Vítejte!
HŘÍŠNÍCI NOVÝ UŽIVATEL

nepřihlášený uživatel


Právě si tyto stránky čte 1 člověk.
Poslední změna:
29.09.2007
Návštěvník číslo:
23772
ICQ:61783389
Copyright © 2003
Hell

Elektrické měření

Elaboráty


Měření na 3-fázovém asynchronním motoru

Zadání

Na 3-fázovém asynchronním motoru proveďte tato měření :

a) Měření odporů vinutí za studena ohmovou metodou.

b) Měření izolačních odporů jednotlivých fází statoru a rotoru proti kostře a proti sobě.

c) Zkouška naprázdno pro napětí od 30 do 110% U".

d) Zkouška nakrátko pro 5 až 30% U". (Lze měřit hodnoty jmenovitého proudu statoru) .

e) Zatěžovací zkoušku asynchronního motoru na dynamometru

f) Simulaci zatěžování téhož asynchronního motoru na PC.

Ze všech měření vyneste příslušné grafy a jmenovitě proveďte porovnání chování skutečného motoru při zátěži a simulovaného.
Teoretický úvod

Indukční stroj je nejpoužívanější a nejrozšířenější elektrický stroj. Většinu strojů tvoří indikční motory, protože se kladou nízké nároky na údržbu a mají nízkou pořizovací cenu. Indukční stroj je točivý elektrický stroj, který má magnetický obvod rozdělen malou vzduchovou mezerou na statoru a rotoru. Indukční motor pracuje na principu elektromagnetické indukce. Na statoru je umístěno trojfázové vinutí, které se připojuje ke zdroji střídavého napětí. Trojfázový proud vytváří statorové točivé magnetické pole, které časovou změnou indukuje ve vinutí motoru napětí, které protlačí vinutím motoru proud, neboť rotorové vinutí je spojeno na krátko. Toto vytvoří magnetické pole, které působí na magnetické pole statoru a začne se otáčet. Otáčky motoru jsou vždy menší než synchronní otáčky točivého magnetického pole statoru. Proto se v praxi nazývá tento motor asynchronním motorem.

            Indukční motory dělíme na : kroužkové a nakrátko a dále na trojfázové a jednofázové. Základní úlohou trojfázového statorového vinutí indukčního motoru je vybudit točivé magnetické pole s požadovaným počtem pólů, které se otáčí synchronními otáčkami. Póly potom určují i otáčky motoru.

            Kromě této základní úlohy vinutí je nutné přihlížet i k dalším kvalitativním činitelům, které ovlivňují kvalitu točivého magnetického pole a také vlastnosti indukčního motoru v provozu. Jedním z těchto činitelů, podle něhož posuzujeme vlastnosti určitého  pro indukční motory, je tvar magnetického pole, které je buzeno daným vinutím. Žádáme sinusový průběh magnetické indukce točivého magnetického pole ve vzduchové mezeře. Nesinusový průběh magnetické indukce točivého magnetického pole zhoršuje provozní vlastnosti motoru.

            Vinutí je proto důležitou částí, kterou lze ovlivnit jeho vlastnosti v provozu. Základním prvkem vinutí je cívka, která může mít různý tvar a různým počet závitů.Ty části cívky, které jsou v drážkách , se nazývají cívkovými stranami. Cívkové strany jsou spojeny čely. Čela  cívek se formují tak, aby sledovala obvod stroje a nepřekážela rotoru v otáčení. Tvar a uspořádání čel závisí na druhu vinutí.

Chod  naprázdno

            Jestliže připojíme indukční motor k trojfázové síti a na hřídeli ho nezatížíme, říkáme, že je v chodu naprázdno.

