FILOZOFSKI FAKULTET U RIJECIODSJEK ZA POLITEHNIKU

PRAKTIKUM ELEKTROMEHANIKE(upute za vježbe)

SADRŽAJ

Vježba 1. JEDNOFAZNI ASINKRONI MOTOR............................................. 1.1.1 Provjera oznaka namota statora i rotora te mjerenje

otpora namota............................................................................. 1.1.2 Pokus praznog hoda................................................................... 2.1.3 Pokretanje motora direktnim spajanjem na električnu mrežu... 3.1.4 Promjena smjera vrtnje .............................................................. 3.

Vježba 2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR ................................................. 5.2.1 Tehnički podaci ispitivanog asinkronog motora ....................... 5.2.2 Provjera spojeva statorskog namota .......................................... 5.2.3 Provjera oznaka namota statora i rotora .................................... 6.2.4 Pokretanje motora neposrednim priključkom

na električnu mrežu.................................................................... 6.

Vježba 3. ISTOSMJERNI STROJEVI............................................................... 7.3.1 Vanjska karakteristika brzine vrtnje motora

sa serijskom uzbudom................................................................ 7.

Vježba 4. SPAJANJE I LEMLJENJE VODIČA ............................................... 9.4.1 Upoznavanje lemila i pribora za lemljenje ................................ 9.4.2 Spajanje dva vodiča (telefonski spoj)...................................... 10.4.3 Spajanje dva vodiča ("T" spoj) ................................................ 10.

Vježba 5. SPAJANJE DVOŽILNOG KABELA ............................................. 12.5.1 Priprema dvožilnog kabela za priključivanje .......................... 12.5.2 Priključivanje dvožilnog kabela na utičnicu i utikač .............. 12.

Vježba 6. SPOJ S IZMJENIČNOM I KRIŽNOM SKLOPKOM.................... 13.6.1 Spajanje dvije izmjenične i jedne križne sklopke.................... 13.

1

VJEŽBA 1: JEDNOFAZNI ASINKRONI MOTOR

Cilj vježbe: Treba izvršiti provjeru namota statora, ispravnost spojeva, mjerenje otporanamotaja, te pokretanje jednofaznog asinkronog motora neposrednim spajanjemna električnu mrežu.

Zadatak 1.1. Provjera oznaka namota statora i rotora te mjerenje otpora namota

Tehnički podaci ispitivanog jednofaznog kaveznog motora su:

- nazivni napon 220 [V]- frekvencija motora 50 [Hz]- broj okretaja motora - veći n1 = 2800 [o/min]; manji n2 = 425 [o/min]- snaga P1 = 0,1 [kW], P2 = 0,065 [kW]- struja I1 = 4,5 [A], I2 = 1,5 [A]

Ovaj se kavezni motor obično koristi za pogon strojeva za pranje rublja. Kao takav imamogućnost okretanja motora za “pranje” i za “centrifugu” i sposobnost promjene smjera vrtnje.

Pregledavanjem oznaka i spojeva na priključnoj ploči makete kao i rasporeda brojevanamota za veći i manji broj okretaja možemo ustanoviti shemu spoja koja će nam služiti zaispitivanje promatranog jednofaznog asinkronog kaveznog motora koja je prikazana na Sl. 1.1.

1

U V

x z(3) (2)veći broj okretaja

1

U' V'

x' z'(6) (7)manji broj okretaja

(4)

(5)

Cglavnafaza

pomoćnafaza

Slika 1.1.

Kondenzator C služi za pokretanje motora u njegova oba načina rada, tj. i pricentrifugiranju i pri pranju.

Izmjerite otpore namotaja glavne i pomoćne faze za glavne i pomoćne fazne namotejednog i drugog statora (dva namota statora i jedan kavezni rotor). Rezultate dobiveneunimerom unesite u sljedeću tablicu.

