3.
4.
5.
22 Preizkus kratkega stika in zagonski vrtilni moment trifaznega asinhronskega motorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
( )k
V
U kcosϕ
20
40
60
80
100
120
140
00
160
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,1
0,5 1,0 ( )sk AI1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0
Odčitani vrednosti pri
=N 2,75 AI :
kU =
kcosϕ =
( )z
Nm
M
( ) VU
2
4
6
8
10
12
14
50 100 150 200 250 3000
16
350 400
18
Odčitana vrednost pri N 400 VU = :
zM =
Preizkus kratkega stika in zagonski vrtilni moment trifaznega asinhronskega motorja 23
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
Tabela meritve zagonskih vrtilnih momentov:
=V V dk
št. mer. ( )
Vdelα
( )x
VU
( )z
NmM
( )NzU
NmM
1.
2.
3.
4.
Komentar
24 Določitev parametrov nadomestnega vezja trifaznega asinhronskega motorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
7. Določitev parametrov nadomestnega vezja trifaznega asinhronskega motorja
Besedilo naloge
Na osnovi rezultatov preizkusa prostega teka (diagram 4. vaje), rezultatov preizkusa obremenitve (diagram 5. vaje) in kratkega stika (diagram 6. vaje) določite parametre klasičnega in modificiranega nadomestnega vezja. Narišite preoblikovano nadomestno vezje (str. 86 zapiski predavanj) z vrednostmi parametrov.
Odčitani podatki
Odčitki iz diagrama vaje št. 4 pri N 400 VU =
0(A)I 0cosϕ Fe(W)P sp0(Ω)R
Odčitki iz diagrama vaje št. 5 pri N 1100 WP =
N(A)I ϕcos -1N(min )n sp(Ω)R
Odčitki iz diagrama vaje št. 6 pri =N 2,75 AI
k(V)U kcosϕ spk(Ω)R
Izračun parametrov klasičnega nadomestnega vezja
ϕ
ϕ ϕ
ϕ
ϕ ϕ
ϕ ϕ
ϕ
= =
= =
= − =
= =
′ = − =
= = =
′≈ = =
= =
= =
−= =
= − =
− = − + = − − + =
= − =
=
kk
k
k k k
2k k
sk spk
r k sk
k σ k k
σs σr k
sp0s0
s
s NN
s
20 0
s0 0s s0 σs s 0 0 0 s0 σs
s0s0
0m 0 0
3
cos
sin 1 cos
/ 2
sin
/ 2
260
sin 1 cos
( j ) (cos jsin )( j )
sin
UZ
I
R Z
R R
R R R
X X Z
X X X
RR
fn
p
n ns
n
E U I R X U I R X
E E
I I =
= =
= =
s0m
0m
2s0
FeFe
3
EX
I
ER
P
Določitev parametrov nadomestnega vezja trifaznega asinhronskega motorja 25
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
Izračun parametrov preoblikovanega nadomestnega vezja
ϕ ϕ
ϕ ϕ
α
Ψ
Ψ
′ ′= + =
≈ =
= =′
= − =
= =
=
= − − + =
= =
= =
= − =
= =′
′× =
′
r σr m
*σs k
2* mm
r
2
sps
s N
* *Rr s s s σs
**RrRr
*Rr
s *m
2 2sM s s
22m
2 2U r
2m r
2Nr
sin 1 cos
2
(cos jsin ) ( j )
X X X
X X
XX
X
RR
I I
E U I R X
E E
EI
X
I I I
XK X
X RsX
Preoblikovano nadomestno vezje:
26 Preizkus obremenitve enofaznega asinhronskega motorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
8. Preizkus obremenitve enofaznega asinhronskega motorja
Besedilo naloge
Izmerite obremenitvene karakteristike enofaznega asinhronskega motorja z odklopljeno pomožno fazo.
Potek meritve in izračunov
Pred meritvijo karakteristik izmerimo pri dani temperaturi okolice ohmsko upornost hladnega navitja.
Obremenitvene karakteristike merimo pri konstantni pritisnjeni napetosti s sNU U= in frekvenci. Oddano moč motorja določimo po direktni metodi, tj. na osnovi merjenih vrednosti vrtilnega momenta in vrtljajev.
