Gemeentelijk Technisch Instituut

Eenfasige motor
1
Gemeentelijk Technisch Instituut
Europalaan 1
9120 BEVEREN
…………………………………..
TECHNISCH SECUNDAIR ONDERWIJS
Schooljaar: 2007 - 2008
…………………………………………..
GEÏNTEGREERDE PROEF
2de Leerjaar van de 3de Graad
ELEKTRICITEIT-ELEKTRONICA
Enkelfasige motor met start- en
bedrijfscondensator
Van Hoylandt Roel
Weverstraat 31
9130 Kieldrecht
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
2
Woord vooraf
Bij deze wil ik de personen bedanken die mij dit jaar geholpen hebben in mijn zesde
middelbaar om mijn eindwerk vorm te geven.
Dank aan:
Dhr. Parrin P. voor het begeleiden van dit eindwerk en het kiezen van
het onderwerp;
alle andere leerkrachten van het zesde middelbaar voor de steun die ik
dit jaar gekregen heb;
mijn medeleerlingen;
mijn ouders voor hun logistieke en morele hulp.
Van Hoylandt Roel
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
3
Inhoudsopgave
Woord vooraf
Inhoudsopgave
Inleiding
Deel I: Theoretische bespreking
1
Algemeen
1.1
Verklaring van het begrip “enkelfasige motor”
1.2
Toepassingen van de enkelfasige motor
1.3
Indeling motoren
2
Werking
2.1
Onderdelen van de enkelfasige motor
2.2
De kooirotor
2.2.1
Wat is een kooirotor?
2.2.2
Opbouw van een kooirotor
2.2.3
Werking van een kooirotor
A. Geleider in een magnetisch veld
B. Lorentz-kracht
C. Faseverschuiving φ
D. Aanloopkoppel
2.2.4
Samengevat
2.3
De stator
2.3.1
Wat is een stator?
2.3.2
Opbouw van de stator van een enkelfasige motor
2.3.3
Werking van de stator van een enkelfasige motor
A. Wikkeling op een eenfasig net
B. Theorema van Leblanc
C. Slipfactor
D. Koppelrotatiegrafiek
E. Twee wikkelingen op een tweefasig net
F. Twee wikkelingen op een enkelfasig net
G. Types van schakelaars
H. Bepalen van de capaciteit
2.4
Toelichtingen
2.4.1
Verschillende spanningen
A. Ingrepen op de wikkelingen
B. Lage spanning
C. Hoge spanning
2.4.2
Omkeren van de draaizin
Deel 2: Praktische proef
1
Bespreking
1.1
Doel van de proef
1.2
Benodigdheden
1.3
Bespreking van de meetpanelen en machines
1.3.1
Algemene kenmerken
1.3.2
Universele voedingseenheid
A. Algemeen
B. Aansluitingen en onderdelen van het meetpaneel
6EE
Van Hoylandt Roel
2
3
5
6
6
6
6
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
13
13
13
13
13
13
15
16
16
18
20
22
23
24
24
24
24
25
25
27
27
27
27
27
27
27
27
28
2007-2008
Eenfasige motor
4
1.3.3
1.4
1.5
1.6
Biblografie
6EE
Enkelfasige motor met start- en bedrijfscondensator
28
A. Algemeen
28
B. Aansluitingen en onderdelen van het meetpaneel
29
1.3.4
Rem- /aandrijfeenheid
29
A. Algemeen
29
B. Aansluitingen en onderdelen van het meetpaneel
30
1.3.5
Stuureenheid
31
A. Algemeen
31
B. Aansluitingen en onderdelen van het meetpaneel
32
Aansluitschema’s
34
1.4.1
Schema opstelling 1: Enkelfasige motor met
bedrijfscondensator
34
1.4.2
Schema opstelling 2: Enkelfasige motor met start- en
bedrijfscondensator
35
Meetprocedure
35
1.5.1
Algemeen
35
1.5.2
Opnemen van de koppel-toerentalkarakteristiek met
bedrijfscondensator
36
1.5.3
Opnemen van de koppel-toerentalkarakteristiek met start- en
bedrijfscondensator
36
Meetresultaten
37
1.6.1
Tabellen met meetresultaten
37
1.6.2
Grafiek met meetresultaten
38
1.6.3
Besluiten uit de praktische meetproeven
38
39
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
5
Inleiding
Het doel van dit eindwerk is het uitleggen van een enkelfasige motor met start- en
bedrijfscondensator. Hierdoor is dit eindwerk opgesplitst in twee delen.
Het eerste deel is een theoretisch deel dat handelt over de bouw, werking en
eigenschappen van de enkelfasige motor. Ook een bespreking van de
meetprocedure voor het opnemen van de koppel-toerentalkarakteristiek wordt in dit
deel uitvoerig besproken. Verder vindt men in deel één ook nog het aansluitschema,
een bespreking van de instellingen van de aandrijfmodule en van de benodigde
meetpanelen.
Het tweede deel is het praktisch gedeelte waarin de resultaten van de koppeltoerentalkarakteristieken in komen te staan, verder vindt men hier nog een
vergelijking van de opgenomen en theoretische karakteristieken.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
6
Deel I: Theoretische bespreking
1 Algemeen
1.1
Verklaring van het begrip “enkelfasige motor”
Definitie van een motor:
Een motor is een machine die in staat is een bepaalde soort energie om te
zetten in bewegingsenergie.
Meestal zal de bewegingsenergie een ronddraaiende beweging zijn maar lineaire
bewegingen1 zijn ook mogelijk.
Deze machine heeft dus de naam motor (Latijn voor beweging) gekregen omdat zij in
staat is om elektrische energie om te zetten in mechanische energie die terug te
vinden is in een roterende as.
De motor wordt enkelfasig genoemd omdat hij maar 2 aansluitdraden heeft (N en L),
in tegenstelling met de driefasige motor, die 3 aansluitdraden heeft (L1, L2 en L3).
De motor heeft dus genoeg aan een enkelfasig net als bron.