Namoti na statoru centrifuge R [Ω] Namoti na statoru za pranje R [Ω]

U (1) - x (3) U’ (1) - x’ (6)

V(1) - z (2) V’ (1) - z’ (7)

2

Zadatak 1.2. Pokus praznog hoda

Na promatranom jednofaznom asinkronom motoru izvršite pokus praznog hoda i to zaobje brzine vrtnje motora. Na Sl. 1.2. prikazana je shema spoja za veći broj okretaja motora.

220 [V] VUo

WAIo

Poreg.trafo 1

2 4

C

53

(U,V) (z)(x)

MOTOR

Slika 1.2.

U pokusu praznog hoda pokazivanje vatmetra predstavlja ukupne gubitke motora upraznom hodu koji se sastoje od gubitaka u željezu, gubitaka u namotu statora te gubitakauslijed trenja i ventilacije. Faktor snage u praznom hodu cos ϕο izračunava se prema formuli:

cos ϕο = P

U Io

o o

Mjerenje Napon Uo [V] Io [A] Po [W] cos ϕο

1. Uo - početakokretanja rotora

2. Uo = 0,5 ⋅ Un

3. Uo = 0,9 ⋅ Un

4. Uo = Un

5. Uo = 1,1 ⋅ Un

Na Sl. 1.3. prikazana je shema spoja za manji broj okretaja motora.

220 [V] VUo

WAIo

Poreg.trafo 1

4 6

C

75

MOTOR

faza R

Slika 1.3.

3

Rezultate mjerenja unesite u sljedeću tablicu.

Mjerenje Napon Uo [V] Io [A] Po [W] cos ϕο

1. Uo - početakokretanja rotora

2. Uo = 0,5 ⋅ Un

3. Uo = 0,9 ⋅ Un

4. Uo = Un

5. Uo = 1,1 ⋅ Un

Zadatak 1.3. Pokretanje motora direktnim spajanjem na električnu mrežu

Kako je ispitivani jednofazni asinkroni motor izveden s pomoćnim namotom i u serijuspojenim kondenzatorom, pokretanje se provodi direktnim uklapanjem motora na mrežu uznazivni napon Un [V]. Pri pokretanju potrebno je mjeriti struju uklapanja Iuk [A] koju motoruzima iz mreže prilikom zaleta, te struje kroz pomoćni namot Ip [A] i kroz glavni namot Ig [A].Nakon uklapanja motora na mrežu potrebno je izvršiti i mjerenje broja okretaja rotorakorištenjem tahometra. Pokretanje motora direktnim spajanjem na električnu mrežu provodi sespojem prikazanim na Sl. 1.4.

220 [V] VU

AIuk

reg.trafo

2 4

C

53

A

A

1

Ig

Ip

Slika 1.4.

Mjerenje Napon U [V] Iuk [A] Ip [A] Ig [A] n [o/min]

1. U = 0,9 ⋅ Un

2. U = Un

Zadatak 1.4. Promjena smjera vrtnje

Kada motor radi u funkciji pranja, tj. pri nižem broju okretaja, može se provesti pokuspromjene smjera vrtnje motora.

Promjena smjera vrtnje motora postiže se električkim putem tako da se kondenzatorprespaja jedanput u seriju s namotom V’ - z’, a drugi put u seriju s namotom U’ - x’. Shemaspoja za promjenu smjera vrtnje prikazama je na Sl. 1.5.

4

1

4 6

C

75

MOTOR

1'

1

R

0

220 [V]

sklopka zalijevo - desno

Slika 1.5.

Principijelna shema promjene smjera vrtnje prikazana je na Sl. 1.6.

1

U' V'

x' z'

lijevi smjer vrtnje

C1' 1

5 4

C u seriju s U' - x'

220 [V]

0

1

U' V'

x' z'

desni smjer vrtnje

C1' 1

5 4

C u seriju s V' - z'

220 [V]

0

766 7

Slika 1.6.

