1.         
Cel ćwiczenia

Zbadanie silnika obcowzbudnego podczas rozruchu i hamowania.

2.          Układ pomiarowy

3.          Dane znamionowe

Pn = 5,5 kW

Un = 220 V

In = 28,8 A

nn = 1450 obr/min

Iwzb = 0,91 A

4.          Obliczenia

4.1. Rozruch i hamowanie silnika przy ilości stopni rozruchowych k = 2 i następujących danych: IR = 35 A;      Ip = 1,2×Ist;    J = 2.3 kg×m2;  IH = -35 A;  Us = 220 V.  Hamowanie przeciwwłączeniem.

IST=0,1IN=0,1*28,8=2,88 A

4.2. Rozruch i hamowanie silnika przy ilości stopni rozruchowych k = 3 i następujących danych: : IR = 35 A;    J = 2.3 kg×m2;  Iph = -35 A;  Us = 220 V  Ist = 0,1×In = 2,88 A.  Hamowanie dynamiczne.

,   przy czym  k = 0,5

r1 = RI – RII = 4,53 [W]

r2 = RII – RIII = 1,27 [W]

r3 = RIII – Rt » 0 [W]

tc = t1 + t2 + t3  =  12,2  [s]

4.3. Rozruch silnika przy ilości stopni rozruchowych k = ¥.

5.          Przebieg ćwiczenia

Wykonanie ćwiczenia polegało na dokonaniu rozruchu (ilość stopni rozruchowych k =2) i hamowania przeciwwłączeniem silnika oraz zarejestrowaniu przebiegów prądu i prędkości obrotowej. Parametry rozruchu i hamowania zostały obliczone powyżej.

6.          Wnioski

Rozruchu silnika  obcowzbudnego prądu stałego można dokonać w funkcji czasu, prądu lub też w funkcji prędkości kątowej silnika. Najczęściej stosowanym rozruchem jest rozruch w funkcji czasu, który zastosowaliśmy na laboratorium. Wynika to z łatwości stosowania przekaźników czasowych, które można zastąpić odpowiednimi układami logicznymi. Wadą takiego sposobu rozruchu jest to, że przy zmianie parametrów układu napędowego (zmiana momentu bezwładności, momentu statycznego obciążenia) należy zmieniać nastawy czasowe przekaźników. Szczególnie groźny jest stan, w którym obciążenie na wale silnika wzrośnie ponad założoną wartość. W takiej sytuacji czas rozruchu nie zmieni się ale wzrosną prądy przełączenia. W skrajnym przypadku może to doprowadzić nawet do zniszczenia silnika.

Przed rozpoczęciem ćwiczenia zostały policzone czasy rozruchu i hamowania dla trzech różnych konfiguracji rozrusznika.

-     Rozruch dwustopniowy

-     Rozruch trójstopniowy

-     Rozruch o nieskończonej liczbie stopni rozruchowych

Wyniki obliczeń były następujące:

-     Dla rozruchu dwustopniowego: rozruch: 14,78 s     hamowanie: 6,16 s

-     Dla rozruchu trójstopniowego:   rozruch: 12,2 s     hamowanie: 9,67 s

-     Dla rozruchu o k = ¥ :                rozruch: 7,06 s

Łączny czas rozruchu w dużej mierze zależy od rodzaju dobranego rozrusznika. Im rozrusznik na więcej stopni rozruchowych, tym krótszy czas rozruchu. Nasz wniosek potwierdzają przeprowadzone obliczenia. Dla rozrusznika dwustopniowego czas rozruchu wynosi 14,78 s, zaś dla trójstopniowego dla tych samych danych czas ten wynosi 12,2.