Neposredno po opravljeni meritvi izmerimo ohmsko upornost navitja tR in izračunamo absolutno temperaturo navitja po meritvi.
tt hl t
hl
235235
R Rϑ ϑϑ
+= ⇒
+
ϑϑ
° −
° −hl
t
( C) temperatura navitja (okolice) pred meritvijo
( C) temperatura navitja po meritvi
Prikaz merilnih rezultatov
Tabelarično uredite izmerjene in izračunane vrednosti veličin. V diagramu prikažite odvisnost
s s, , , , cosP P I n ϕ in η od vrtilnega momenta motorja M. V diagramu označite in pod njim izpišite vrednosti prikazanih veličin za točko nazivne obremenitve motorja NP P= .
Komentar
Primerjajte dobljene rezultate s podatki deklariranimi na napisni ploščici motorja in komentirajte razloge za morebitna odstopanja. Prav tako komentirajte velikost izkoristka η in faktorja delavnosti cosϕ glede na trifazni asinhronski motor. Zakaj se kljub bistveno slabšemu izkoristku enofazni motorji sploh uporabljajo in do katere moči jih je smiselno izdelovati?
Vezalna shema
M1 ~
R
A W
0
U
V
K Llk
V G=
Seznam merilnih instrumentov in naprav
Merjenec: Enofazni asinhronski motor ELEKTROKOVINA, tip ESK 90 S4, serijska št.: 924177, 220 V, 5,7 A, 0,55 kW, 1430 min-1, cos 0,69ϕ = , 50Hz, IP 54
Merilni tokovni transformator: VEB Transformatoren-Herman Matern, tip: ITRN0,5, primar: 10 A, sekundar: 5 A
Voltmeter: FL 21, 0,2r = , V 100 kR = Ω
Ampermeter: FL 21, 0,2r =
Vatmeter: EL 21, 0,1r = , nW 30 kR = Ω
Merilec vrtljajev: HAMEG, Counter/Timer HM 8122
Preizkus obremenitve enofaznega asinhronskega motorja 27
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
Opis merilne metode
Primer izračuna v izmerjeni točki najbližje nazivni oddani moči (tretja merilna točka)
Podatki:
sI
M
=
= sP
n
=
=
ϑ
=
=
=
t
hl
hl
R
R
m
260
nP M MΩ π= = =
s
PP
η = =
s
s s
cosP
U Iϕ = =
( )ϑϑ ϑ
ϑ+
= ⇒ = + − =+
t tt hl t hl
hl hl
235 235 235
235R
R RR
Rezultati meritev
Tabela izmerjenih vrednosti:
TTp =
A A dk = W W dk =
št. mer. ( )
sVU ( )Nm
M ( )1 minn ( )
Adelα ( )
sAI ( )
W
delα ( )
s
WP ( )W
P η cosϕ
1.
2.
3.
4.
5.
28 Preizkus obremenitve enofaznega asinhronskega motorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
( )s
W
P
0,1
cosϕη
( ) NmM
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
200
400
600
800
1000
1200
1400
01 2 3 4 5 6
0
1600
1800
0,8
0,9
7
( )s
A
I
0
( )-1min
n
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
150
300
450
600
750
900
1050
1200
1350
2000 1,01500 10
Odčitane vrednosti iz diagrama pri nazivni oddani moči N 0,55 kWP = :
=
=N
N
M
n
=
=s
N
P
I
cosϕη
==
Komentar
Preizkusi za določitev potrebnega vzbujalnega toka sinhronskega generatorja 29
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
SINHRONSKI STROJ
9. Preizkusi za določitev potrebnega vzbujalnega toka sinhronskega generatorja
Besedilo naloge
Na osnovi konstrukcije ameriškega (ASA) diagrama določite obratovalnim pogojem ustrezno vrednost vzbujalnega toka sinhronskega generatorja.
Potek meritve in izračunov
Za potrebe konstrukcije ASA diagrama sinhronskega generatorja izmerimo pri nazivnih vrtljajih
sn n= :
a) karakteristiko prostega teka
b) karakteristiko kratkega stika
c) točko na obremenitveni karakteristiki oziroma tisto vrednost toka v vzbujalnem navitju vI , ki v primeru čisto induktivne L(cos 0)ϕ = nazivne obremenitve generatorja NI I= na sponkah generatorja povzroči želeno nazivno napetost NU U= .