1.2
Toepassingen van de enkelfasige motor
Omdat de enkelfasige motor slechts over twee aansluitdraden beschikt, wordt hij
veelvuldig gebruikt in het dagelijkse leven. Dit omdat in de meeste huizen geen
driefasig net aanwezig is. En als dit al aanwezig is, zal men dit nooit terugvinden in
de huiskamer. De meeste toestellen in huis worden aangesloten op het enkelfasig
netwerk. De enkelfasige motoren worden daarom vooral gebruikt voor
huishoudtoestellen zoals keukenrobots en mixers of bij werktuigmachines zoals
boormachines, slijpschijven … Eenfasige motoren kunnen gebruikt worden op
plaatsen waar een soepele rotatiefrequentieregeling en/of een groot aanzetkoppel
met een hoge rotatatiefrequentie gewenst is. Een ander voordeel van dit type motor
is dat het klein gebouwd kan worden. Hierdoor kan men deze motor tamelijk
gemakkelijk inbouwen in een toestel.
Men zal dit type motoren ook nooit tegenkomen op plaatsen waar veel vermogen
nodig is, hiervoor is dit type motoren niet rendabel genoeg. Indien men een groot
vermogen nodig heeft zal men overstappen naar een ander type motor2.
1
2
Een lineaire beweging vindt men onder andere terug bij lineaire motoren.
Bijvoorbeeld een driefasige motor.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
1.3
7
Indeling motoren
De motor die besproken gaat worden is de enkelfasige motor met start- en
bedrijfscondensator of kortweg de condensatormotor.
Figuur 1: Indeling motoren
Zoals men kan zien op de figuur wordt de condensatormotor gerangschikt onder de
elektromotoren. Dit omdat hij gebruik maakt van elektrische energie en niet van
energie zoals verbranding, ontploffing en ook niet van chemische of mechanische
energie. De tak elektromotoren kan men opsplitsen in twee onderverdelingen, de DCmotoren die gebruik maken van gelijkstroomenergie en AC-motoren die gebruik
maken
van
wisselstroomenergie.
De
condensatormotor
werkt
op
wisselstroomenergie dus wordt hij ook onder deze tak geplaatst.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
8
De tak AC kan op zijn beurt ook nog eens opgesplitst worden in twee takken,
namelijk enkelfasig en driefasig. De condensatormotor maakt gebruik van
enkelfasige energie, dus men vindt hem ook in deze tak terug.
2 Werking
2.1
Onderdelen van de enkelfasige motor
Figuur 2: Onderdelen van de enkelfasige motor
Lijst van de belangrijkste onderdelen
3. Voorste lagerschild
4. Voorste lager
5. Stator met bijhorende bekabeling
6. Starter (bijvoorbeeld een stroomgevoelig relais)
14. Start- en bedrijfscondensator
18. Kooirotor
19. Achterste lager
21. Achterste lagerschild
24. Schoepenwiel
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
2.2
2.2.1
9
De kooirotor
Wat is een kooirotor?
Een kooirotor is het ronddraaiende gedeelte van de motor. Hij zet de magnetische
energie die ontwikkeld wordt in de stator, om in mechanische energie.
Figuur 3: Praktische voorstelling van een kooirotor
zonder schoepenwiel
De voorkant van de as van de rotor is naar buiten gebracht zodat men een
mechanische belasting kan aanbrengen. Aan de andere zijde van de rotor vindt men
een schoepenwiel dat dienst doet als een soort ventilator. Dit schoepenwiel
ontwikkelt een luchtstroom als de rotor draait. De luchtstroom stroomt tussen de rotor
en stator zodat deze hun warmte gemakkelijker kunnen afvoeren. De rotor steunt in
de voorste en achterste lagers, die op hun beurt in het voorste en achterste
lagerschild hangen. Bij speciale uitvoeringen is de as langs beide kanten naar buiten
gebracht zodat men langs alle twee de kanten van de motor iets kan aansluiten.
Een kooirotor vindt men zowel terug in enkelfasige als in driefasige motoren.
Figuur 4: Reële voorstelling van een kooirotor
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
2.2.2
10
Opbouw van een kooirotor
Een kooirotor bestaat uit twee ringen die een lage elektrische weerstand hebben.
Deze ringen worden gemaakt uit metaal, bijvoorbeeld aluminium. Tussen deze ringen
worden staven aangebracht die ook een lage elektrische weerstand hebben. Deze
staven worden kortgesloten door de beide ringen.
Figuur 5: Opbouw van de elektrische kooi
Door het midden van de beide ringen loopt de as. De ruimte in de verkregen cilinder
wordt meestal opgevuld met gelammelleerde plaatjes, dit om wervelstromen tegen te
gaan en ervoor te zorgen dat we statorflux minder weerstand ondervindt.
2.2.3
Werking van een kooirotor
Men neemt een kooirotor die vrij rond kan draaien op een as3. Rond de kooirotor laat
men een (elektro-)magneet draaien. Deze magneet simuleert het statordraaiveld dat
later wordt opgewekt door de statorwikkelingen van de motor.
Figuur 6: Werking van een kooirotor
3
Niet getekend om het overzicht in de figuur te behouden
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
11
A. Geleider in een magnetisch veld
De rotor wordt geblokkeerd. Nu bekijken we één geleider (staaf). Deze
geleider heeft een gelijkstroomweerstand R en een zelfinductiecoëfficiënt L.
Figuur 7: Geleider in een draaiveld
De geleider bevindt zich in een bewegend magnetisch veld.
Van een geleider bewegend in een magnetisch veld weten we dat hij een
spanning opwekt die gelijk is aan:
E: Gegenereerde spanning in Volt
B: Fluxdichtheid van het magnetisch veld in Tesla
v: Snelheid waarmee de geleider de veldlijnen snijdt in meter per
seconde
l: Lengte van de geleider in het magnetisch veld in meter
α: hoek tussen de snelheidsvector van de geleider en de veldlijnen in
graden
B. Lorentz-kracht
De geleider wekt dus een spanning op, maar de geleider is kortgesloten via de
ringen en de andere geleiders van de kooirotor. Er zal dus een stroom I
beginnen vloeien door de geleider. Deze stromen wekken een magnetisch
veld op dat zich afzet tegenover het veld van de magneet die rond de kooirotor
draait (draaiveld van de stator). Hierdoor wordt er een kracht ontwikkeld op de
geleider, deze kracht noemen we de Lorentz-kracht. De grootte van de kracht
kan men uitrekenen volgens de volgende formule.
