1)    Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z różnymi rodzajami rozruchu oraz hamowania silnika klatkowego indukcyjnego.

Budowa  klatkowego silnika indukcyjnego pozwala na bezpośrednie załączenie go do sieci zasilającej o odpowiednim napięciu, równym napięciu znamionowemu silnika. Jest to tzw. bezpośredni rozruch silnika. Prąd silnika pobierany z sieci w pierwszej chwili rozruchu jest kilkakrotnie większy (3-12 razy) od jego wartości znamionowej. Aby tego uniknąć stosuje się rozruch gwiazda - trójkąt. W pierwszej chwili uruchomienia napędu uzwojenia stojana silnika połączone są w gwiazdę, zaś przy końcu rozruchu przełącza się je w trójkąt. Prąd pobrany z sieci przez silnik w czasie takiego rozruchu jest trzykrotnie mniejszy niż przy rozruchu bezpośrednim.

2)    Rozruch  l - D silnika klatkowego, jednobiegowego.

Celem ograniczenia prądu silnika klatkowego indukcyjnego pobieranego  w pierwszej chwili po

załączeniu  na napięcie znamionowe stosuje się często zamiast rozruchu bezpośredniego

rozruch l - D. Ideę tego rozruchu przedstawia poniższy rysunek.

W pierwszej chwili uruchomienia napędu uzwojenia stojana silnika są połączone w gwiazdę

(wyłącznik W załączony, przełącznik W1 w pozycji 1).Natomiast przy końcu rozruchu wspomniane uzwojenia łączy się w trójkąt (przełącznik W1 w pozycji 2).Dzięki temu uzyskujemy trzykrotne zmniejszenie początkowego prądu rozruchowego w porównaniu do rozruchu bezpośredniego. Czas

przełączenia z gwiazdy w trójkąt wyznaczamy jak następuje:

                                   poślizg  S  wynosi   

                                  a więc

Dokonując obustronnego całkowania w granicach, odpowiednio od 0 do t oraz od 1 do sn otrzymujemy:

Dla badanego silnika mieliśmy następujące dane:

Pn=4 [kW]       nn=1430 [obr./min]   Un=380[V]     In=8.5 [A]     cosj=0.85    J=2.5[kg*m2]      b=2.8

Potrzebne wartości wielkości występujących we wzorze na czas przełączenia z l na D uzyskano jak następuje:

a)Czas rozruchu przy poślizgu  0.1sk   na l , wzór  przyjmuje postać:

b) Jeżeli występuje bezpośredni rozruch l wzór na czas przyjmuje postać:

c) Jeżeli występuje bezpośredni rozruch D wzór na czas przyjmuje postać:

d) Czas rozruchu przy poślizgu 0.2  na l , wzór  przyjmuje postać:

e ) wyznaczenie wzoru na czas rozruchu pod obciążeniem ∆t (MST = 0,1MnD) i ∆t’  bez obciążenia

stąd czas rozruchu wynosi:

We wzorze tym , gdzie . Należy wyznaczyć wartość Mśr.

podstawiamy , oraz , gdzie s2 = 0, a s1 = 1

f) bezpośredni rozruch na l pod obciążeniem MST = 2,68Nm

g) bezpośredni rozruch na D pod obciążeniem MST = 2,67Nm

3.Schemat układu sterowania rozruchu  rozruchem l - D i hamowania silnika indukcyjnego klatkowego.

3.1 Równania logiczne opisujące powyższy układ sterowania rozruchem  l - D  silnika indukcyjnego .

4.Wnioski.

W trakcie ćwiczenia dokonano rozruchu l - D silnika indukcyjnego klatkowego. Zgodnie z oczekiwaniami początkowy prąd rozruchowy przy tym rozruchu był około trzykrotnie mniejszy niż przy rozruchu bezpośrednim.. Przy połączeniu uzwojeń stojana w trójkąt czas hamowania jest stosunkowo krótki, lecz  występują tutaj duże prądy. Natomiast jeżeli wspomniane uzwojenia połączono w gwiazdę wartości prądów były mniejsze, tak jak i wartości rezystorów hamujących.

W przypadku silnika klatkowego, dzięki rozruchowi gwiazda - trójkąt, udało się trzykrotnie ograniczyć pobór prądu podczas rozruchu. Wynika to z tego, że .

Dla połączenia w trójkąt czas potrzebny na rozruch jest trzykrotnie krótszy niż dla połączenia w gwiazdę.

można stwierdzić, że dla mniejszych czasów przełączenia prąd w układzie gwiazdy jeszcze nie osiągnie wartości ustalonej, a już układ jest przełączany w trójkąt, co powoduje większe uderzenie prądowe. Można także stwierdzić że prąd początkowy pobierany przez silnik połączony w trójkąt jest trzykrotnie większy od prądu początkowego pobieranego przez silnik, którego uzwojenia są połączone w gwiazdę. Prędkość obrotowa silnika połączonego w gwiazdę narasta powoli liniowo natomiast przy przełączeniu w trójkąt szybko osiąga wartość ustaloną.

Powoduje to znaczne skrócenie czasu rozruchu oraz, co też jest rzeczą bardzo istotną, ograniczenie wielkości prądu pobieranego z sieci.

1