Ogled zaustavljanja i zaletanja

Transcript

1 Ogled zaustavljanja i zaletanja

2 Ogled zaustavljanja Koristi se za određivanje momenta inercije ili za određivanje gubitaka pri zaustavljanju Postupak podrazumeva da zaletimo mašinu, pa je isključimo sa napajanja. Tada se zaustavlja usled gubitaka u mašini; u slučaju da mašina nije pobuđena zaustavlja se usled gubitaka na trenje i ventilaciju. Postupak se sastoji u snimanju karakteristike zaustavljanja ω=f(t) (ili n=f(t)) koja će nam poslužiti za određivanje guitaka na trenje i ventilaciju (i nekih drugih gubitaka ako postoje): d dt ω J = m tr. v

3 Ogled zaustavljanja ω 1.1ωn ωn Δω Δt Karakteristika zaustavljanja t

4 Ogled zaustavljanja Moment na trenje i ventilaciju je najinteresantniji za nominalnu brzinu obrtanja; stoga zavrtimo mašinu nešto iznad nominalne brzine 1.1ωn i onda isključimo mašinu ω J = mtr. v. n t ω =ωn P P gtr. v. n gtr. v = = mtr. v. n f ( ) ω ω n Do momenta inercije možemo doći baš iz ogleda zaustavljanja; prethodno iz nekog drugog ogleda treba odrediti P gtr.v.n a zatim iz ω nađemo J J = mtr. v. n t ω =ωn

5 Ogled zaustavljanja Ovaj ogled se naročito izvodi kod sinhronih generatora; imamo pogonsku turbinu i njene podatke Ogled se može iszvršiti sa razbuđenom ili pobuđenom mašinom Mašina je razbuđena zaustavljanje samo usled trenja i ventilacije Ogled sa pobuđenom mašinom zaustavljanje usled trenja i ventilacije i gubitaka u gvožđu (ako hoćemo nominalne gubitke u gvožđu treba nam nominalna indukcija u mašini, a to je kada je napon nominalan i brzina obrtanja nominalna, i za nominalnu struju pobude praznog hoda) m tr. v + m fe = J dω dt P gfe. n = m fe. n ω n

6 Ogled zaustavljanja Pobuđenu mašinu možemo zaustavljati i sa kratko spojenim statorskim namotajima, kada se zaustavlja usled gubitaka na trenje i ventilaciju i gubitaka u statorskim namotajima Pri nominalnoj brzini obrtanja kratko spojimo statorske namotaja, zatim podesimo pobudu tako da dobijemo nominalne gubitke u namotajima statora (ako u namotajima postoji nominalna struja), zaletimo je do 1,1ωn i pustimo je da se zaustavlja Desjtvo statorske struje na polje, u istoj osi kao i polje pobude pa se one približno poništavaju (nema gubitaka u gvožđu); ovde je struja pobude reda veličine 0,8-0,9 nominalne struje pobude praznog hoda Struja statora nije funkcija brzine obrtanja u dosta širokom opsegu E ωψ ωψ ωψ I = = = f ( ω) Z 2 2 R + X X ωl

7 Ogled zaustavljanja Karakteristika ω=f(t) (ili n=f(t)) se snima pomoću tahometarskog generatora ili ako se zaustavljanje sporo odvija (kod mašina koje imaju veliki momenat inercije) pomoću običnog tahometra i hronometra

8 Ogled zaletanja služi za određivanje mehaničke karakteristike pri puštanju u rad nekog motora Zaletanje motora podrazumeva pokretanje od brzine 0 do stacionarne brzine Ima smisla kod asinhronih mašina, uopšte kada postoji kavezni rotor (npr. i kod sinhronih motora sa asinhronim pokretanjem pomoću prigušnog kaveza); kod jednosmernih mašina nema smisla, jer je brzina sramerna priključenom naponu n~u U ovom ogledu su od interesa i vreme za koje motor dostiže stacionarnu brzinu (vreme zaletanja) i struja tokom zaleta (provera polazne struje)

9 Tokom zaleta otprilike pola ulazne snage odlazi na akumulaciju, tj. Povećanje kinetičke energije obrtnih masa, a pola čine gubici u namotaju; stoga zalet ne sme da traje dugo Zalet ne sme da traje duže od 10 s (osim ako je mašina specijalne konstrukcije) Zaletanje se obavlja da bi se snimila karakteristika momenta M = 0 J dω dt = me mtr. v m e elektromagnetni moment koji razvija motor m tr.v moment trenja i ventilacije koji se suprotstavlja m e m opt moment opterećenja m opt

10 Pošto je moment na trenje i ventilaciju mtr.v relativno mali u odnosu na elektromagnetni moment koji razvija motor pri zaletanju me, može se zanemariti m tr. v 0 Pošto mašina nije opterećena, moment opterećenja mopt je jednak nuli m opt 0 Stoga, tokom zaletanja važi: dω J = dt Pa ako se snimi karakteristika i poznaje momenat inercije J (npr. iz ogleda zaustavljanja) možemo dobiti karakteristiku m e m e ω = f ( t)

11 Da bi snimili karakteristiku ω=f(t) treba meriti brzinu u vremenu; nužan je neki pretvarač koji ima veoma brz odziv i koordinatni pisač (koji registruje vreme) tahogenerator + osciloskop Vreme zaletanja se može produžiti: povećanjem zamajnih masa poznatog momenta inercije ili smanjenjem m e što se postiže smanjenjem napona napajanja (m e ~U 2 )

12 Grafička metoda određivanja dinamičke mehaničke karakteristike Izaberemo radne tačke, povučemo tangente, deo krive ω=f(t) koji se približava stacionarnom stanju je nepouzdan za određivanje momentne karakteristike; propis kaže da je grafičko diferenciranje pouzdan način za određivanje momentne karakteristike samo do prevalnog momenta

13 Moment pri zaletanju asinhronog motora može se direktno snimiti pomoću osciloskopa preko tahometarskog generatora jednosmerne struje i RC kola Snimanje momenta pomoću RC kola

14 Snimanje momenta pomoću RC kola Prema naponskoj jednačini: odnosno: Ako je vremenska konstanta: Dovoljno mala, tako da je: q u = + C uc = q + T = RC Dobije se: q du u = = C dt I napon na krajevima otpornika R: Ri RCi RCi << q RCi << uc u R = RC du dt i C

15 Snimanje momenta pomoću RC kola Pošto je napon na TG srazmeran brzini obrtanja: Onda je ubrzanje: u = kn u R = RCk Odnosno moment koji motor razvija, na osnovu izraza: dn dt u = RCk Biće srazmeran naponu na otporniku u R. dn dt R = ur Tk 2π u M = J ~ 60 kt R u R

16 Ako se sada na horizontalni priključak (X) osciloskopa priključi napon na tahogeneratoru TG (u), a na vertikalni priključak (Y) napon na otporniku R (ur) dobiće se direktni snimak promene momenta pri zaletanju asinhronog motora Parametre RC kola treba tako odabrati da je vremenska konstanta T znatno manja od trajanja zaleta Tz