F: Gegenereerde kracht in Newton
B: Fluxdichtheid van het magnetisch veld in Tesla
I: Stroom door de geleider in Ampère
l: Lengte van de geleider in het magnetisch veld in meter
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
12
C. Faseverschuiving φ
Aangezien
de
geleider
een
zelfinductiecoëfficiënt
L
en
een
gelijkstroomweerstand R heeft, zal de stroom door de geleider naijlen op de
spanning over de geleider. De stroom zal dus ook naijlen op de statorflux. De
hoek waarmee de stroom zal naijlen is te herleiden uit de volgende formule:
φ: Faseverschuiving tussen de stroom door de geleider en de spanning
over de geleider in graden
f: Frequentie van de statorflux4 in Hertz
L: Zelfinductiecoëfficiënt van de geleider in Henry
R: Gelijkstroomweerstand van de geleider in Ohm
Zoals de formule dus aantoont, ziet men dat de faseverschuiving tussen de
stroom door de geleider en de spanning over de geleider enkel afhankelijk is
van de frequentie van de statorflux. L en R zijn immers constant. Bij stilstand
is de faseverschuiving maximaal omdat er geen verschil is tussen de
frequentie van de statorflux en de frequentie van de spanning over de
geleider, de frequentie is dus maximaal.
D. Aanloopkoppel
Volgende formule geeft ons de fictieve wisselstroomweerstand van de geleider
in functie van de frequentie van de statorflux:
Xg: Fictieve wisselstroomweerstand van de geleider in Ohm
fs: Frequentie van de statorflux in Hertz
L: Zelfinductiecoëfficiënt van de geleider in Henry
Aangezien fs niet meer kan stijgen is Xg maximaal. De stroom door de geleider
zal dus minimaal zijn.
De stroom door de geleider bij rotorstilstand is dus laag, dit heeft als gevolg
dat de Lorentz-kracht ook laag zal zijn (zie formule Lorentz-kracht). Het
aanloopkoppel van de kooirotor zal dus laag zijn.
4
Of de frequentie van de spanning over de geleider, deze zijn immers gelijk bij stilstand van de rotor
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
13
De rotor wordt gedeblokkeerd: door het aanloopkoppel zal de rotor beginnen
draaien. Hierdoor zal de faseverschuiving tussen de stroom door de geleider
en het statordraaiveld verkleinen. De rotor zal versnellen en de
rotatiefrequentie waarmee het statordraaiveld de geleider snijdt, zal dalen.
Hierdoor zal de spanning over de geleider dalen. Dit heeft dan weer tot gevolg
dat de stroom door de geleider zal dalen, wat op zijn beurt weer nadelige
effecten heeft op het koppel (zie formule van Lorentz-kracht).
Het koppel zal op een bepaalde snelheid een maximum bereiken. Stel dat de
rotor de rotatiefrequentie van het statordraaiveld zou ondervinden, dan zou de
faseverschuiving nul zijn, er zou geen stroom meer vloeien en het koppel zou
nul worden. Dit zou als gevolg hebben dat de rotor terugzakt in snelheid. Dit
terugzakken in snelheid zal tot gevolg hebben dat er terug een koppel zal
ontstaan en de rotor terug aangedreven wordt.
2.2.4
Samengevat
Het draaiveld van de motorwikkelingen zal de rotorgeleiders snijden waardoor er
inductiespanningen worden opgewekt over de rotorgeleiders. Omdat de rotor een
gesloten kring vormt, zullen er rotorstromen gaan vloeien. De stroomvoerende
rotorgeleider bevindt zich in een magnetisch veld, zodat er Lorentz-krachten ontstaan
op de rotorgeleiders. De som van al deze Lorentz-krachten veroorzaakt het koppel
van de motor.
2.3
2.3.1
De stator
Wat is een stator?
Een stator is het onderdeel van de motor/generator dat stilstaat. De stator bestaat uit
één of meerdere wikkelingen die in het geval van een motor een magnetisch veld
opwekken. Dit magnetisch veld wordt dan door de (kooi)rotor omgezet naar
mechanische rotatie-energie.
2.3.2
Opbouw van de stator van een enkelfasige motor
Bij een enkelfasige motor bestaat de stator uit twee wikkelingen, de hoofdwikkeling
en de hulpwikkeling. De hulpwikkeling ligt ruimtelijk 90° verschoven tegenover de
hoofdwikkeling. De twee wikkelingen zijn identiek.
2.3.3
Werking van de stator van een enkelfasige motor
A. Wikkeling op een eenfasig net
We nemen één wikkeling en sluiten deze aan op een spanning met een
sinusvormig verloop. Dit heeft als gevolg dat door de wikkeling een stroom zal
beginnen vloeien die op zijn beurt een wisselveld Φ opwekt. De grootte van Φ
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
14
zal net zoals de spanning een sinusvormig verloop hebben. De grootte van het
wisselveld Φ zal zich dus altijd tussen zijn positief maximum (+Φm) en zijn
negatief maximum (-Φm) liggen, dit wil dus ook zeggen dat Φ op bepaalde
momenten nul zal zijn. De richting van het wisselveld zal ongewijzigd blijven,
de zin wisselt steeds.
In figuur 8 is duidelijk te zien dat de stroom I en het wisselveld Φ in fase zijn.
Ook ziet men duidelijk de sinusvorm terug.
De polariteit van de polen in de figuur is gezien vanuit de stator.
Figuur 8: Wikkeling op eenfasig net
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
15
B. Theorema van Leblanc
Als men het theorema van Leblanc op het wisselveld toepast dan krijgt men
twee draaivelden die de helft zijn van Φm, deze draaivelden zijn ΦL en ΦR. De
twee draaivelden zijn gelijk in grootte (Φm/2), hebben dezelfde
rotatiefrequentie ω en draaien in tegengestelde richting.
Figuur 9: Leblanc toegepast op het wisselveld op een willekeurig tijdstip
In figuur 9 ziet men dus ΦL en ΦR getekend staan, ze vertrekken beide uit het
nulpunt. Telt men ΦL en ΦR op dan bekomt men de resultante Φ.
Als men figuur 9 bekijkt ziet men dat de totale flux Φ op dat moment bijna
gelijk is aan +Φm. Als men een stap verder in de tijd gaat (zie figuur 10), dan
zal men zien dat Φ steeds meer tot nul nadert. Op een bepaald moment zal de
richting van ΦL 180° verschillen met de richting van ΦR , nu is Φ gelijk aan nul.