Prikaz merilnih rezultatov
Tabelarično uredite izmerjene in izračunane vrednosti veličin. Na osnovi izmerjenih karakteristik konstruirajte ASA diagram sinhronskega generatorja. Določite velikost toka v vzbujalnem navitju vNI in ustrezen porast napetosti na sponkah generatorja v primeru morebitne nenadne razbremenitve generatorja, ustrezno nazivnim pogojem obratovanja NI I= , ϕ =Ncos 0,8 in NU U= . Izračunajte Potierovo reaktanco, relativno vrednost sinhronske reaktance dx za nenasičeno stanje stroja, nazivno impedanco stroja NZ , sinhronsko reaktanco dX in kratkostično razmerje CK generatorja:
p v0vk Np d N d d N C
v vkN N
; ; Z ; 3 3
U II UX x X x Z K
I II Iδ
Δ= = = ⇒ = =
Komentar
Pojasnite osnovni namen in prednosti konstrukcije ASA diagrama. Komentirajte ugotovljen odstotek porasta napetosti na sponkah danega generatorja v morebitnem primeru nenadne razbremenitve generatorja.
Vezalna shema
A
(F1)J
(F2)K
~
SG
A
V
VArW
S
R
S
T
U
V
W
Hz
30 Preizkusi za določitev potrebnega vzbujalnega toka sinhronskega generatorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
Seznam merilnih instrumentov in naprav
Merjenec: Trifazni sinhronski generator SIEMENS, tip SG 260/4, Y 400 V, 20 A, 13,8 kVA,
Voltmeter: ISKRA, Us3a 170197, 1,5r =
Ampermeter: ISKRA, BL2 1833, 0,5r =
Univerzalni instrument: FLUKE 8022A/VB
Frekvencmeter: DAMW 654941
Opis merilne metode
Rezultati meritev
Konstanta ampermetra vzbujalnega toka: =Av A/dk
Tabela izmerjenih vrednosti v prostem teku:
št. mer. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
αAv (del.) 0
v (A)I 0
(V)U 0
N/U U 0
Tabela izmerjenih vrednosti v kratkem stiku:
št. mer. 1. 2. 3.
Av (del)α
vk (A)I
k (A)I
k N/I I
Tabela izmerjenih vrednosti pri induktivni obremenitvi z nazivnim tokom:
Lcos 0ϕ = NI I= αAv= (del.) v (A)I =
Preizkusi za določitev potrebnega vzbujalnega toka sinhronskega generatorja 31
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
0,2
N N
,U IU I
( )v AI
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
00,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
1,6
1,8
3,5 4,0 4,5 5,0 5,5
Odčitane vrednosti iz diagrama:
v0
v
I
I δ
=
= vk
vN
I
I
=
=
p
UU
Δ =Δ =
Izračuni
p v0p C
vkN
N vkN d d d N
vN
3
Z 3
U IX K
II
U Ix X x Z
II δ
Δ= = = =
= = = = = =
Komentar
32 Meritve karakteristik enosmernih generatorjev
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
KOMUTATORSKI STROJ
10. Meritve karakteristik enosmernih generatorjev
Besedilo naloge
Izmerite naslednje karakteristike enosmernih generatorjev:
a) zunanjo karakteristiko enosmernega generatorja s paralelnim vzbujanjem,
b) zunanjo karakteristiko enosmernega generatorja s tujim vzbujanjem,
c) regulacijsko karakteristiko enosmernega generatorja s tujim vzbujanjem.
Potek meritve in izračunov
Pred meritvijo zunanje karakteristike generatorja s paralelnim vzbujanjem preverite proces samovzbujanja do želene napetosti v prostem teku. V prostem teku nastavite za vsako od meritev enako vrednost napetosti.
a) Izmerite = ( )U f I , pri =v konst.R in konst.n =
b) Izmerite = ( )U f I , pri v konst.I = in konst.n =
c) Izmerite =v ( )I f I , pri konst.U = in konst.n =
Prikaz merilnih rezultatov
Tabelarično uredite izmerjene in izračunane vrednosti veličin. V skupnem diagramu prikažite potek izmerjenih karakteristik enosmernih generatorjev.
Komentar
Navedite potrebne pogoje za samovzbujanje enosmernega generatorja. Primerjajte potek zunanjih karakteristik generatorja s paralelnim in s tujim vzbujanjem ter razložite zakaj napetost pada z večanjem toka obremenitve. Na kratko opišite postopek in namen meritve regulacijske karakteristike.
