FER Zagreb, Zavod za elektrostrojarstvo i automatizaciju

laboratorijske vjebe

1. MOMENTNA KARAKTERISTIKACilj vjebe: Snimanje ovisnosti momenta i struje o brzini vrtnje. Zadatak vjebe: a) Kod snienog napona U = U n 3 snimiti struju I1, moment M i brzinu vrtnje n za brzine vrtnje od kratkog spoja do praznog hoda. b) Nakon svakog mjerenja kontrolirati zagrijanje namota statora U - I metodom. c) Snimljene vrijednosti momenta i struje preraunati na nazivni napon. Tako korigirane vrijednosti prikazati u dijagramu u ovisnosti o brzini vrtnje n ili klizanju s.. d) S pomonog dijagrama P2 = M = f(n) za nazivnu snagu oitati nazivnu brzinu odn. klizanje e) Iz dijagrama oitati nazivni, potezni, minimalni i prekretni moment, nazivnu struju, struju kratkog spoja, nazivno, prekretno i minimalno klizanje. f) Vrijednosti prikazati u apsolutnim (Nm, A) i relativnim (pu, %) jedinicama. g) Posebnu panju obratiti na ponaanje stroja u okolini sinkrone brzine. Opis vjebe:

1.1 Momentna i strujna karakteristika Momentna karakteristika je ovisnost momenta motora o brzini vrtnje n, odnosno o klizanju s (vidi sl. 1.1-1). Snima se od kratkog spoja do praznog hoda. Ovisnost struje o brzini vrtnje prikazana je na sl. 1.1-2. Obje karakteristike se prikazuju u apsolutnim (Nm, A) ili relativnim (pu, %) jedinicama.

sl. 1.1-1 Momentna karakteristika

sl. 1.1-2 Strujna karakteristika

1.2 Preraunavanje momenta i struje na nazivni napon Snimanje je poeljno vriti pri nazivnom naponu. Ako se ne raspolae dovoljno jakim izvorom i opteretnim strojem za snimanje momentne karakteristike, ili se ne eli termiki preoptereivati ispitivani stroj, snimanje se vri pri snienom naponu. Veliine izmjerene pri snienom naponu (struja i moment ispitivanog stroja) potrebno je preraunati na nazivni napon. 2Preraunavanje momenta na nazivni napon: Preraunavanje struje na nazivni napon: Un M Un = M Umj U mj

I U n = I Um j

U U

n mj

Pri nazivnom naponu kod veine asinkronih motora prisutno je zasienje u eljezu. Kod veih strojeva je izraen i efekt potiskivanja. Pojednostavljeni izraz za preraunavanje momenta i struje na nazivni napon unosi u rezultat vee ili manje greke, ovisno o stupnju zasienja motora odn. veliini struje. Pri mjerenju treba voditi rauna da vea termika preoptereenja rotora (poveanje otpora namota) mijenjaju oblik momentne karakteristike: poveavaju potezni moment odnosno iznos momenta na velikim klizanjima smanjuju nagib momentne karakteristike (na klizanjima manjim od prekretnog) odnosno poveavaju prekretno klizanje. 1.3 Odreenje nazivne radne toke Mjereno nazivno klizanje oitamo za nazivnu snagu iz pomone krivulje P2 = M = f(n)

A : momentna karakteristika

- 11 -

FER Zagreb, Zavod za elektrostrojarstvo i automatizaciju

laboratorijske vjebe

1.4 Snimanje momentne karakteristike pomou dinamovage Moment mjerimo pomou posebno pripremljenog stroja za tereenje, tzv. dinamovage. To je u pravilu istosmjerni generator s nezavisnom uzbudom. Njegov stator ima posebne vanjske leajeve, tako da se moe zakretati. Pomou poluge na statoru moemo mjeriti silu izmeu statora i rotora za vrijeme vrtnje, to pomnoeno s krakom na kojem mjerimo daje zakretni moment na osovini ispitivanog stroja. Snimanje se provodi prema shemi na sl. 1.4-1. Napon na motoru se dri konstantan. Promjena optereenja (radne toke) vri se promjenom otpora otpornika u krugu stroja za tereenje (istosmjernog generatora) ili promjenom uzbudne struje odnosno napona na stezaljkama stroja za tereenje. Radi velikih termikih optereenja potrebno je nakon svake radne toke izvriti kontrolu zagrijanosti namota ispitivanog asinkronog motora U - I metodom. Kada je istosmjerni generator tereen na otpornike (za manje snage), neke toke na krivulji momenta nije mogue snimiti (nestabilno radno podruje). U tom sluaju moramo kao teret koristiti istosmjerni motor i njegovu energiju vraati u mreu. Za vee snage teretimo dinamovagu na drugi istosmjerni motor zbog velikih gubitaka energije na opteretnom otporniku. Snimati: - moment koji motor daje na osovini - struju motora u sve tri faze - brzinu vrtnje - napon - zagrijavanje odnosno promjenu otpora namota

sl. 1.4-1 Shema spoja snimanja momentne i strujne karakteristike asinkronog motora

1.5 Snimanje momentne karakteristike pomou opteretnog istosmjernog generatora Ako stroj za tereenje nije dinamovaga, tada nije mogue direktno mjeriti moment razvijen na osovini motora. Moment se tada odreuje indirektno, iz snage predane na osovini, odreene pomou gubitaka na opteretnom otporniku i gubitaka istosmjernog generatora Moment se tada odreuje raunski iz izraza: P2 predstavlja snagu na osovini opteretnog generatora i odreuje se iz izraza:M = P2 P2 = (U + U) I + Pt + Po

Snage Pt i Po potrebno je za svaku radnu toku oitati s badarnih krivulja opteretnog stroja. Badarna krivulja Po = f(n) snima se uz konstantnu struju uzbude, te je nuno tijekom pokusa uzbudnu struju odravati konstantnom.

A : momentna karakteristika

- 12 -

FER Zagreb, Zavod za elektrostrojarstvo i automatizaciju

laboratorijske vjebe

1.6 Priprema za vjebu Nuno je poznavanje osnovnih podataka natpisne ploice asinkronog motora i opteretnog istosmjernog generatora 1. Prema podacima natpisne ploice odredite (procijenite) raspon struje armature i momenta (sile na vagi) asinkronog motora (min. i maks. vrijednosti za vrijeme ispitivanja). 2. Prema shemi spoja odabrati potreban instrumentarij za asinkroni motor (vrsta, podruje) i pomonu opremu. Obrazloiti izbor. 3. Prema podacima natpisne ploice odredite (procijenite) raspon struje armature i struje uzbude istosmjernog generatora (min. i maks. vrijednosti za vrijeme ispitivanja). 4. Prema shemi spoja odabrati potreban instrumentarij za istosmjerni generator (vrsta, podruje) i pomonu opremu. Obrazloiti izbor. 5. Skicirati izgled tablice za upis mjerenih i raunatih vrijednosti. 6. Koliko je dozvoljeno zagrijavanje namota za toplinsku klasu izolacije A, B, F? 7. Koliki je prirast otpora za dozvoljeno zagrijavanje za pojedine toplinske klase izolacije? 1.7 a) b) c) d) e) Literatura: predavanje Wolf R.: Ispitivanje elektrinih strojeva III; skripta Nrnberg W.: Ispitivanje elektrinih strojeva. Avin, Jereb: Ispitivanje elektrinih strojeva uputa za vjebe

S: kut optereenja

- 1-3 -