Als men ΦL en ΦR verder laat doordraaien, zal de totaalflux Φ van zin
veranderen en naar -Φm toegroeien.
Zoals men ziet kan Φ nooit voorbij +Φm of -Φm komen. Maar Φ kan wel gelijk
zijn aan +Φm of -Φm, dit is het geval wanneer de richtingen van ΦL en ΦR
identiek zijn.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
16
Figuur 10: Theorema van Leblanc verder uitgewerkt
C. Slipfactor
De slipfactor s duid een afwijking tussen de rotatiefrequentie van het
statordraaiveld en de rotatiefrequentie van de rotor aan. De slipfactor is te
berekenen met de volgende formule:
s:
slipfactor in procent
nstator: rotatiefrequentie van het statordraaiveld in toeren per minuut
nrotor: rotatiefrequentie van de rotor in toeren per minuut
Zo zal bij stilstand van de rotor zal de slipfactor 100% zijn, bij een synchrone
snelheid5 zal s gelijk zijn aan 0%.
D. Koppelrotatiegrafiek
Figuur 11 laat ons de koppelrotatiegrafiek zien van een motor met één
wikkeling, aangesloten op een enkelfasige spanning. In de figuur staat het
verloop van het opgewekte koppel6 van ΦL en het opgewekte koppel van ΦR
uitgetekend. Als men nu de krommen TL en TR samentelt dan bekomt men de
resulterende koppelrotatiegrafiek T.
Zoals men ziet is het resulterend koppel T bij stilstaande rotor (s = 100% = 1)
gelijk aan nul. Dit heeft als gevolg dat de motor niet uit zichzelf kan beginnen
draaien. Als er een externe factor de rotor aan het draaien zou kunnen
brengen, dan zal er wel een koppel zijn. Dit beperkte koppel zal de rotor doen
5
6
Is onmogelijk om te halen, zie laatste alinea “Aanloopkoppel” bij “Werking van een kooirotor”
Het opgewekte koppel is het koppel dat opgewekt wordt op de kooirotor door de flux
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
17
versnellen. Bij het versnellen zal de rotor steeds in dezelfde zin blijven
draaien.
Figuur 11: Koppelrotatiegrafiek
Eens de rotor aangelopen is, blijven er nog altijd twee draaivelden aanwezig,
namelijk ΦL en ΦR. Eén van deze twee draaivelden gaat tegen de
motordraaizin in. De rotatiefrequentie van dit draaiveld lijkt dubbel zo snel
tegenover de rotatiefrequentie van het statordraaiveld (s = 200% = 2). Dit
inverse veld (Φinvers) zorgt er nu voor dat er over de geleiders van de rotor een
spanning komt te staan die 90° naijlt, deze spanning noemen we Einvers. Deze
spanning heeft tot gevolg dat er door de rotor een stroom zal beginnen lopen
(Iinvers).
Omdat de rotor zeer inductief is, zal de stroom 90° naijlen op Einvers en 180° op
Φinvers. Aangezien Φinvers zijn frequentie dubbel zo groot is als de netfrequentie,
zal de frequentie van Iinvers dat ook zijn. De stroom zal tot gevolg hebben dat er
een flux Φ’ zal ontstaan, die in fase is met Iinvers. Deze flux is dus net zoals de
stroom 180° verschoven tegenover Φinvers; ze zullen elkaar voor een groot deel
compenseren waardoor er maar één draaiveld meer over blijft.
Figuur 12: Tegengesteld draaiveld
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
18
E. Twee wikkelingen op een tweefasig net
We sluiten de twee wikkelingen aan op een tweefasig net, dit net levert twee
sinusvormige spanningen die onderling 90° graden verschoven zijn.
Figuur 13: Tweefasig net
De twee wikkelingen liggen ruimtelijk 90° van elkaar verschoven. In realiteit
zijn beide wikkelingen niet identiek, dit is praktisch onmogelijk om te
realiseren. Ook zal er later met één wikkeling, één of twee condensatoren in
serie opgenomen worden. Hierdoor zullen de wikkelingen zich niet volledig
identiek gedragen.
We gaan er nu van uit dat de twee wikkelingen identiek zijn. Beide wikkelingen
ziet men getekend in figuur 14A. Uit 2.3.3 weten we dat er een wisselveld in
elke wikkeling zal ontstaan. De richtingen van deze wisselvelden zullen ook
ruimtelijk 90° van elkaar verschoven zijn. In 2.3.3 hebben we bewezen dat
men elke flux Φ kan opsplitsen in twee deelfluxen die gelijk zijn aan de helft
Φm. In figuur 14B ziet men de deelfluxen Φa en Φb van Φ2, in figuur 14C ziet
men de deelfluxen Φa en Φb van Φ1. Als men nu de vier fluxen vectorieel gaat
optellen bekomt men het vectordiagramma uit figuur 14D.
Figuur 14: Twee identieke wikkelingen op een tweefasig net
Men ziet dus dat Φa en Φc elkaar compenseren, deze zullen dus wegvallen. Φb
en Φd zullen elkaar daarentegen juist versterken. We krijgen dus één
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
19
cirkelvormig roterend draaiveld Φr, met een constante grootte. Het draaiveld
maakt één omwenteling per periode van de netfrequentie.
Men kan de vorm van het draaiveld ook bewijzen met het principe van Lissajous.
Hiervoor plaatst men Φ1 op de y-as en Φ2 op de x-as. Men neemt dan voor elk
tijdstip een x(waarde van Φ2) en een y(waarde van Φ1) coördinaat en duidt dat
punt aan. Doet men dit voor een hele periode dan bekomt men een cirkel. Deze
cirkel duidt de vorm van het draaiveld aan.
Figuur 15: Draaiveld met Lissajous
In figuur 16 ziet men wat er gebeurt bij een praktische opstelling waar beide
wikkelingen niet identiek zijn. Hier zal het draaiveld ellipsvormig worden.
Figuur 16: Twee niet-identieke wikkelingen op tweefasig net
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
20
F. Twee wikkelingen op een enkelfasig net
Het bovenstaande principe passen we ook toe bij een enkelfasige motor.
