ogled opterećenja asinhrone mašine

Ogled opterećenjaasinhrone mašine

Ogled opterećenja asinhrone mašine

• U ogledu se za opterećenje najčešće koristi klatna mašina.• Kod klatne mašine stator se oslobađa kako bi se mogao izvršiti

određeni zaokret statora; uz pomoć poluge čvrsto vezane zastator mašine i vage tada možemo izvršiti merenje momentana vratilu mašine (elektrodinamo-metar)


• Klatna mašina je najčešće jednosmerna mašina sa nezavisnompobudom ili klizno-kolutna asinhrona mašina;

• Karakteristično je da se moraju napraviti posebni ležajevi i zastatorski i za rotorski deo ili specijalni ležajevi koji omogućavajuobrtanje i rotora i statora;

• Ventilacija mora biti takva da ne stvara dodatni moment (stoga jeobično spoljna, jer brzina treba da bude promenljiva u ogleduopterećenja);

• Zahtev za promenljivom brzinom u ogledu opterećenja određuje daje klatna mašina najčešće jednosmerna jer se kod nje najlakšereguliše brzina obrtanja, promenom napona napajanja i pobudnogfluksa; a kod klizno-kolutne brzina se jednostavno regulišedodavanjem dodatnog otpora u kolu rotora.


• Neka je klatna mašina jednosmerni motor sa nezavisnom pobudom; snagapobude je reda veličine 1-2% od ukupne snage mašine; da bi upravljalijednosmernim motorom trebalo bi da menjamo napon armature i naponpobude.

• Promenljivi jednosmerni napon možemo dobiti na izlazu tiristorkogispravljača ili recimo korišćenjem nekog drugog jednosmernog generatora(starije rešenje, ali upravo dostupno u našoj laboratoriji).

• Taj generator je takođe jednosmerna mašina sa nezavisnom pobudom; zanju je potrebna pogonska mašina, motor čija je brzina poželjno konstantna(nezavisna od opterećenja); obično je to asinhroni motor čija se brzinamenja u relativno malim granicama (malo klizanje, 2-6%).

• ovakvo postrojenje se naziva VARD-LEONARDOVA GRUPA; ako je snagamotora čijom brzinom treba da upravljamo P, tada je snaga Vard-Leonardove grupe bar 3 puta veća (3xP, mana); prednost statičkihpretvarača je to što su im dimenzije manje i održavanje jeftinije i lakše.


GENERATOR MOTORUa

Up

Ogled opterećenja asinhrone mašine• Ako je indukovana elektromotorna sila na krajevima armature upravljačke

mašine (Eg) veća od indukovane EMS upravljane mašine (Em, klatnemašine u ovom slučaju) tada je smer struje I snage od upravljačke premaklatnoj mašini, te upravljačka radi kao generator a klatna kao motor; tadaispitivana mašina koja je kuplovana sa klatnom radi kao generator Iispitujemo je u generatorskom režimu.

Ogled opterećenja asinhrone mašine• Ako je indukovana elektromotorna sila na krajevima armature upravljačke

mašine (Eg) manja od indukovane EMS upravljane mašine (Em, klatnemašine u ovom slučaju) tada je smer struje i snage od klatne premaupravljačkoj mašini, te klatna radi kao generator a upravljačka mašina kaomotor; tada ispitivana mašina koja je kuplovana sa klatnom radi kao motori ispitujemo je u motorskom režimu rada.

Eg

Eg=k*Φpg*ωg Upg

Φpg

Em

GΦpm

UpmEm=k*Φpm*ωm

AM

Sklopna i zaštitna oprema

Ispitivanamašina

Sklopna i zaštitna oprema

El. mrežaEg < Em

GENERATORMOTOR MOTOR

Indukovanim EMS upravljamo menjanjem napona pobude putem kontrolisanih tiristorskih ispravljača

GENERATOR

Pmeh

Pel

M(klatna m.)


• Postupak upuštanja ovakvog postrojenja je sledeći:– AM i ispitivana mašina su odspojene od mreže.– AM se priključuje putem sklopne opreme na mrežu; najčešće preko

sklopke zvazda-trougao naročito ako je veće snage, kako bismo izbeglivelike polazne struje te mašine (3 puta manja polazna struja kada jemotor vezan u zvezdu); pobuda upravljačke mašine (G) treba da jeinicajlno postavljena na 0 jer ne želimo na njenim krajevima napon,kako se klatna mašina (M) najpre ne bi obrtala; iz istog razloga ćemopobudnu struju klatne mašine postaviti na nominalnu vrednost, jertreba uzeti u obzir da postoji neki remanentni magnetizam umagnetnom kolu upravljačke mašine te će se ipak javiti neki napon nanjenim krajevima, pa kako bismo izbegli teoretski razletanje klatnemašine njenu pobudu ćemo postaviti na maksimalnu, tj. nominalnuvrednost. Krajnji rezultat je da se klatna mašina (a time i ispitivanamašina koja je s njom kuplovana mehanički) počinje obrtati ali veomamalom brzinom.


