Jan Wojciechowicz A52
Temat: Ćw2. Badanie trójfazowego silnika elektrycznego zasilanego przez falownik
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było zbadanie rozruchu i hamowania silnika elektrycznego trójfazowego zasilanego przez falownik, przy zmiennym czasie rozruchu i hamowania oraz różnych częstotliwościach zasilania.
2. Dane:
Prąd znamionowy I =6,6 [A]
Obroty znamionowe n=945 [Obr/min]
Moc znamionowa P = 1,5 [kW]
Czas rozruchu 3 [s]
Czas hamowania 3 [s]
Przyjęta częstotliwość zasilania 45 [Hz]
f próbkowania 400 [Hz]
3. Obliczenia:
Obliczam ilość par biegunów w silniku korzystając ze wzoru:
Jako przyjmuje częstotliwość 50 Hz. nznam=945 [obr/min]
Korzystając z tego samego wzoru liczę prędkość obrotową silnika dla mojej częstotliwości zasilania:
[obr/min]
Następnie liczę moment znamionowy silnika
Moc znamionowa silnika zasilanego prądem o częstotliwości f=45 [Hz]
4. Wykresy
Rozruch silnika:
Silnik osiąga największy moment około 18 [Nm] w początkowej fazie rozruchu podczas rozpędzania silnika, następnie po około 1,7 [s] moment zaczyna spadać i stabilizuje się na poziomie 4 [Nm] co jest wartością niższą niż obliczona teoretycznie.
Przy danych ustawieniach silnik rozpędza się od 0 do około 15 [Obr/s] w czasie 1,7 [s], następnie następuje stabilizacja jego obrotów na tym poziomie. Obroty które obliczyłem teoretycznie zgadzają się z tymi na wykresie.
Podczas rozruchu przez pierwsze około 1,7 [s]s moc mechaniczna silnika wzrasta do poziomu 1800 [W] następnie gdy silnik przestanie już się rozpędzać moc zaczyna się stabilizować przy wartości około 500 [W] co jest wielkością niższą niż ta, którą policzyłem teoretycznie.
Na powyższym wykresie widać, że wartość prądu wzrasta wraz z czasem rozruchu (jednocześnie jest to wzrost prędkości obrotowej). W momencie ustabilizowania się prędkości się wartość prądu zmniejsza się i stabilizuje. Z wykresu można wywnioskować, że prąd rozruchowy jest większy niż prąd przy normalnej pracy silnika.
Hamowanie silnika:
Moment obrotowy silnik podczas hamowania zmienia wartość na ujemną co jest spowodowane zmianą kierunku napięcia podawanego przez falownik i hamowanie silnikiem. W końcowej fazie hamowania po około 1,9 [s] falownik zostaje wyłączony i następuje samoczynne zatrzymanie silnika wskutek oporów ruchu.
W początkowej fazie silnik jest hamowany przez falownik. Po wyłączeniu falownika (po około 1,9 [s]) nachylenie spadku prędkości jest nieco niższe, spowodowane jest to tym że silnik hamuje tylko za pomocą oporów ruchu.
Podczas hamowania moc silnika przechodzi na wartość ujemną (falownik podaje napięcie skierowane przeciwnie niż przy normalnej pracy), spowodowane jest to zmniejszeniem momentu silnika.
W początkowej fazie hamowanie wartość prądu rośnie, co jest spowodowane tym, że falownik podaje zwiększony prąd na silnik, potrzebny do zmniejszenia momentu. Następnie, po wyłączeniu falownika, wartość prądu spada do zera.
5. Wnioski
- silnik posiada 3 bieguny.
- przy danych ustawieniach silnik praktycznie rozpędza się przez pierwsze 1,7 [s], reszta czasu to tylko stabilizacja obrotów i prędkości.
-W końcowej fazie hamowania falownik zostaje wyłączony a silnik jest zatrzymywany tylko za pomocą oporów ruchu.
-Prędkość obrotowa obliczona teoretycznie jest bardzo bliska tej którą widać na wykresach.
-Ze względu że jest to układ rzeczywisty i że pracujemy bez obciążenia wartości mocy i momentu są inne niż te które policzyłem teoretycznie.
-Prąd rozruchowy silnika odczytany z wykresów wynosi około 13 [A] i w naszym przypadku jest prądem większym niż podczas normalnej pracy silnika.
- Obliczam współczynnik dla przyjętego z wykresu
5
bobex10