Om een tweefasig net te simuleren binnen de motor gaan we
faseverschuivende elementen toepassen. In het algemeen worden er hiervoor
condensatoren gebruikt, omdat deze relatief klein zijn en geen magnetische
velden opwekken die het draaiveld kunnen beïnvloeden. Het bijschakelen van
een smoorspoel of een aangepaste impedantie zal evengoed een
faseverschuiving opbrengen. We gaan er verder vanuit dat er één of meerdere
condensatoren gebruikt worden.
De condensator plaatsen we in serie met de hulpwikkeling, hierdoor zal de
stroom door de hulpwikkeling 90° voorijlen op de stroom door de
hoofdwikkeling. Uit punt 2.3.3 weten we dat er een cirkelvormig draaiveld zal
ontstaan. Dit draaiveld zal de rotor aan het draaien brengen (zie 2.2.3).
We verkrijgen dus het schema vanuit figuur 17.
Figuur 17: Schema enkelfasige motor met startcondensator
en centrifugaalschakelaar
In dit schema ziet men dus dat de hoofdwikkeling L1 rechtstreeks over het
eenfasige net staat. Hulpwikkeling L2 is aangesloten op het net met een
startcondensator en een centrifugale schakelaar in serie. Na aanloop mag de
hulpwikkeling aangesloten blijven, maar de hulpwikkeling mag ook
uitgeschakeld worden (zie koppelkarakteristiek). Indien hij aangeschakeld blijft
zal de arbeidsfactor van het net verbeterd worden. Aan het gebruik van een
enkele condensator is wel een nadeel verbonden, het aanloopkoppel kan
namelijk niet groter worden dan het nominale koppel.
Figuur 18: Koppelrotatiegrafiek met en
zonder hulpwikkeling
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
21
Figuur 18 laat ons de koppelrotatiegrafiek zien met de hulpwikkeling in- en
uitgeschakeld. Hier is duidelijk het verschil te zien in het aanloopkoppel met en
zonder hulpwikkeling. Men ziet hier duidelijk dat het aanloopkoppel
betrekkelijk lager ligt dan het nominale koppel.
Om het bovenvermelde nadeel te verhelpen passen we volgend schema toe.
Figuur 19: Schema enkelfasige motor met startcondensator
en bedrijfscondensator.
Door twee condensators parallel te schakelen zal de totale capaciteit
verhogen, hierdoor zal het aanloopkoppel verhogen tot 2 à 3 keer het
nominale koppel.
Bij het aanlopen zullen beide condensatoren ingeschakeld zijn. Hierdoor zal
het aanloopkoppel hoog zijn. Later zal C1 uitgeschakeld worden door de
centrifugale schakelaars waardoor het koppel daalt naar het nominale niveau.
Figuur 20: Koppelrotatiegrafiek van enkelfasige motor
met twee condensatoren
In de grafiek uit figuur 20 zien we duidelijk dat het aanloopkoppel hoog is
indien C1 en C2 ingeschakeld zijn, indien enkel C2 ingeschakeld is ziet men dat
het aanloopkoppel laag is. Deze condensator zorgt ook voor een verbetering
van de arbeidsfactor.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
22
G. Types van schakelaars
Naast de hierboven gebruikte centrifugale schakelaar bestaan er ook nog
andere types. Enkele staan afgebeeld in figuur 21.
Figuur 21: Types schakelaars
In volgorde:
handbediende schakelaar: C1 wordt hier manueel uitgeschakeld, dit
maakt dit type schakelaar minder geschikt voor gebruik in automatische
processen;
tijdrelais: hier wordt C1 uitgeschakeld na een bepaalde tijd,
onafhankelijk van het toerental van de motor;
stroomgevoelig relais: een motor neemt bij het aanlopen meer stroom;
eens deze stroom gedaald is tot een bepaald niveau, wordt C1
uitgeschakeld.
Het meest gebruikte type schakelaar is de centrifugale schakelaar. Deze
schakelaar is opgebouwd uit twee halve van elkaar geïsoleerde ringen, drie
aan elkaar kortgesloten borstels, een veersysteem en drie gewichten. De
schakelaar schakelt wanneer een bepaal toerental is bereikt. Dit wordt gedaan
door de gewichten en het veersysteem op de as te monteren. Door middel van
de middelpuntvliedende kracht zullen de gewichten zich naar buiten begeven,
op een bepaald toerental zal de kracht zo groot zijn dat de contacten zich
openen. De twee halve ringen zullen nu elektrisch van elkaar gescheiden zijn,
het contact is geopend.
Figuur 22: Praktische opbouw van een
centrifugale schakelaar
In het elektrisch schema van figuur 24 ziet men duidelijk de werking van de
schakelaar. Als de schakelaar gesloten is, zijn alle drie de borstels in geleiding
met de halve ringen gebracht, deze zijn dus kortgesloten. Als de schakelaar
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
23
geopend is, gaan de borstels omhoog en worden de ringen elektrisch
gescheiden.
Figuur 23: Schematische voorstelling
centrifugale schakelaar
Figuur 24: Schematische voorstelling van enkelfasige motor
met centrifugale schakelaar
H. Bepalen van de capaciteit
Het bepalen van de capaciteitswaarde kan gebeuren door middel van
volgende formule:
C:
P:
f:
U:
ŋ:
n:
capaciteit van de condensator in µF
het nuttig vermogen in Watt
frequentie van het net in Hertz
spanning van het voedend net in Volt
rendement van de motor
effectieve windingsverhouding van hulpfase tot hoofdfase
Met de capaciteit wordt de waarde van C1 en C2 in parallel bedoeld.
Over de condensator(s) komt een spanning te staan, het is dan ook belangrijk
dat de condensator deze spanning aankan. Indien het foutieve type van
condensator is gekozen, is de kans dat hij beschadigd raakt redelijk groot. Het
is dus belangrijk dat op voorhand geweten is hoe groot Uc zal zijn. Dit is
eenvoudig te berekenen met volgende formule:
Uc: spanning over de condensator in Volt
n: effectieve windingsverhouding van hulpfase tot hoofdfase
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
24
Als type bedrijfscondensator wordt meestal een elektrolytisch type voor
wisselstroom gebruikt. Deze zijn enkel te vinden in genormaliseerde waardes.
Indien men dus een waarde uitkomt die niet bestaat, zal men de dichtst
bijzijnde waarde moeten nemen.
2.4
2.4.1
Toelichtingen
Verschillende spanningen
A. Ingrepen op de wikkelingen
Om het toepassingsgebied van de enkelfasige motor nog uit te breiden wordt
deze motor soms geschikt gemaakt voor twee spanningen.