– Kako bi izbegli velike struje priključenja ispitivane mašine (unašem slučaju asinhrone) na mrežu, pogodno je da je zavrtimona njenu sinhronu brzinu. To ćemo postići dovođenjem većegnapona na krajevima klatne mašine koja je obrće, što opetpostižemo povećavanjem pobude upravljačke mašine (G).Pobudu povećavamo do one vrednosti kada se brzina ispitivanemašine izjednači sa njenom sinhronom vrednošću (pratimobrzinu preko enkodera, koji tu informaciju prikazuje naupravljačkom panelu, displeju).

– Tada možemo izvršiti priključenje ispitivane mašine na mrežu.Nakon prelaznih pojava očekujemo da ta mašina radi u praznomhodu, niti vuče snagu niti odaje snagu mreži, što mogu potvrditiinstrumenti (ampermetri, vatmetri) ako I vaga koja bi trebalo daprikazuje moment na vratilu mašine blizak 0.


– Ukoliko ispitivanu mašinu želimo da ispitujemo u motorskomrežimu rada, mi treba da je opterećujemo mehaničkom snagomna vratilu. To ćemo uraditi na taj način što brzinu klatne mašinepokušamo da smanjimo (kako bi više opterećivala ispitivanu).Brzinu klatne (jednosmerne) mašine smanjujemo dovođenjemmanjeg napona na armature, što ćemo u ovom slučaju postićismanjivanjem pobude upravljačke mašine. Što više smanjujemopobudu upravljačke mašine, više ćemo opterećivati ispitivanumašinu, što se potvrđuje na vagi klatne mašine. Za nekolikorazličitih vrednosti momenta opterećenja, treba snimiti brzinu(tj. klizanje) kako bi nacrtali spoljnu karakteristiku.

– Nakon toga ispitivanu mašinu možemo vratiti u početno stanje(iz tačke 4), povećavanjem pobude upravljačke mašine, sve dokispitivana mašine ne bude u praznom hodu (momentopterećenja na vratilu što možemo uočiti posmatranjem vage,jednak 0).


– Ukoliko sada mašinu želimo da dovedemo u generatorski režim rada, toćemo postići povećavanjem njene brzine u odnosu na sinhronu, na tajnačin što povećavamo brzinu klatne mašine, tako što smanjujemo strujupobude klatne mašine. Što više smanjujemo pobudu klatne mašine to ćeona težiti da postigne veću brzinu, odnosno predavaće veću snaguispitivanoj koja se onda sve više opterećuje kao generator. Za nekolikovrednosti momenta opterećenja treba snimiti klizanje I tada imamokarakteristiku mašine u generatorskom režimu.

– U ovim ogledima treba meriti električnu snagu ispitivane mašine (recimometodom sa dva vatmetra – Aronova sprega), tri linijske struje sipitivanemašine, napon koji se dovodi ispitivanoj mašini, momenat na vratilu ibrzinu obrtanja vratila ispitivane mašine. Na osnovu ovih podataka trebaizraditi krive koje prikazuju zavisnost koeficijenta korisnog dejstva od snageoptrećenja (za motorski i generatorski režim, direktnom i indirektnommetodom) kao i spoljne karakteristike, tj. zavisnost momenta koji motorrazvija od brzine (klizanja) (spoljnu kk-u u generatorskom režimu necrtamojer je generator bio priključen na krutu mrežu u ogledu, asinhronigenerator u pitanju).


• Merenje brzine obrtanja; kod asinhronih mašina ne merimo brzinuobrtanja vratila direktno nego merimo klizanje.

• Jedan od načina merenja klizanja je pomoću stroboskopa; markiramojednu tačku na vratilu i stroboskop uključimo da bljeska na mrežnojfrekvenciji (50 Hz, fiksna frekvencija).

• Prividno se rotor (markirana tačka) obrće u suprotnom smeru od stvarnog;što je klizanje veće to je obrtanje lika brže.


• Stroboskopi imaju mogućnost da bljesnu jedanput u periodi ili dva puta uperiodi (mrežne frekvencije; jedanput – za maksimalnu vrednost mrežnognapona; dva puta – na određenu vrednost napona).

• Broj likova Z je jednak broju pari polova p ako imamo 1 bljesak u periodi,odnosno 2p ako imamo 2 bljeska u periodi.


• Brojimo koliko krugova markirani lik napravi za određeno mereno vreme.Na osnovu toga možemo odrediti brzinu klizanja kao:

• Gde je k broj likova koji prođu pored neke fiksirane tačke na statoru.• Klizanje s tada možemo dobiti kao:

• Izraz se može lepše srediti u obliku, gde je Z/p=1 ili 2 (u zavisnosti odupotrebljenog stroboskopa):

⋅=

sob

tZkn

merk

[ ][ ] mermrmr

mer

s

k

tfZpk

pftZk

sobnsobns

⋅⋅⋅

=⋅

==

mermr tfpZ

ks⋅⋅

=


• Merenje klizanja se može relativno dobro obaviti do 6% ako imamo 1 bljesak u periodi ili do 3% ako imamo 2 bljeska u periodi (jer kad je klizanje već 6% markirana tačka se brzo kreće i ne uspevamo da brojimo prolaske markirane tačke tačno) i tada se ide na merenje brzine obrtanja (za manje mašine jer su kod njih veća klizanja); tačnost merenja je ograničena vremenom merenja, što duže merenje to je tačnije određivanje klizanja ovom metodom.

ogled opterećenja asinhrone mašine

Documents