            U ideálního motoru se při chodu naprázdno rotor otáčí synchronními otáčkami, neboť se zde zanedbávají ztráty mechanické a v železe. Rotor vzhledem k točivému magnetickému poli stojí a v jeho vinutí se neindukuje napětí. Vodiči rotoru neprochází proud  a motor nevytváří točivý moment. Skutečný chod naprázdno je však v podstatě chod s malým zatížením, neboť motor dodává určitý výkon na krytí  mechanických ztrát DPm ( tření v ložiskách a tření rotoru a vzduchu) a ztráty ve vinutí statoru a ztráty v železe se kryjí přímo ze sítě. Kromě toho odebírá motor ze sítě magnetizační prou Im pro vybuzení točivého magnetického pole s tokem, nímž je ve fázi. Otáčky motoru se blíží synchronním otáčkám točivého magnetického pole us, tzn. že skluz je velmi malý a rotorový proud je zanedbatelně malý.

Chod nakrátko

            Indukční motor je v chodu nakrátko tehdy, jestliže jeho rotor stojí, tzn. na začátku každého rozběhu a při zastavení vlivem přetížení. Stojí-li rotor, otáčí se magnetické pole vzhledem ke statoru a rotoru stejně rychle. Přitom se ve vinutí rotoru indukuje napětí, které protlačuje při nulovém zatěžovacím odporu proud jen nepatrným odporem rotorového vinutí. Tento zkratový proud je velký a závisí na frekvenci sítě. Při otáčkám rotoru n = 0 je skluz s = 1. Vodivost cesty u hlavního magnetického toku vzhledem k vodivosti  cesty rozptylového magnetického toku je menší než u transformátoru, neboť transformátor nemá v hlavním magnetickém obvodu vzduchové mezery. Magnetický tok se téměř rovná součtu rozptylových magnetických toků. Účinnost motoru je obecně poměrem . Kde P je výkon motoru, Pp je příkon motoru. Problém indukční motory se v průmyslu používají nejvíce a proto je třeba, aby měli co největší účinnost.


Naměřené hodnoty, schéma zapojení, …

a) Měření odporů vinutí za studena ohmovou metodou.

Celkový odpor :

Stator

U1[V]

U2[V]

U3[V]

U

I1[A]

I2[A]

I3[A]

I

R

L1

0.3

0.37

0.39

0.353

1.2

1.4

1.5

1.37

0.2585

L2

0.3

0.37

0.39

0.353

1.2

1.4

1.5

1.37

0.2585

L3

0.32

0.37

0.39

0.360

1.2

1.4

1.5

1.37

0.2634

                 

0.2602

Rotor

U1[V]

U2[V]

U3[V]

U

I1[A]

I2[A]

I3[A]

I

R

L1

0.18

0.29

0.52

0.330

2

3

4

3

0.1100

L2

0.17

0.25

0.5

0.307

2

3

4

3

0.1022

L3

0.19

0.3

0.56

0.350

2

3

4

3

0.1167

                 

0.1096

             

b) Měření izolačních odporů jednotlivých fází statoru a rotoru proti kostře a proti sobě

Stator :

RiZ1 =

540

MW

 

Stator – Rrotor :

   
 

RiZ2 =

500

MW

 

RiZL1 – RiZL1 =

320

MW

 

RiZ3 =

480

MW

 

RiZL1 – RiZL2 =

325

MW

         

RiZL1 – RiZL3 =

310

MW

Rotor :

RiZ1 =

320

MW

 

RiZL2 – RiZL1 =

300

MW

 

RiZ2 =

310

MW

 

RiZL2 – RiZL2 =

300

MW

 

RiZ3 =

305

MW

 

RiZL2 – RiZL3 =

300

MW

         

RiZL3 – RiZL1 =

290

MW

         

RiZL3 – RiZL2 =

290

MW

         

RiZL3 – RiZL3 =

280

MW

c) Zkouška naprázdno pro napětí od 30 do 110% Un

Un(%)

U1[V]

U2[V]

U3[V]

U0

I1[A]

I2[A]

I3[A]