5

VJEŽBA 2: TROFAZNI ASINKRONI MOTORI

Cilj vježbe: Treba izvršiti provjeru namota statora, ispravnost spojeva, mjerenje otporanamotaja, te pokretanje trofaznog asinkronog motora neposrednim spajanjem naelektričnu mrežu i spajanjem preko elektromagnetskog sklopnika.

Zadatak 2.1. Tehnički podaci ispitivanog asinkronog motora

Provedite ispitivanje trofaznog asinkronog motora u beznaponskom stanju. Na ispitiva-nom motoru očitajte tehničke podatke, napon, spoj, snagu, broj okretaja i dr.

Vrsta električnog motora: _______________________________________

Tip: __________________ Tvornički broj: _______________

Nazivna snaga: _________ Nazivni napon: ______________

Nazivna struja: __________ Nazivna frekvencija: __________

Spoj (∆;Υ): _____________ Faktor snage: ________________

Broj pari polova: ________ Brzina vrtnje: ________________

Broj pari polova “p” može se odrediti koristeći se sljedećom formulom:

[ ]n60 f

pokretaja / mins =

⋅

pri čemu je: ns - sinkrona brzina vrtnje motora,

f - nazivna frekvencija motora,

p - broj pari polova motora.

Zadatak 2.2. Provjera spojeva statorskog namota

Statorski namot trofaznih asinkronih motora može biti u spoju zvijezda “Υ” ili u spojutrokut “∆”, kao što je to prikazano na Sl. 2.1.

z x y

CBA

z x y

CBA

Zvijezda Trokut

IL = If

UL = UfUL = 3 Uf

IL = 3 I f

Slika 2.1.

6

Zadatak 2.3. Provjera oznaka namota statora i rotora

Na temelju sheme spoja prikazane na Sl. 2.2. provjerite instrumentom ispravnost oznakanamota. Prije provjere treba raspojiti mostiće kojima se namoti spajaju u zvijezdu, odnosnotrokut.

z x y

CBA

Stator

Slika 2.2.

Nakon provjere ispravnosti spojeva i namota treba izmjeriti otpor svakog faznognamotaja i rezultate upisati u tablicu.

Namotaj Otpor [ΩΩΩΩ]

A - x

B - y

C - z

Zadatak 2.4. Pokretanje motora neposrednim priključkom na električnu mrežu

Spojite motor u strujni krug prema Sl. 2.3.

Postavite trofazni linijski napon na UL = 35 [V] (stezaljke R, S i T na stolu). Utvrditemjerenjem odnose struje pokretanja motora Ip [A] i nazivne struje motora In [A] pri pokretanjumotora u neopterećenom stanju. Za određivanje struje pokretanja koristite analogni ampermetarte u trenutku uključivanja motora na električni napon promatrajte otklon kazaljke ampermetra.Tahometrom izmjerite brzinu vrtnje motora. Promijenite iznos linijskog napona UL i izveditejoš dva mjerenja, te rezultate mjerenja unesite u sljedeću tablicu.

Mjerenje 1. 2. 3.

UL [V]

IP [A]

IN [A]A A B C

yz x

M3

R

TS

o/min.Slika 2.3.

7

VJEŽBA 3: ISTOSMJERNI STROJEVI

Cilj vježbe: Upoznati rad motora i generatora istosmjerne struje. U ovoj je vježbi naglasak naupoznavanju karakteristika rada istosmjernog elektromotora dok generator služikao opterećenje promatranog motora.

Zadatak 3.1. Vanjska karakteristika brzine vrtnje motora sa serijskom uzbudom

Na ispitivanom učilu MOTOR-GENERATOR treba provesti pokus opterećenja motora.U ovom se zadatku ispituje istosmjerni motor sa serijskom uzbudom. U praznom hoduovakvom motoru naglo raste brzina vrtnje rotora (motor “bježi” pa može doći do oštećenjarotora) te je potrebno motor pokrenuti pod opterećenjem.

Na Sl. 3.1. prikazana je shema spoja motora sa serijskom uzbudom i generatora sparalelnom uzbudom koji služi kao opterećenje motora.