Om dit mogelijk te maken dient men de hoofdwikkeling op te delen in twee
identieke delen.
De hulpwikkeling maakt men zo dat deze kan werken voor de kleinste
spanning.
B. Lage spanning
Om de motor te laten werken op een lage spanning schakelt men de twee
delen van de hoofdwikkeling (L11 en L12) in parallel. Deze twee delen zullen
dan met elkaar meewerken, zo lijkt het of er maar één wikkeling is
aangesloten. Als men één van beide wikkelingen omgekeerd aansluit, zal
deze de andere tegenwerken waardoor het wisselveld afgebroken wordt. Dit
heeft tot resultaat dat de motor niet zal draaien/aanlopen7.
De hulpwikkeling met bijhorende condensators en schakelaar sluit men aan op
de netspanning.
Men verkrijgt dan het schema zoals in figuur 25:
Figuur 25: Enkelfasige motor aangesloten op lage spanning
7
Als men de motor met een externe factor laat aanlopen zal deze blijven draaien door het wisselveld
van de hulpwikkeling.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
25
C. Hoge spanning
Om de motor op een hoge spanning te laten draaien, dient men de
wikkelingen L11 en L12 in serie te plaatsen zodat de netspanning verdeeld
wordt over beide wikkelingen.
In het midden van de twee wikkelingen takt men af voor de schakeling van de
hulpwikkeling. De twee hoofdwikkelingen werken nu als spanningsdeler,
waardoor ook de hulpwikkeling en bijhorende condensators niet de volledige
(hoge) spanning krijgen.
De twee hoofdwikkelingen zullen elkaars veld versterken waardoor deze lijken
te werken als één enkele wikkeling.
Men verkrijgt volgend schema:
Figuur 26: Enkelfasige motor aangesloten op hoge spanning
2.4.2
Omkeren van de draaizin
Het omkeren van de draaizin van de enkelfasige motor kan op twee manieren bereikt
worden.
Omkeren van de stroom door de hoofdwikkeling
Omkeren van de stroom door de hulpwikkeling
Dit is gemakkelijk te bewijzen door middel van Lissajous.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
26
Figuur 27: Rechtsdraaiend veld
Figuur 28: Linksdraaiend veld
Men ziet dat in figuur 27 en figuur 28 de stroom door de hulpwikkeling 180°
verschoven is. Dit is het resultaat van het ompolen van de hulpwikkeling. Deze
faseverschuiving heeft tot gevolg dat het draaiveld omdraait van zin. Aangezien de
rotor de draaizin van het statordraaiveld volgt, zal de rotor ook in de andere richting
draaien.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
27
Deel 2: Praktische proef
1 Bespreking
1.1
Doel van de proef
Het doel van deze praktische proef is het opnemen van de koppeltoerentalkarakteristiek met bedrijfs- en startcondensator. Vooraleer deze proef wordt
uitgevoerd worden eerst de benodigde elektrische schema’s, meetpanelen,
machines, meetprocedures, aansluitschema’s, en instellingen besproken.
Als de proef is uitgevoerd worden de resultaten vergeleken met de theoretische
karakteristieken.
1.2
1.3
1.3.1
Benodigdheden
Universele voedingseenheid, type 2740
Enkelfasige motor met start- en bedrijfscondensator, type 2715
Rem- /aandrijfeenheid, type 2719
Stuureenheid, type 2730
Bespreking van de meetpanelen en machines
Algemene kenmerken
Alle meetpanelen en machines zijn voorzien van een aardeaansluiting, deze moet
voor de veiligheid worden doorverbonden tijdens de proeven.
Alle meetpanelen en machines (met uitzondering van de rem-/aandrijfeenheid)
hebben een blauwe 5 mm dikke kunststofplaat als voorzijde. Deze plaat is voorzien
van witte duidelijke symbolen die de opbouw van het paneel schematisch
voorstellen.
1.3.2
Universele voedingseenheid
A. Algemeen
De universele voedingseenheid levert zowel DC als AC spanningen die nodig
zijn voor het uitvoeren van diverse proeven op motoren. Een driefasige
wisselspanning met neutrale geleider is beschikbaar. In de proef die hier
uitgevoerd gaat worden zullen enkel lijn 1 (L1) en de neutrale geleider gebruikt
worden zodat een enkelfasige wisselspanning gecreëerd wordt.
Het paneel is voorzien van de benodigde zekeringen en een hoofdschakelaar.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
28
B. Aansluitingen en onderdelen van het meetpaneel
Figuur 29: Universele voedingseenheid
Enkel de gebruikte onderdelen en aansluitingen worden beschreven.
1.3.3
1: Hoofdschakelaar
2: Automatische Hoofdzekering (6A)
3: Driefasige Netaansluiting (400V AC/16A), aan de achterzijde van het paneel
9: Driefase uitgang (L1, L2, en L3) met neutrale geleider (N) en
aardeaansluiting (PE) (Imax = 6A, U = 230 V / 400 V)
Enkelfasige motor met start- en bedrijfscondensator
A. Algemeen
De gebruikte motor is een motor zoals beschreven en het theoretische
gedeelte, hij bevat een hoofdwikkeling, hulpwikkeling, start- en
bedrijfscondensator. In plaats van een centrifugale schakelaar die uitgebreid
gezien werd in deel 1 bevat deze motor een stroomgevoelig relais8. Dit relais
dient altijd in serie moet de hoofdwikkeling geplaatst te worden, anders kan
deze beschadigd raken. De hoofdwikkeling is niet gemaakt om de volledige
netspanning te verdragen, als men stroomgevoelig relais mee in serie plaatst
8
Ook wel Clixon-relais of hulpfasestartrelais genoemd
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
29
valt hierover een spanning. Nu krijgt de hoofdwikkeling een lagere spanning
zodat deze niet beschadigd raakt.
De motor die in deze proef gebruikt wordt beschikt ook nog over een
thermokoppel dat aangeeft hoe warm de motor is, indien hij te warm wordt kan
er worden overgegaan tot uitschakeling van de motor.