I0

Pp0[W]

cosj0

LPcu0

Pp0[W]-Pcu0

30

114

113

113

113.33

1.3

1.32

1.25

1.29

120

0.4739

1.30

118.70

40

152

150

150

150.67

1.3

1.6

1.5

1.47

120

0.3135

1.68

118.32

50

190

192

192

191.33

2

2

1.99

2.00

140

0.2116

3.11

136.89

60

228

230

230

229.33

2.45

2.48

2.3

2.41

160

0.1671

4.53

155.47

70

266

264

264

264.67

3

3.1

2.9

3.00

190

0.1382

7.02

182.98

80

304

299

300

301.00

3.6

3.7

3.45

3.58

200

0.1071

10.02

189.98

90

342

336

336

338.00

4.5

4.6

4.45

4.52

260

0.0983

15.92

244.08

100

380

375

375

376.67

5.7

5.6

5.7

5.67

320

0.0866

25.06

294.94

110

418

414

414

415.33

8.2

8.4

8

8.20

440

0.0746

52.48

387.52

Použité vzorce : opor statoru ze zkoušky a)

     (Ztráty mědi, odpor statoru ze zkoušky a)

       

d) Zkouška nakrátko pro 5 až 30% U". (Lze měřit hodnoty jmenovitého proudu statoru)



Un(%)

U1[V]

U2[V]

U3[V]

Uk

I1[A]

I2[A]

I3[A]

Ik

Ppk[W]

cosjk

5

19

19

19

19.00

1.8

2.9

3

2.57

40

0.4736

10

38

38

38

38.00

5.8

5.9

5.9

5.87

150

0.3885

15

57

57

57

57.00

8.8

9

9

8.93

240

0.2721

20

76

76

76

76.00

12.25

12.5

12.25

12.33

600

0.3696

25

95

95

95

95.00

15.5

15.5

15.5

15.50

1000

0.3921

30

114

114

114

114.00

19.5

19.5

19.5

19.50

1600

0.4155

40

     

152

     

26

1844

0.41

50

     

190

     

32.5

4444

0.41

60

     

228

     

39

6400

0.41

70

     

266

     

45.5

8711

0.41

80

     

304

     

52

11377

0.41

90

     

342

     

58.5

14400

0.41

100

     

380

     

65

17777

0.41

           


e) Zatěžovací zkoušku asynchronního motoru na dynamometru

U[V]

I1[V]

I2[V]

I3[V]

I[A]

Pp[W]

M[Nm]

n[min-1]

cosj

P[W]

h[%]

S[%]

w

380

6.2

6.4

6.1

6.23

400

0

1498

0.097

0

0.00

-0.13

156.87

380

6.2

6.6

6.4

6.40

960

5.59

1488

0.228

871

90.73

-0.80

155.82

380

6.8

7

7

6.93

2080

8.95

1480

0.456

1387

66.69

-1.33

154.99

380

7.4

8

7.8

7.73

3040

14.9

1470

0.597

2294

75.45

-2.00

153.94

380

8.2

8.8

8.6

8.53

3680

20.1

1464

0.655

3082

83.74

-2.40

153.31

380

9.2

9.8

9.6

9.53

4640

24.5

1455

0.739

3733

80.45

-3.00

152.37

380

11

12

13

12.00

5400

29.4

1446

0.684

4452

82.44

-3.60

151.42

380

12.5

12.6

12.6

12.57

6000

34.3

1435

0.725

5154

85.91

-4.33

150.27

380

13.5

13.7

13.6

13.60

6800

39.2

1423

0.760

5841

85.90

-5.13

149.02

380

14.9

15

15

14.97

7800

44.3

1410

0.792

6541

83.86

-6.00

147.65

380

15.5

16

16

15.83

8400

49.1

1398

0.806

7188

85.57

-6.80

146.40

Použité vzorce :

                         

f) Simulaci zatěžování téhož asynchronního motoru na PC

M[Nm]

3

5

8

12

17

21

24

28

32

35

39

43

44

53

I1

5.80

5.94

6.22

6.72

7.51

8.23

8.82

9.66

10.55

11.23

12.18

13.16

13.41

15.72

n[min-1]

1492

1487

1480

1471

1459

1449

1442

1432

1422

1414

1404

1394

1391

1366

Pp[W]

875

1190

1663

2295

3087

3723

4201

4840

5481

5963

6607

7253

7415

8878

P[W]

