Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ

AGH

WIMiR

Krzysztof Batko

Gr 16

Grupa laboratoryjna: A

Silniki asynchroniczne

28.11.2007r

Dr inż. Piotr Chrząstowski

Ocena

 

Data

Podpis

 

I.              WPROWADZENIE

 

a) budowa i ogólna zasada działania silników asynchronicznych

Silniki prądu przemiennego to silniki, które do pracy wykorzystują m.in. zjawisko wirującego pola magnetycznego. Do silników prądu przemiennego zaliczamy silniki synchroniczne i asynchroniczne. Ogólna zasada działania silników prądu przemiennego jest następująca: stojan silnika, zbudowany z blach ferromagnetycznych zawiera trzy niezależne uzwojenia, które zasilane są prądem przemiennym. Uzwojenia te przesunięte są względem siebie o 120 stopni i połączone są ze sobą w gwiazdę lub trójkąt. W czasie pracy silnika każde z tych uzwojeń wytwarza strumień magnetyczny, którego kierunek zmienia się wraz z przebiegiem prądu sinusoidalnego płynącego w nim. Wektor wypadkowego strumienia magnetycznego jest sumą geometryczną strumieni pochodzących z uzwojeń. Zmiany kierunków poszczególnych strumieni powodują wirowanie wypadkowego wektora strumienia magnetycznego, który oddziałuje z wirnikiem silnika. Prędkość wirowania tego wektora to prędkość synchroniczna. W silnikach asynchronicznych wirnik jest zbudowany z blach żelaznych z wyciętymi żłobkami. Znajdują się w nich pręty miedziane lub aluminiowe zwarte krążkami na podstawach wirnika - stąd nazwa silniki asynchroniczne klatkowe. Wirujące pole magnetyczne powoduje powstanie siły elektromotorycznej w prętach wirnika, a to powoduje przepływ prądu. Wówczas powstaje moment obrotowy powodujący obrót wirnika. Różnica prędkości kątowej wirnika względem prędkości kątowej wirującego pola magnetycznego nosi nazwę poślizgu. W silnikach pierścieniowych wirnik zawiera uzwojenia trójfazowe, których końce wyprowadzone są poprzez pierścienie na zewnątrz wirnika. Umożliwia to dołączenie dodatkowej opornicy rozruchowej. 

b) rozruch, regulacja prędkości, hamowanie

·         Silniki klatkowe

Rozruch silników klatkowych można przeprowadzić na dwa sposoby: rozruch bezpośredni i za pomocą przełącznika gwiazda trójkąt.

Przy rozruchu bezpośrednim silnik zasilany jest pełnym napięciem znamionowym oraz pobiera prąd rozruchowy sześciokrotnie większy od znamionowego. Zaletą tego sposobu rozruchu jest jego prostota i duży moment rozruchowy.

Rozruch przy pomocy przełącznika gwiazda trójkąt powoduje, że w momencie rozruchu (połączenie w gwiazdę) przez silnik płynie trzykrotnie mniejszy prąd rozruchowy oraz napięcie na stojanie jest mniejsze. Gdy silnik osiągnie odpowiednią prędkość przełącza się uzwojenia stojana w trójkąt. Zaletą tego sposobu jest „łagodny” rozruch silnika, wadą natomiast mniejszy moment rozruchowy  w przypadku połączenia w gwiazdę.

Regulację prędkości kątowej przeprowadza się przez zmianę częstotliwości napięcia zasilania. Obecnie służą do tego najczęściej falowniki. Można również regulować prędkość kątową silnika przez zmianę liczby par biegunów uzwojenia stojana – tzw. Silniki wielobiegowe.

Hamowanie silników klatkowych można przeprowadzić na 3 sposoby:

hamowanie dynamiczne; przeciwłączeniem; odzyskowe. Hamowanie dynamiczne polega na odłączeniu silnika od sieci trójfazowej i następnie zasileniu uzwojeń stojana prądem stałym. Powoduje to wytworzenie stałego pola magnetycznego w stojanie, co powoduje indukowanie się w wirniku siły elektromotorycznej i prądu, który wytwarza moment hamujący.

·         Silniki pierścieniowe

Rozruch silników pierścieniowych polega na włączeniu silnika do sieci z rezystancją

dodatkowa w obwodzie wirnika. W miarę osiągania przez silnik większej prędkości kątowej maleje prąd i moment rozruchowy. Wówczas włącza się w obwód wirnika mniejszy opór. Postępując w ten sposób dochodzi się do prędkości i momentu znamionowego silnika (już bez dodatkowego oporu).

              Regulację prędkości kątowej osiąga się przez włączenie w obwód wirnika dodatkowej rezystancji, co powoduje zwiększenie poślizgu krytycznego, a przez to zwiększenie nachylenia charakterystyk mechanicznych. Przy stałej wartości momentu obciążenia silnika powoduje to zmniejszenie prędkości kątowej.

              Hamowanie silników pierścieniowych przeprowadza się tak samo jak dla silników klatkowych.

 

II.              Hamowanie dynamiczne:

 

              Hamowanie dynamiczne realizuje się w ten sposób, że uzwojenie stojana odłącza się od napięcia, a następnie zasila się je z sieci prądu stałego, tak, aby wytworzyć stały strumień magnetyczny. W wirniku wirującym w tym stałym polu indukują się napięcia i płyną prądy, które wytwarzają moment skierowany przeciwnie do kierunku wirowania wirnika. Wartość tego momentu można regulować zmieniając wartość prądu stałego zasilającego stojan lub włączając odpowiednią rezystancję dodatkową Rd.
Przy stosowaniu hamowania dynamicznego nie można doprowadzić do całkowitego zahamowania urządzenia, gdyż przy spadku prędkości napięcie indukowane w wirniku maleje i moment też się zmniejsza. Energia mechaniczna zamienia się całkowicie na ciepło w wirniku i ewentualnie połączonej z nim szeregowo rezystancji.

Możemy zaobserwować, że czas wybiegu silnika (1min 15s) jest nieporównywalnie dłuższy niż przy zastosowaniu hamowania dynamicznego (ok. 2-3s).

             

 

III.              SILNIK ASYNCHRONICZNY PIERŚCIENIOWY

 

1) schemat połączeń

 

 

 

 

 

 

2) pomiary

Pomiary przeprowadzono dla silnika pierścieniowego, o mocy 4kW, posiadającego 2 pary biegunów.

a) Pomiar przy napięciu 380V, bez rezystancji dodatkowej w obwodzie wirnika

Up [V]

Ip[A]

n[obr/min]

ω[rad/s]

P[W]

M[Nm]

Poślizg

10

1

1497

156,686

10

0,06382

0,002

65

8

1490

155,953

520

3,33433

0,006667

125

15

1470

153,86

1875

12,1864

0,02

180

20

1440

150,72

3600

23,8854

0,04

235

27

1391

145,591

6345

43,5809

0,072667

 

b) Pomiar przy napięciu 380V, z rezystancja dodatkową

Up [V]

Ip[A]

n[obr/min]

ω[rad/s]

P[W]

M[Nm]

Poślizg

10

1

1483

155,221

10

0,06442

0,011333

85

9

1428

149,464

765

5,11829

0,048

155

17,5

1245

130,31

2712,5

...
  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • jucek.xlx.pl






  • Formularz

    POst

    Post*

    **Add some explanations if needed