M

A

mAA

B

D F2F1

C E1

E2

R2 R1 U =+ -

220 [V]

reg.trafo

U

S

AA

B

D FC

E

Ru

+

G V

-

RT

Slika 3.1.

Nakon spajanja motora i generatora prema priloženoj shemi, pokretanje se motora izvodina sljedeći način:

1. Klizač otpornika za pokretanje R1 = 100 [Ω] postavite u položaj ≈ 25 [Ω].2. Otpornik trošilo RT = 120 [Ω] postavite na vrijednost 0 [Ω].3. Otpornik za regulaciju uzbude Ru = 500 [Ω] postavite na najveću vrijednost otpora.4. Regulacijskim transformatorom podesite izmjenični napon na ulazu motora na U = 100 [V].5. Uključite sklopku S te regulacijom otpornika R1 postignite normalan rad motora.

Promjenom vrijednosti otpornika R1 mijenjajte brzinu vrtnje motora i očitavajtevrijednosti koje pokazuju instrumenti. Dobivene rezultate upišite u tablicu.

Mjerenje Umot. [V] Imot. [A] Ugen. [V] Igen. [A] n [o/min] Pmot. [W] Pgen. [W]

1.

2.

3.

4.

5.

8

Na osnovi vrijednosti dobivenih mjerenjem te uz korištenje sljedećih formula odreditevrijednosti snage motora i generatora, te izračunate vrijednosti upišite u prethodnu tablicu.

Pmot. = Umot. ⋅ Imot. [W]

Pgen. = Ugen. ⋅ Igen. [W]

Na osnovu provedenih mjerenja i izračunavanja prikažite ovisnost n = f (Imot.) kojaprikazuje moment motora.

Imot [A]0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

200

400

600

800

1000

1200

1400

n [o/min]

Podaci mjerenih strojeva i otpornika za regulaciju:

Motor: U = 220 [V] I = 1,7 [A] P = 0,27 [kW]n = 375 - 1500 [o/min] R1 = 100 [Ω], 2 [A] R2 = 330 [Ω], 1 [A]

Generator: U = 220 [V] I = 1,7 [A] P = 0,27 [kW]n = 375 - 1500 [o/min] Ru = 500 [Ω], 0,6 [A] R1 = 100 [Ω], 2 [A]

9

VJEŽBA 4: SPAJANJE I LEMLJENJE VODIČA

Cilj vježbe: Upoznati alate za skidanje izolacije s vodiča, principe spajanja dva vodiča(telefonski i "T" spoj), te provesti izolaciju spojenih vodiča pomoću izolirnevrpce. Naučiti koristiti lemilo s priborom.

Zadatak 3.1. Upoznavanje lemila i pribora za lemljenje

Lemilo s priborom (pastom za lemljenje i lemom) prikazano na Sl. 4.1. služi za lemljenjeraznih limova i žica. Prije početka rada s lemilom potrebno je vrh lemila (lemnik) dobro očistitiprislanjanjem njegovog vrha uz pastu za lemljenje.

Slika 4.1.

Nakon pripreme lemila za rad, lemilom se otapa potrebna količina lema. Žice koje se železalemiti potrebno je mehanički spojiti te se uz njihov spoj prislanja ugrijani lemnik sve dok sespoj dobro ne natopi otopljenim lemom. Način pravilnog rukovanja lemilom prikazan je naSl. 4.2.

Slika 4.2.

Izolirna vrpca služi za izoliranje spojeva elektrovodiča, a na mjesto spajanja namotava sespiralno. Namotavanje treba započeti barem 10 [mm] prije početka neizoliranog spoja te istotako završiti barem 10 [mm] preko izolacije s druge strane spoja, kao što je to prikazano naSl. 4.3.

Slika 4.3.

10

Zadatak 4.2. Spajanje dva vodiča (telefonski spoj)

Prije početka spajanja dva vodiča metodom telefonskog spoja potrebno je izvršitiskidanje izolacije s krajeva vodiča, kao što to prikazuje Sl. 4.4.