B. Aansluitingen en onderdelen van het meetpaneel
Figuur 30: Aansluitplaatje van de motor
1.3.4
U1’: Netspanning aansluiting (L1), bovenste aansluitklem stroomgevoelig relais
U1: Gemeenschappelijke aansluiting stroomgevoelig relais en hoofdwikkeling
U2: Netspanning aansluiting(N)
b1: Uitgang stroomgevoelig relais
Z1, Z2: Hulpwikkeling
CA,CA: Startcondensator
CB,CB: Bedrijfscondensator
TK,TK: Thermokoppel
Aardeaansluiting
Rem- /aandrijfeenheid
A. Algemeen
De rem- /aandrijfeenheid is een constructie met een driefasige asynchrone
motor. Deze kan mechanisch aan een andere testmachine gekoppeld worden
doormiddel van een snelopspansysteem. De driefasige asynchrone motor is
pendelend opgesteld, zodat een rekstrookjesmeetbrug het ontwikkelde koppel
kan meten. De meetbrug is voorzien van een nulinstelling. Verder kan de
eenheid het toerental en draaizin van de motor meten.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
30
De driefasige asynchrone motor heeft een toerental van 15 tot 3000 toeren en
kan draaien in beide richten zodat hij de testmachine kan aandrijven en
afremmen.
B. Aansluitingen en onderdelen van het meetpaneel
Figuur 31: Voorzijde
Figuur 32: Achterzijde
Enkel de gebruikte onderdelen en aansluitingen worden beschreven.
1: Pendelmachine
2: Afdekkap over koppeling
3: Opspaninrichting
4: Opspanhefboom
5: Nulinstelling
7: Aansluiting P1, om de pendelmachine (motor) aan te sluiten op de
frequentiegestuurde omvormer van de stuureenheid. (4 polige stekker, U, V,
W en PE)
8: Aardeaansluiting
9: Aansluiting P2, om de pendelmachine (sensoren) aan te sluiten op de
stuureenheid (8 polige stekker)
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
31
Figuur 33: Rem-/Aandrijfeenheid met een testmachine
1.3.5
Stuureenheid
A. Algemeen
De stuureenheid wordt gebruikt voor het uittesten van verschillende types
motoren en generatoren (zowel DC als AC). Dit doet hij door het toerental en
draairichting van de motor in pendelmachine van de rem-/aandrijfeenheid te
veranderen. Het toerental van deze motor wordt geregeld door een digitaal
gestuurde frequentieregelaar die een frequentie uitgeeft van 0,5 Hz tot 120
Hz, en dit is in beide draaizinnen regelbaar. Op deze manier kan de
testmachine aangedreven en afgeremd worden.
De stuureenheid bevat ook een indicatie van het toerental en het opgewekte
koppel zodat er karakteristieken opgenomen kunnen worden.
Op de stuureenheid is een aansluiting voor een temperatuursvoeler voorzien.
Deze temperatuursvoeler zit ingebouwd in de testmachine en is een
bimetaalcontact, type normaal gesloten. Als er een overhitting is schakelt de
frequentiegestuurde omvormer af en gaat er bijhorende rode LED branden. De
start/stop functie wordt uitgeschakeld totdat de testmachine terug is afgekoeld.
Dan gaat de rode LED uit en de men kan de opstelling terug starten. Ook
machines met thermisch contact normaal open kunnen gebruikt worden door
gebruik te maken van het de extra massa-aansluiting.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
32
B. Aansluitingen en onderdelen van het meetpaneel
Figuur 34: Stuureenheid
Enkel de gebruikte onderdelen en aansluitingen worden beschreven.
6EE
1: Netaansluiting (220-240V AC, 50-60Hz)
2: Netzekering, smeltzekering (6,3 A T)
3: Gewenste waarde, stelt de gewenste snelheid voor de pendelmachine in
4: Start/Stop, start of stop de pendelmachine
5: Links/Rechts, laat de pendelmachine links of rechts draaien
6: Keuzeschakelaar
o MANUAL: Handinvoer van de gewenste waarde
o AUTOMATIC: wordt niet gebruikt in de proef
o INTERFACE: wordt niet gebruikt in de proef
7: Frequentiegestuurde omvormer, regelt de snelheid van de motor in de
pendelmachine. De error-LED gaat branden bij volgende fouten:
o Eén of meerdere verbindingen met de motor kortgesloten of sluiting met
de massa
o Steile wijziging van de snelheid van de motor of stuureenheid nadat de
voedingsspanning is ingeschakeld
o Spanning van de tussenkring valt buiten het toegelaten bereik
9: Draaizin van de testmachine
10: Aanduiding van het toerental van de motor in toeren per minuut [rpm =
rounds per minute]
11: Aanduiding van de grote van het koppel in Newtonmeter [Nm], tolerantie ≈
3%
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
33
12: Aansluiting P1, 4 polige stekker (U, V, W, PE) voor het aansluiten van de
pendelmachine
13: Aansluiting PE, alleen met ingestoken netstekker en P1-stekker op de
stuureenheid is deze bus verbonden met de beschermgeleider.
15: Koppelbegrenzer, bestaat uit een schakelaar en een potentiometer. De
schakelaar dient op de stand int. (intern) te staan. De stand interface wordt in
deze proef niet gebruikt. Met de potentiometer kan geregeld worden hoeveel
het koppel van de pendelmachine verzwakt moet worden. Als de
potentiometer op max. gezet wordt heeft dit geen invloed op het koppel van de
pendelmachine.
18: Temperatuurvoeler, schakelt de frequentieregelaar uit wanneer de
testmachine te warm wordt
20: Aansluiting P2, 8 polige stekker, dient voor het aansluiten van de sensoren
in de rem-/aandrijfeenheid op de stuureenheid
22: Maximum snelheid, stelt het naargelang het snelheidsbereik van
schakelaar 24 de maximum snelheid traploos in.
24: Keuze snelheidsbereik, keuze tussen 1800 of 3600 rpm
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
1.4
1.4.1
34
Aansluitschema’s
Schema opstelling 1: Enkelfasige motor met bedrijfscondensator
In onderstaande figuur staat het schema getekend voor het opnemen van de koppeltoerentalkarakteristiek zonder startcondensator.
Figuur 35: Schema opstelling 1
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
1.4.2
35
Schema opstelling 2: Enkelfasige motor met start- en bedrijfscondensator
In onderstaande figuur staat het schema getekend voor het opnemen van de koppeltoerentalkarakteristiek met beide condensatoren.