548

858

1390

1928

2679

3271

3710

4288

4858

5281

5836

6383

6519

7710

h[%]

62.63

72.10

79.34

84.01

86.76

88.84

88.29

88.59

88.39

88.56

88.33

88.00

87.91

86.85

cosj

0.228

0.303

0.405

0.517

0.623

0.685

0.721

0.759

0.788

0.804

0.822

0.838

0.838

0.855

S[%]

-0.53

-0.87

-1.33

-1.93

-2.73

-3.40

-3.87

-4.53

-5.20

-5.73

-6.40

-7.07

-7.27

-8.93

w

156.24

155.72

154.99

154.04

152.79

151.74

151.01

149.96

148.91

148.07

147.03

145.98

145.67

143.05

 

Postup měření

            Měření probíhalo následovně: Podle zadání jsme postupovali po jednotlivých bodech a postupně ve skupinách jsme to odměřili. Schéma zapojení k jednotlivým bodům je u každého bodu uvedeno, následně je tam i tabulka s hodnotami. Při měření jsme všichni spolupracovali a každý si odměřil svojí část. Následně jsme dali hlavy dohromady a vše si navzájem půjčili. Nejdříve jsme změřili ohmovou metodou odpory na vedení za studena, čili pomocí baterie, voltmetru a ampérmetru. Dále jsme změřili izolační odpory jednotlivých fází statoru a rotoru proti kostře a proti sobě pomocí megaohmetru . Dále proběhla zkouška naprázdno pro napětí od 30 do 110% U, pak d) Zkouška nakrátko pro 5 až 30% U". (Lze měřit hodnoty jmenovitého proudu statoru), pak jsme provedli zatěžovací zkoušku asynchronního motoru na dynamometru a nakonec další hodinu jsme provedli simulaci zatěžování téhož asynchronního motoru na PC.

Závěr

Měření odporů bylo bez problémů. Při porovnání zatěžovací zkoušky asynchronního motoru na dynamometru a téhož provedeného jako simulaci zatěžování téhož asynchronního motoru na PC je zřejmé, že při měření účinnosti jsme se pravděpodobně dopustili nepřesnosti na začátku charakteristiky, ostatní grafy vyšli dobře. Je jasné, že při simulaci můžeme jít mnohem výš s proudovou zátěží, než si můžeme dovolit při reálném provozu. Motor by nám shořel.

Použité přístroje

Motor:

Typ motoru :

4458950 škoda

 

3M6bzu

 

7kW 9 5HP µ MIN

 

Hvězda 380V 15A 1900T

 

D220V 26A MJ 1,75

 

ROT 92 Hvězda v 52A 50 c/s

Spousta drátů různobarevných (růžoví, modroučký apod.)

IBM Compatible PC

Měřicí souprava (napětí, výkonu, proud na jednotlivých fázích)

Ampérmetr

Ovládací pult motoru ala STAR TREK

Obrovskej ciferník s malou ručičkou (měří moment síly)

Megaohmmetr digitání

Megaohmmetr analogový – ukázka straších let, na kličku a dáva 1000V

čísla přístrojů jsou utajena US army (TOP SECRET)

 

Přihlášení

Jméno

Heslo

Podporované projekty (vřele doporučuji)

Bezdrátová síť v Plzni 
PilsFree

Moje oblíbené WWW stránky (vřele doporučuji)

Zpravodajství ze světa nejrychlejších vozů naší planety:
Formule 1

Zpravodajství ze světa videa, TV karet, kodeků a tak podobně:
TV Freak

Zpravodajství ze světa počítačů a všeho kolem:
Živě

Zpravodajství ze světa počítačů:
PcTuning

Zpravodajství ze světa mobilů:
MobilMania

Zpravodajství ze světa počítačových her a hardwaru.
BonusWeb

Češtiny do her a programů:
Češtiny

Zpravodajství ze světa počítačových her a hardwaru:
Doupě

Vyhledávací server:
Google

zpět na předchozí stránku
Copyright © 2003 Hell
doporučené rozlišení 1024x768