Anlauf von Asynchronmaschinen
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FACHHOCHSCHULE REGENSBURG PRAKTIKUM ANTRIEBSTECHNIK (PAT) Name: Testat: Semester: Gruppe: Versuchsdatum: Abgabedatum: Versuch Nr. 22 Anlauf von Asynchronmaschinen Bearbeiter: Prof. Dr. Seifert, 1/2007 Inhalt des Versuchsberichts: 1. Aufgabenblätter mit Schaltbild 4. Diagramme 2. Messprotokoll in Tabellenform 3. Auswertung der Messdaten 5. Beurteilung der Messergebnisse / Vergleich mit Theorie 1 Vorbereitung Bereiten Sie sich auf den Versuch mit folgenden weiteren Unterlagen vor: • Manuskript zur Vorlesung “Antriebstechnik” • Manuskript zur Vorlesung “Elektrische Maschinen” • Fragen zum Versuch "Anlauf von Asynchronmaschinen" 2 Versuchsaufbau Der Versuchsaufbau geht aus den Schaltbildern hervor. 3 Versuchsdurchführung 3.1 Y-∆-Schaltung 3.1.1 Messung der ohmschen Wicklungswiderstände 3.1.2 Messung (jeweils 3 Messwerte) von Anlaufstrom und Hochlaufzeit mit Amperemeter, Stopp-Uhr und Stroboskop für: Schaltung Spannung Y ∆ UN UN Belastung (gemessen am Bemessungsstrom IN bzw. an der Hochlaufzeit tH) leer tH ≈ 3...5 s leer Last: I = IN Last: I = 1,2⋅IN (Diese Messung dient zur ersten Orientierung über die Größe von Strom und Hochlaufzeit. Für die später verlangten Vergleiche sollen Sie die aus den Schrieben ermittelten Werte verwenden.) 3.1.3 Messung von Strom IA und elektrischer Leistung P1A im Anlauf bei Y-Schaltung. Belastung so, dass der Antrieb nur langsam dreht. Schnell messen! 3.1.4 Kalibrieren des Strom- und des Drehzahlschriebes Seite 1 von 6 3.1.5 Erstellen Sie Schriebe für den Hochlauf in folgenden Schaltungen: Schaltung Spannung Y-∆ UN ∆ UN Belastung (gemessen am Bemessungsstrom IN bzw. IWirbelstrom oder an der Hochlaufzeit tH) Leer tH ≈ 3...5 s IWirbelstrom messen Leer IWirbelstrom Last: I = 1,2⋅IN wie oben 3.2 Anlauf mit Spartrafo 3.2.1 Messen Sie den Anlaufstrom (Netzstrom und Motorstrom) in ∆-Schaltung bei UN / 3 . Belastung so, dass der Antrieb nur langsam dreht. Schnell messen! 3.2.2 Erstellen Sie Schriebe für den Leer-Hochlauf in ∆-Schaltung bei UN / 3 . 3.3 Anlauf mit Drehstromsteller (Softstarter) 3.3.1 Messen Sie den Anlaufstrom in ∆-Schaltung bei UN / 3 . Belastung so, dass der Antrieb nur langsam dreht. Schnell messen! 3.3.2 Erstellen Sie Schriebe für den Leer-Hochlauf in ∆-Schaltung bei UN / 3 . 3.3.4 Erstellen Sie Oscillogramme von Motorspannung und Motorstrom für: Schaltung Spannung ∆ UN / 3 ∆ UN / 3 Belastung Belastung so, dass Antrieb nur langsam dreht. Schnell messen! Leer 4 Ausarbeitung • Stellen Sie die aus den Schrieben ermittelten Anlaufströme und Hochlaufzeiten als relative Größen gegenüber. Eine Tabelle für Leerhochlauf, einer weitere Tabelle für Hochlauf bei Last. Bezugsgrößen: IA∆ und tH∆ • Zeichnen Sie alle aus den Schrieben ermittelten Stromverläufe I(n) in ein Diagramm. • Ermitteln Sie (vereinfacht) das Anlaufmoment für ∆-Schaltung bei Bemessungsspannung. • Bewerten Sie die Ergebnisse Seite 2 von 6 5 Schaltbilder L1 L2 L3 N L+ M y(t) A W V A A Schaltung für M Y-∆-Anlauf G 3~ WB L1 L2 L3 N L+ M y(t) A W V A A V M 3~ G WB Schaltung für Anlauf mit Drehstromsteller Seite 3 von 6 L1 L2 L3 N L+ M y(t) A W V A A A V M G 3~ WB Schaltung für Anlauf mit Spartrafo 6 Daten der verwendeten Maschinen, Stromrichter und Messgeräte: Drehstrom-Asynchronmotor 4,0 kW 8,7A 380 V ∆ -1 50Hz 1430 min cosϕ = 0,84 Wirbelstrombremse 6 kpm 100 min-1 ED: 20% (= S3-20%) Erregung: 220V Gleichstrom-Motor, Reihenschluss 4,5 kW 220V 24,5A -1 1500 min 3A Amperemeter: Dreheisen 1,2 / 6 A; Kl. 0,5 Voltmeter: Dreheisen Wattmeter: Elektrodynamisches Messwerk Stromwandler: 5 / 10 / 20 / 50 / 100 : 5 Oscilloscope (mit Drucker) 2-Kanal-Schreiber Seite 4 von 6 Nr. Frage 1 Welche Anlaufmethoden für Asynchronmaschinen kennen Sie? 2 Wozu verwendet man den Y-∆Anlauf? 3 Welche Auswirkungen hat der Y-∆Anlauf? 4 Für welche Arten von Asynchronmaschinen verwendet man den Y-∆-Anlauf? 5 Typenschild eines Asynchronmotors: 230/400V. Ist dieser Motor für Y-∆Anlauf am 400V-Netz geeignet? 6 Welche Voraussetzungen müssen für einen Y-∆-Anlauf gegeben sein? 7 Ein Asynchronmotor mit MA/MN = 2,5 soll gegen MG = MN = konst anlaufen. Funktioniert ein Anlauf in Y-Schaltung? Wie ist ein Drehstromsteller (Sanftanlaufgerät, Softstarter) aufgebaut? 8 9 Welche Auswirkungen hat der Anlauf mit einem Drehstromsteller? 10 Welche elektrischen Größen verstellt der Drehstromsteller? 11 Wie funktioniert eine Wirbelstrombremse? 12 Wie funktioniert die Erregereinrichtung der Wirbelstrombremse? 13 Wie funktioniert die Drehzahlmessung im Versuch? Antwort Seite 5 von 6 14 Wie berechnet man die Hochlaufzeit bei Kenntnis von M(n) und MG(n)? 15 Wie berechnet man den cos aus den im Versuch vorliegenden Messwerten? 16 Welcher Leistungsfluss ergibt sich bei einer Asynchronmaschine (mit allen Verlusten)? 17 Welcher Leistungsfluss ergibt sich bei einer Asynchronmaschine (nur mit Kupferverlusten)? 18 Wie ermitteln sie den Widerstand der Ständerwicklung? 19 Nennen Sie typische Werte für IA/IN, I0/IN, MA/MN, MK/MN, sN 20 Schätzen Sie, wie viel Prozent der Asynchronmotoren in der Industrie mit Y/∆-Anlauf eingeschaltet werden! Wie kann man näherungsweise das Anlaufmoment MA bestimmen, wenn P1A, I1A, R1 bekannt sind? 21 22 Welche Fragen haben Sie??? 23 24 25 26 27 Seite 6 von 6
