Û¥-1@-€g"ß4ç 2)2))2)2)2)2)272t«2«2«2«2«2Á2‚«2C3O’3Ê\4\4\4\4\4\4\4\4^4^4^4^4^4^4|44°4/|4)2|4|4P. Buchwald S. Doro¿ko A. Zaj¹c J. Krygier R. Bielawski Temat: Badanie maszyny synchronicznej - praca w sieci sztywnej. Dane znamionowe: pr¹dnica synchroniczna 3-fazowa Y / D Un=127 / 73 V In=50 / 87 A Sn=11 kVA cos = 0,8 nn=1500 obr/min f = 50 Hz wzbudzenie: 65 V 8,0 A 1. Schemat badanego uk³adu. OSAD MSDraw \* mergeformat 2. Synchronizacja maszyny z sieci¹ sztywn¹. Aby maszyna synchroniczna mog³a zostaæ za³¹czona do sieci musi byæ osi¹gniêty stan, w którym na wy³¹czniku ³¹cz¹cym maszynê z sieci¹ suma chwilowych wartoœci napiêæ odpowiednich faz po obu stronach otwartego wy³¹cznika jest równa zero. Spe³nienie tej zale¿noœci gwarantuj¹ nam warunki: a) równoœæ wartoœci skutecznych napiêæ pr¹dnicy i sieci - uzyskiwana przez regulacjê pr¹du wzbudzenia maszyny i sprawdzana za pomoc¹ woltomierzy po obu stronach wy³¹cznika; b) równoœæ czêstotliwoœci tych napiêæ - uzyskiwana przez zmianê prêdkoœci silnika napêdowego i sprawdzana za pomoc¹ czêstoœciomierzy po obu stronach wy³¹cznika; c) zerowa wartoœæ k¹ta przesuniêcia fazowego napiêæ tej samej fazy pr¹dnicy i sieci; d) zgodna kolejnoœæ wirowania faz maszyny i sieci. Warunki c), d) sprawdzamy za pomoc¹ ¿arówek. W naszym uk³adzie doœwiadczalnym dokonujemy synchronizacji maszyny "na ciemno" tzn. wszystkie trzy ¿arówki musz¹ zgasn¹æ w momencie osi¹gniêcia synchronizacji z sieci¹. W rozwi¹zaniach praktycznych zadajemy niewielk¹ ró¿nicê czêstotliwoœci i wtedy, przy spe³nionych warunkach a), c), d), ¿arówki gasn¹ i zapalaj¹ siê jednoczeœnie. W chwili gdy ¿arówki gasn¹ mo¿na za³¹czyæ wy³¹cznik. 3. Wyznaczenie zale¿noœci It = f(Iw) i cos j = f(Iw) przy P = const. Wyniki pomiarów i obliczeñ dokonanych dla trzech wartoœci mocy czynnej: PO£¥CZENIE ExcelWorksheet W:\\WINWORD\\MASZ22.XLS R1C1:R16C8 \* mergeformat \r \a Lp. U I Iw Q P f cos fi V A A Var W Hz 1 120 39 1 6581,6 3000 50 0,41 2 28 1,5 4936,2 0,52 3 22 2 3550,6 0,65 4 18 2,5 2598 0,76 5 13 3 1558,8 0,89 6 12 3,5 259,8 1,00 7 15 4 -692,8 0,97 8 16,5 4,5 -1818,6 0,86 9 19 5 -2857,8 0,72 10 22,5 5,5 -3550,6 0,65 11 25,5 6 -4416,6 0,56 12 28 6,5 -5282,6 0,49 13 31,5 7 -6062 0,44 14 34,5 7,5 -6841,4 0,40 PO£¥CZENIE ExcelWorksheet W:\\WINWORD\\MASZ22.XLS R20C1:R35C8 \* mergeformat \r \a Lp. U I Iw Q P f cos fi V A A Var W Hz 1 120 30 1 5888,8 2250 50 0,45 2 24,5 1,5 4589,8 0,55 3 19,5 2 3204,2 0,68 4 14,5 2,5 2078,4 0,82 5 11,5 3 866 0,96 6 11 3,5 -86,6 1,00 7 12 4 -1212,4 0,93 8 14,5 4,5 -2251,6 0,80 9 17,5 5 -3031 0,70 10 21 5,5 -3897 0,61 11 24 6 -4589,8 0,55 12 28 6,5 -5629 0,47 13 37 7 -6235,2 0,43 14 34,5 7,5 -7014,6 