Vezalna shema
M3 ~
A
V
A
BJ
K
Rd
Rv
G=
A
Rb
M3 ~
V
A
B
G=
A
Rb
J KRv
A
+ − a) b, c)
Seznam merilnih instrumentov in naprav
Merjenec: Enosmerni generator SVJETLOST RIJEKA, tip OH-117RP-052, serijska št.: S12081, 220 V, 9 A, 1,4 kW, 1450 min-1, vzbujanje: 220 V, 0,32 A
Voltmeter: ISKRA, ΦFL0 125, 0,5r =
Voltmeter (milivoltmeter): ISKRA, BL2 1833
Ampermeter: ISKRA, ΦBLO 120, 0,5r =
Dekadni upor: METREL, PRN 3 100 × Ω
Univerzalni instrument: VELEBIT
Meritve karakteristik enosmernih generatorjev 33
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
Opis merilne metode
Rezultati meritev
Tabela izmerjenih vrednosti:
a) enosmerni generator s paralelnim vzbujanjem
( )v konst.R =
b) enosmerni generator s tujim vzbujanjem ( )v mAI =
c) reguliran enosmerni generator s tujim
vzbujanjem ( ) VU =
št. mer. ( )AI ( )V
U
( )v
mAI
št. mer. ( )A
I ( )VU
št. mer. ( )A
I ( )v
mAI
1. 0 1. 0 1. 0
2. 1 2. 1 2. 1
3. 2 3. 2 3. 2
4. 4. 4.
5. 5. 5.
6. 6. 6.
7. 7. 7.
8. 8. 8.
9. 9. 9.
10. 10.
11. 11.
12.
13.
34 Meritve karakteristik enosmernih generatorjev
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
40
( ) AI
80
120
160
200
240
280
20
40
60
80
100
120
140
01 2 3 4 5 6
0
160
180
320
360
7 8 9 10
( )V
U
( )v
mA
I
200
220
400
440
11 12 13
Odčitane vrednosti iz diagrama pri nazivnem toku N 9 AI = :
a) U = b) U =
Komentar
Preizkus obremenitve enosmernega motorja s tujim vzbujanjem 35
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
11. Preizkus obremenitve enosmernega motorja s tujim vzbujanjem
Besedilo naloge
Izmerite obremenitvene karakteristike enosmernega motorja s tujim vzbujanjem.
Potek meritve in izračunov
Pred meritvijo karakteristik izmerimo ohmsko upornost vzbujalnega navitja vR . Zanimata nas predvsem zunanja karakteristika motorja ( )n f M= in karakteristika toka =b ( )I f M . Oddano moč motorja določimo direktno, na osnovi meritve vrtilnega momenta in vrtljajev.
Ω ηπ π= = = = = + =2
m el v vel
2 2; 0,63 m; ;
60 60n n P
P M M m g r r P UI I RP
Prikaz merilnih rezultatov
Tabelarično uredite izmerjene in izračunane vrednosti veličin. V diagramu prikažite odvisnost , , ,n I P
elP in η od vrtilnega momenta motorja M . V diagramu označite in pod njim izpišite vrednosti
odčitkov prikazanih veličin za točko nazivne obremenitve motorja NP P= .
Komentar
Napišite enačbo za vrtljaje enosmernega motorja in komentirajte spreminjanje vrtljajev motorja v odvisnosti od obremenitve. Navedite vzroke za ugotovljeno spreminjanje vrtljajev in predlagajte rešitev.
Vezalna shema
V
A
B
J K M=
A
Rv
A
+ −
Seznam merilnih instrumentov in naprav
Merjenec: Enosmerni motor SVJETLOST RIJEKA, tip OH-117RP-052, serijska št.: S12081,
220 V, 9 A, 1,4 kW, 1450 min-1, vzbujanje: 220 V, 0,32 A
Voltmeter: ISKRA, ΦFL0 125, 0,5r =
Voltmeter (milivoltmeter): ISKRA, BL2 1833
Ampermeter: ISKRA, ΦBLO 120, 0,5r =
Univerzalni instrument: VELEBIT
Ročni tahometer: JAQUET DHZ 902
36 Preizkus obremenitve enosmernega motorja s tujim vzbujanjem
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
Opis merilne metode
Primer izračuna v izmerjeni točki najbližje nazivni oddani moči
Podatki:
=
=
=v
U
I
I
=
=
= − =
=
v
t
x t
R
m
m m m
n
M mgr= =
m
260
nP M MΩ π= = =
= + =2el v vP UI I R
el
PP
η = =
Rezultati meritev
Tabela izmerjenih vrednosti:
št. mer. ( )V
U
( )v
mAI
( )x
kgm
( )kgm
( )1 minn
( )NmM
( )AI
( )WP
( )el
WP
η
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
1. vrstico, ki je zasenčena, ne rišite v diagramu.