Figuur 36: Schema opstelling 2
1.5
1.5.1
Meetprocedure
Algemeen
Aangezien er twee situaties (met en zonder startcondensator) zijn waarin de motor
werkt moeten er ook twee koppel-toerentalkarakteristieken opgenomen worden. Dit
gebeurt door middel van de hieronder beschreven meetprocedures. De
meetresultaten moet worden weergegeven in een tabel en grafiek. Volgende tabel
moet ingevuld worden bij beide situaties.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
Meetpunten met:
Nullast snelheid
Nominale snelheid
ste
1 tussenwaarde
Kipmoment
de
2 tussenwaarde
de
3 tussenwaarde
de
4 tussenwaarde
Minimum snelheid
-1
Toerental [n/min ]
36
Koppel [Nm]
Tabel 1: Lege tabel voor koppel-toerentalkarakteristiek
1.5.2
Opnemen van de koppel-toerentalkarakteristiek met bedrijfscondensator
Plaats de condensatormotor in de rem-/aandrijfeenheid en trek aan de hendel
(richting pendelmachine) om hem vast te klemmen
Maak de schakeling zoals getekend in figuur 35
Schakel de universele voedingseenheid in, zodat er 230 V op de testmotor
komt
Schakel de stuureenheid in, en zet zijn voeding aan, de snelheid, koppel en
draaizin worden aangeduid
Controleer de draaizin, de testmotor dient rechtsom te draaien, indien hij
linksom draait dient men de hulpwikkeling9 om te polen (eerst voeding
uitschakelen)
Noteer het nullast toerental en de draaizin
Schakel de universele voeding uit
Voer de volgende instellingen in op de stuureenheid
o Zet keuze schakelaar 6 op MANUAL
o Controleer de instelling van de koppelbegrenzer
o Zet de keuzeschakelaar op het geschikte snelheidsbereik, afhankelijk
van het nullast toerental
o Zet de gewenste waarde schakelaar 3 op de stand int.
o Zet de draaizin schakelaar 5 op de draaizin die hiervoor genoteerd is
Druk kort op de Start/Stop-toets om de pendelmachine te starten
Vergelijk het aangeduide toerental met het nullast toerental en regel deze op
dezelfde snelheid met de gewenste waarde potentiometer 3
Schakel de universele voedingseenheid in, het koppel zou nu nul moeten zijn,
indien niet, corrigeer het toerental met de gewenste waarde potentiometer 3
Schakel eerst de universele voedingseenheid uit en vervolgens pas de
stuureenheid
1.5.3
Opnemen van de
bedrijfscondensator
koppel-toerentalkarakteristiek
met
start-
en
Deze procedure is identiek aan de procedure in 1.5.2, alleen moet nu de schakeling
uit figuur 36 opgebouwd worden.
9
Mag ook de hoofdwikkeling zijn, maar meestal wordt de hulpwikkeling omgepoolt
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
1.6
37
Meetresultaten
1.6.1
Tabellen met meetresultaten
In volgende tabellen ziet men de meetresultaten die opgenomen zijn tijdens de
praktische proef.
6EE
Toerental Koppel
-1
Meetpunten met: [n/min ] [Nm]
Minimum snelheid
40
0.75
100
0.88
200
0.95
300
1.08
400
1.25
500
1.45
600
1.68
700
1.88
800
2.15
900
2.44
1000
2.75
1100
2.93
1150
2.99
Kipmoment
1200
3.05
1250
3.04
1300
2.85
1350
2.72
1400
2.30
Nominale snelheid
1430
1.94
1450
1.25
Nullast snelheid
1500
0.25
Toerental Koppel
-1
Meetpunten met: [n/min ] [Nm]
Minimum snelheid
120
2.40
200
2.55
320
2.79
380
2.92
450
3.11
500
3.27
600
3.38
700
3.66
800
3.93
900
4.25
1000
4.50
1050
4.65
Kipmoment
1100
4.78
1150
3.70
1200
3.10
1250
3.10
1300
2.90
1350
2.30
1400
2.07
Nominale snelheid
1450
1.30
Nullast snelheid
1500
0.20
Tabel 2: Met bedrijfscondensator
Tabel 3: Met start- en bedrijfscondensator
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
1.6.2
38
Grafiek met meetresultaten
In onderstaande tabel zijn beide proeven opgenomen. Ter vergelijking is de
theoretische karakteristiek eronder geplaatst.
Koppeltoerentalkarakteristiek:
Enkelfasige m otor m et (start- en) bedrijfscondensator
5.00
Koppel [Nm]
4.00
3.00
2.00
1.00
0.00
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100 1200 1300
1400 1500
-1
Toerental [n/m in ]
Bedrijfscondensator
Start- en bedrijfscondensator
Grafiek 1: Praktische koppeltoerentalgrafiek
Figuur 37: Theoretische
koppeltoerentalgrafiek
1.6.3
Besluiten uit de praktische meetproeven
Men ziet de gelijkenis tussen de theoretische en praktische koppeltoerentalgrafiek.
Het is duidelijk te zien dat rond 1100 rpm het relais wordt uitgeschakeld en beide
karakteristieken vervolgens ongeveer dezelfde weg afleggen. Deze kleine verschillen
zijn te wijten aan opwarming van de motor. Dit opwarmen gebeurt bij het uittesten
van de motor bij lage toerentallen, hierdoor dient de motor overbelast te worden. Het
overbelasten van de motor is mogelijk indien men dit slechts kortstondig doet.
Het is ook duidelijk te zien dat het aanloopkoppel bij het gebruik van beide
condensatoren aanzienlijk hoger is dan bij het gebruik van enkel de
bedrijfscondensator.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008
Eenfasige motor
39
Biblografie
Bundel praktische proef
3E Enterprises n.v.
Antwerpen
Gedifferentieerd leerpakket elektriciteit
4 Wisselstroom machines
3de druk, 3de oplage 2004
© 2004 Uitgeverij De Boeck nv. Antwerpen
Verantwoordelijk uitgever: Uitgeverij De Boeck nv,
Lamorinièrestraat 31-37, 2018
Antwerpen
Wettelijk depot: D/2002/9442/552
ISBN 90 455 0552 5
NUR 178
Alle figuren zijn ofwel ingescand uit bovenstaande referenties, ofwel door
mezelf getekend of herwerkt.
6EE
Van Hoylandt Roel
2007-2008