Slika 4.4.

Nakon skidanja izolacije vodiča, pristupa se mehaničkom spajanju vodiča na način prika-zan na Sl. 4.5.

Slika 4.5.

Jednom čvrsto mehanički spojeni vodiči leme se radi boljeg vođenja električne struje.Nakon provedenog lemljenja, pristupa se izolaciji spoja na način prikazan na Sl. 4.6.

Slika 4.6.

Zadatak 4.3. Spajanje dva vodiča ("T" spoj)

Prije početka spajanja dva vodiča u "T" spoj potrebno je izvršiti skidanje izolacije nanačin prikazan na Sl. 4.7.

Slika 4.7.

11

Nakon skidanja izolacije vodiča, pristupa se mehaničkom spajanju vodiča na način prika-zan na Sl. 4.8.

Slika 4.8.

Jednom čvrsto mehanički spojeni vodiči leme se radi boljeg vođenja električne struje.Nakon provedenog lemljenja, pristupa se izolaciji spoja na način prikazan na Sl. 4.9.

Slika 4.9.

12

VJEŽBA 5: SPAJANJE DVOŽILNOG KABELA

Cilj vježbe: Treba izvršiti pripremu dvožilnog kabela za spajanje na utikač i utičnicu.Upoznavanje postupaka skidanja izolacije s vodiča i njihovog mehaničkogspajanja s utičnicom i utikačem.

Zadatak 5.1. Priprema dvožilnog kabela za priključivanje

Prije priključivanja dvožilnog kabela na prekidač, utičnicu ili utikač potrebno jepripremiti dvožilni kabel za priključivanje. Na Sl. 5.1. prikazan je postupak pripreme dvožilnogkabela za priključivanje.

Slika 5.1.

Nakon što se na vodovima dvožilnog kabela skinemo izolaciju, potrebno je pripremitikrajeve kabela za priključivanje na priključnice prekidača, utičnice ili utikača na način prikazanna Sl. 5.2.

Slika 5.2.

Zadatak 5.2. Priključivanje dvožilnog kabela na utičnicu i utikač

Pripremljeni dvožilni kabel spojite na utičnicu na način prikazan na Sl. 5.3.

Slika 5.3.

Pripremljeni dvožilni kabel spojite na utikač na način prikazan na Sl. 5.4.

Slika 5.4.

13

VJEŽBA 6: SPOJ S IZMJENIČNOM I KRIŽNOM SKLOPKOM

Cilj vježbe: Treba izvesti spoj s izmjeničnom i križnom sklopkom namijenjen naizmjeničnompaljenju i gašenju rasvjete u dugačkim koridorima (spoj omogućava da se rasvjetaupali na jednom kraju, a ugasi na drugom kraju i obrnuto).

Zadatak 6.1. Spajanje dvije izmjenične i jedne križne slopke

Na Sl. 6.1. prikazana je električna shema spoja s izmjeničnom i križnom sklopkom.Prema prikazanoj električnoj shemi spojite dvije izmjenične i jednu križnu sklopku da čineželjeni spoj.

Slika 6.1.

Koristeći se unimerom odredite koji priključci na ikrižnoj i dvjema izmjeničnimsklopkama odgovaraju brojevima prikazanima na Sl. 6.1.

Prema električnoj shemi na Sl. 6.1., umjesto dovođenja napona (F i 0), između točaka 1 i6 spojite unimer postavljen u položaj za otkrivanje kratkog spoja (na poziciju u električnojshemi prikazanoj simbolom za žarulju). Naizmjeničnim promjenama položaja svih triju sklopkiprovjerite spoj (nakon svakog pritiska na bilo koju sklopku, stanje koje pokazuje unimer bi setrebalo promijeniti − zvučni signal bi se trebao ili pojaviti ili prestati, ovisno o trenutnomstanju).