Preizkus obremenitve enosmernega motorja s tujim vzbujanjem 37
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
( )el,
W
P P
0,1
η
( ) NmM
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
01 2 3 4 5 6
0
0,8
0,9
7
( )A
I
0
( )-1min
n
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1,010
8 9 10
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
250
500
750
1000
1250
1500
1750
2000
2250
2500
Odčitane vrednosti iz diagrama pri nazivni oddani moči N 1,4 kWP = :
=
=N
N
M
n
=
=el
N
P
I
η =
Komentar
38 Preizkus obremenitve enosmernega servomotorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
12. Preizkus obremenitve enosmernega servomotorja
Besedilo naloge
Izmerite obremenitvene karakteristike enosmernega servomotorja. Določite koeficient magnetnega pretoka za izračun inducirane napetosti EK in koeficient magnetnega pretoka za izračun vrtilnega momenta MK ter izračunajte mehansko časovno konstanto servomotorja mT .
Potek meritve in izračunov
Koeficient magnetnega pretoka za izračun inducirane napetosti EK določimo iz podatkov izmerjenih pri vrtljajih 11000 minn −= . Koeficient magnetnega pretoka za izračun vrtilnega momenta MK določimo iz podatkov izmerjenih pri vrtljajih Nn n= .
Ω= =
πEm
602
E EK
n N
MN
MK
I= a
mE M
RT J
K K=
J in aR sta za dani servomotor deklarirana (kataloška) podatka. Oddano moč servomotorja določimo po direktni metodi, tj. z meritvijo vrtilnega momenta in vrtljajev.
Ω ηπ= = = =m el
el
2; ;
60n P
P M M P UIP
Prikaz merilnih rezultatov
Tabelarično uredite izmerjene in izračunane vrednosti veličin. V diagramu prikažite odvisnost el, , ,n I P P in η od vrtilnega momenta servomotorja M. V diagramu označite in pod njim izpišite vrednosti odčitkov prikazanih veličin za točko nazivne vrednosti vrtilnega momenta servomotorja NM M= .
Komentar
Navedite razlog za razliko v velikosti izmerjenih koeficientov EK in MK . Na kratko opišite prednosti in težave, ki lahko nastopijo pri uporabi servomotorja.
Vezalna shema
V
A
B
M=
A
Seznam merilnih instrumentov in naprav
Merjenec: Enosmerni servomotor HKG 1303, 36 V, 25,1 A, 8 Nm, 875 min-1, 20,0075 kgmJ = ,
a 0,35 R = Ω
Voltmeter: ISKRA, ΦFL0 125, 0,5r =
Voltmeter (milivoltmeter): ISKRA, BL2 1833
Merilec vrtljajev: HAMEG, Counter/Timer HM 8122
Opis merilne metode
Preizkus obremenitve enosmernega servomotorja 39
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
Primer izračuna v izmerjeni točki najbližje nazivnemu vrtilnemu momentu
Podatki:
U
I
=
=
=
=
M
n
elP UI= = Ω π= = =m
260
nP M M
el
PP
η = =
Rezultati meritev
Tabela izmerjenih in izračunanih vrednosti:
A A dk =
št. mer. ( )Nm
M
( )1 minn
( )A
delα
( )AI
( )WP
( )el
WP
η
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Izračun koeficientov EK in MK ter časovne konstante mT
Podatki:
=
= -1E 1000 min
E
n
=
=N
N
odčitek iz diagrama pri 8 Nm:
M
I
Ω= = =
πEm E
602
E EK
n N
MN
MK
I= =
am
E M
J RT
K K= =
40 Preizkus obremenitve enosmernega servomotorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
( )el,
W
P P
0,1
η
( ) NmM
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
01 2 3 4 5 6
0
0,8
0,9
7
( )A
I
0
( )-1min
n
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
1,040
8 9 10
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Odčitane vrednosti iz diagrama pri nazivnem vrtilnem momentu N 8 NmM = :
=
=N
el
I
P
==N
Pn
η =
Komentar