0,39 PO£¥CZENIE ExcelWorksheet W:\\WINWORD\\MASZ22.XLS R37C1:R52C8 \* mergeformat \r \a Lp. U I Iw Q P f cos fi V A A Var W Hz 1 120 19,5 1 4070,2 0 50 0,59 2 15,5 1,5 3204,2 0,68 3 10,5 2 2165 0,81 4 5,5 2,5 1212,4 0,93 5 0 3 0 1,00 6 2 3,5 -692,8 0,97 7 8 4 -1732 0,87 8 12,5 4,5 -2598 0,76 9 17 5 -3550,6 0,65 10 20,5 5,5 -4330 0,57 11 24,5 6 -5196 0,50 12 28,5 6,5 -6062 0,44 13 31,5 7 -6754,8 0,41 14 35,5 7,5 -7620,8 0,37 Wzory do obliczeñ: cos j = cos(arctg(Q/P)) Zale¿noœci: OSAD ExcelChart \s \* mergeformat OSAD ExcelChart \s \* mergeformat Uwagi i wnioski: Zale¿noœæ pr¹du obci¹¿enia od pr¹du wzbudzenia to tzw. krzywe V. Najni¿sze punkty poszczególnych krzywych odpowiadaj¹ oddawaniu przez maszynê tylko mocy czynnej (cosj=1 ). Przy wyst¹pieniu niedowzbudzenia ( lewa strona wykresu ) maszyna oddaje te¿ moc biern¹ pojemnoœciow¹, a przy wyst¹pieniu przewzbudzenia ( prawa strona wykresu ) maszyna oddaje te¿ moc biern¹ indukcyjn¹. Najni¿sza krzywa to charakterystyka kompensatora mocy biernej. Przy cosj=1 maszyna nie oddaje mocy czynnej. 4. Wyznaczenie zale¿noœci momentu synchronicznego i momentu reluktancyjnego od k¹ta obci¹¿enia. Tabele pomiarów i obliczeñ dla: Momentu synchronicznego - praca pr¹dnicowa PO£¥CZENIE ExcelWorksheet W:\\WINWORD\\MASZ2MOM.XLS R14C15:R29C18 \* mergeformat \r \a Lp. P M b j W Nm stopnie stopnie 1 0 0 0 0 2 450 1,43 0,5 1 3 900 2,86 1,5 3 4 1350 4,3 2 4 5 1800 5,73 3 6 6 2250 7,16 4,5 9 7 2700 8,59 5,5 11 8 3150 10,03 6 12 9 3600 11,46 6,5 13 10 4050 12,90 9 18 11 4500 14,33 10 20 12 4950 15,76 10,5 21 13 5400 17,20 11,5 23 14 5850 18,63 12,5 25 - praca silnikowa PO£¥CZENIE ExcelWorksheet W:\\WINWORD\\MASZ2MOM.XLS R14C20:R29C23 \* mergeformat \r \a Lp. P M b j W Nm stopnie stopnie 1 0 0 0 0 2 450 1,43 -2,5 -5 3 900 2,86 -7 -14 4 1350 4,3 -8 -16 5 1800 5,73 -9 -18 6 2250 7,16 -10,5 -21 7 2700 8,59 -13 -26 8 3150 10,03 -13,5 -27 9 3600 11,46 -14,5 -29 10 4050 12,90 -15 -30 11 4500 14,33 -16 -32 12 4950 15,76 -17 -34 13 5400 17,20 -18,5 -37 14 5850 18,63 -20 -40 Momentu reluktancyjnego - praca pr¹dnicowa PO£¥CZENIE ExcelWorksheet W:\\WINWORD\\MASZ2MOM.XLS R1C15:R9C18 \* mergeformat \r \a Lp. P M b j W Nm stopnie stopnie 1 0 0 0 0 2 450 1,43 3,5 7 3 900 2,86 6 12 4 1350 4,3 7 14 5 1800 5,73 9 18 6 2250 7,16 14 28 7 2700 8,59 22 44 - praca silnikowa PO£¥CZENIE ExcelWorksheet W:\\WINWORD\\MASZ2MOM.XLS R1C20:R12C23 \* mergeformat \r \a Lp. P M b j W Nm stopnie stopnie 1 0 0 0 0 2 450 1,43 -2 -4 3 900 2,86 -4 -8 4 1350 4,3 -9,5 -19 5 1800 5,73 -11,5 -23 6 2250 7,16 -13,5 -27 7 2700 8,59 -16 -32 8 3150 10,03 -19 -38 9 3600 11,46 -23 -46 10 4050 12,90 -27 -54 Wzory do obliczeñ: Moment: M = P/w gdzie w = 2 p f K¹t elektryczny: j = 2*b Zale¿noœæ momentów od k¹ta j : OSAD ExcelChart \s \* mergeformat Uwagi i wnioski: Podczas badania momentu reluktancyjnego dla du¿ych obci¹¿eñ maszyna wypada z synchronizmu. Prób dla wiêkszych obci¹¿eñ zaniechaliœmy. Wyniki uzyskane dla momentu synchronicznego zaznaczone s¹ na wykresie kreseczkami d³ugimi, a dla momentu reluktancyjnego kreseczkami krótkimi. Moment jest wyskalowany w Nm. Lewa strona wykresu przedstawia pracê silnikow¹, a prawa pracê pr¹dnicow¹. Na podstawie uzyskanych wyników dobra³em krzywe teoretyczne ( zaznaczone liniami przerywanymi ), które s¹ zbli¿one do przebiegów doœwiadczalnych. Sinusoida o wiêkszej czêstotliwoœci reprezentuje teoretyczny przebieg momentu reluktancyjnego, a sinusoida o wiêkszej amplitudzie reprezentuje teoretyczny przebieg momentu, który wystêpuje w maszynie cylindrycznej. Trzecia krzywa o najwiêkszej amplitudzie jest sum¹ dwóch poprzednich i reprezentuje teoretyczny przebieg momentu synchronicznego. Z wykresu widaæ, ¿e s¹ doœæ du¿e niedok³adnoœci, które wynikaj¹ g³ównie z b³êdów odczytu k¹ta b . 5. Asynchroniczny rozruch silnika synchronicznego. Rozruchu silnika dokonywaliœmy w trzech wariantach: a) uzwojenie wzbudzenia zwarte rezystancj¹ dodatkow¹ Rd = 80 W Obserwacje: - wyindukowane napiêcie U = 120 V ; - maksymalna wartoœæ pr¹du w pierwszej chwili rozruch Imax = 2,2 A ; - pr¹d ten maleje; - maszyna sama wpada w synchronizm; b) obwód uzwojenia wzbudzenia otwarty Obserwacje: - wyindukowane napiêcie U = 300 V; - pr¹d nie p³ynie; - maszyna sama wpada w synchronizm; c) obwód uzwojenia wzbudzenia zwarty Obserwacje: - wyindukowane napiêcie U = 0 V; - maksymalna wartoœæ pr¹du w pierwszej chwili rozruchu przekroczy³a 5 A; - maszyna nie wpada sama w synchronizm, utrzymuje prêdkoœæ obrotow¹ n = 900 obr/min. Wniosek: Najkorzystniejszy jest wariant a). Pozosta³e dwa mog¹ byæ szkodliwe dla badanej maszyny. ‹‚.ŒÆA\š:L}'a^G7ô ”&ÿÿÿÿMrEdMicrosoft DrawZ&©MrEdŸÿÿÿÿÿÿÿÿ€ÿÿÿÿÿÿTimes New Roman CE¯ ÿÿÿÀÀÀ€€€ÿ€ÿÿ€€ÿ€ÿÿ€€ÿ€ÿÿ€€&MrEd@¤ª¬¤@jÿÿÿ &ÿÿÿÿ@¤ª¬ ÷ÿÿÿ45(C Ì+H°¨(H+ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿþÿÿÿÿÿÿÿÿÿàÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿçÿÿÿþÿáÿÿÿÿÿÿÿÿü?ÿøÿÿÿÿÿÿøÿÿü?ÿÿÿÿÿÿñÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿãÿÿÿÿÿÿçÿÿÿÇÿÿÿÇÿÿÿÿÿÿÿÿÿãÿÿÿÿÿÿŸñÿóÿÿÿÿÿÿ?ñÿùÿÿÿÿÿþ?ùÿ?øÿÿ?ÿþÿþøþ?üÿÿÿÿÿþüüÿÿÿÿÿüüüÿÿÿÿüÿü|þÿÿãÿÏüÿþ|ÿþçÿÿÿ‡üÿþ8ÿþÃùñÿ0ÿÿ9ÿþÿÿ0ÿÿ9ÿþÿÿ‡üÿÿÿþÃÿŸÏÏüÿÿ“ÿþçÇãÿüÿ“ÿüÿçüÿþÿƒÿüÿÿ3ÿþÿÇÿüÿÿðÿÿþ?ÿÇÿøÿÿÿŸóÿÿ?ÿÿÿùÿÿð<ÿÿŸÿÿÿóÿÿüÿÿÿÿÿÿãÿÿÿÿÿÿÇÿÿÿÇÿÿÿÿÿÿãÿÿÿÿÿÿçüÿÿñÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿøÿÿþ?ÿÿÿçÿÿÿü?ÿøÿÿÿÿÿÿþ...
j.stankiewicz91