starten Synchrone Motor

SYNCHRONE MOTOR
LABO
VTI Brugge
SYNCHRONE MACHINES
ELEKTRICITEIT
Labo
Labo 1: Synchrone motor
B27A
E-MAIL
smartschool;
Frank Rubben
WEB
rubben.weebly.com
F. Rubben
Elektriciteit & Labo 1 van 10
SYNCHRONE MOTOR
Voorbereiding:
Neem de synchrone motor.
Indien u deze niet vindt, neem dan de asynchrone sleepringankermotor en vervang
het kenplaatje door het correct kenplaatje.
VRAAG 0.1: Noteer/Visualiseer de gegevens van het ken-plaatje
van de synchrone motor.
VRAAG 0.2: Hoeveel aansluitklemmen heeft de synchrone motor
die u in handen hebt?
VRAAG 0.3: Hoe kan u de bovenstaande motor aansluiten op een 3
x 230 V net?
De werking van de synchrone motor is anders dan de werking van
de asynchrone motor.
De stator van dit type machine binnenpoolmachine - is gelijkaardig aan de stator van de asynchrone
motor. Daarom zal de stator zowel in driehoek als in ster
geschakeld kunnen worden - in relatie met het bestaande net. De
rotor van dit type machine (met bewikkelde rotor) moet men bij
synchroon gebruik omvormen naar een constante elektromagneet.
De derde aansluiting van de rotor (is er normaal niet altijd) sluit
men kort met één van de twee andere aansluitingen.
VRAAG 0.4: Hoe gaat men van de bewikkelde rotor een
elektromagneet maken? Leg kort uit.
VRAAG 0.5: Teken het aansluitschema. Hou rekening met het feit
dat de rotor ook gevoed wordt.
VRAAG 0.6: Wat zijn de maximale instellingen voor de spanning
en de stroom?
DEEL 1:
F. Rubben
Elektriciteit & Labo 2 van 10
SYNCHRONE MOTOR
STARTEN SYNCHRONE MOTOR
Test 1: synchrone motor direct starten
OPDRACHT 1:
• Stel de rotorspanning en -stroom in, maar schakel deze niet in!
Doe dit met behulp van een extra schakelaar.
• Stel nu ook de statorspanning in. Hou de statorstroom in de
gaten!
• VRAAG 1.1: Wanneer de statorspanning op 230Vac ingesteld
is, draait deze motor dan?
• VRAAG 1.2: Als men nu de rotorspanning en -stroom
inschakelt, draait deze motor dan vlot?
• CONCLUSIE 1: Wat concludeer je nu zelf na deze opdracht?
Welke oplossingen breng je aan om de vastgestelde issues aan te
pakken?
Test 2: Synchrone motor starten - extra motor
F. Rubben
Elektriciteit & Labo 3 van 10
SYNCHRONE MOTOR
OPDRACHT 2:
De rotor brengen we op toerental met behulp van een
asynchrone motor. Pas nadat de motoren aangelopen zijn, gaat
men de rotorspanning van de synchrone motor inschakelen.
VRAAG 2.1: Hoe ga je dit schakelen? Zorg dat de motor
zonder problemen kan starten.
VRAAG 2.2: Wat is het toerental voordat je de rotorspanning
inschakelt? En nadat je de rotorspanning inschakelt?
Herhaal nu eens de opdracht 2; maar bij het aanzetten van de
synchrone motor via de aangekoppelde asynchrone motor moet
je eens het vermogen in de gaten houden.
VRAAG 2.3: Wat merk je op bij het vermogen van de
synchrone machine? Verklaar dit in eigen woorden?
CONCLUSIE 2: Wat concludeer je uit de opdracht 2?
Test 3: Synchrone motor - asynchroon starten
• OPDRACHT 3:
• De gebruikte synchrone motor kan men ook gebruiken als een
asynchrone motor. In deze opdracht zorg je er voor dat de motor
F. Rubben
Elektriciteit & Labo 4 van 10
SYNCHRONE MOTOR
asynchroon aanloopt, en vervolgens ga je over naar synchroon
gebruik.
• VRAAG 3.1: Teken het gebruikte schema. Zorg voor de juiste
aansluitingen. Gebruik schakelaars!
• VRAAG 3.2: Net voor het omschakelen noteer je de snelheid
van de asynchrone werking.
• VRAAG 3.3: Wanneer de motor synchroon draait, noteer je nu
nog eens het toerental.
• CONCLUSIE 3: Noteer hier de conclusies die je maakt na het
uitvoeren van opdracht 3.
Test 4: Synchrone motor starten - Frequentieregelaar
• OPDRACHT 4:
• Men kan de asynchrone motor ook laten starten via een
frequentieregelaar. In deze opdracht ga je dit eens testen.
• VRAAG 4.1: Maak het schema
F. Rubben
Elektriciteit & Labo 5 van 10
SYNCHRONE MOTOR
• VRAAG 4.2: Zorg ervoor dat frequentie op de stator van de
synchrone motor langzaam van nul naar 50Hz verandert. Welke
functie ga je hiervoor gebruiken?
• VRAAG 4.3: Schets de interne bouw van de frequentie-regelaar.
• VRAAG 4.4: Wat kan men - buiten starten - nog met de
frequentieregelaar in combinatie met een synchrone motor?
• CONCLUSIE 4: Welke waarnemingen doe je en welke besluiten
trek je na deze opdracht?
DEEL 2: EIGENSCHAPPEN
SYNCHRONE MOTOR
Test 5: 'power factor correction' - onbelast
OPDRACHT 5:
Schakel de synchrone motor zodat deze kan starten met een
methode naar keuze (NIET met de frequentieregelaar). Sluit zeker
een driefasig ingestelde vermogen- en PF-meter aan op de motor.
F. Rubben
Elektriciteit & Labo 6 van 10
SYNCHRONE MOTOR
VRAAG 5.1: Wat is de nederlandstalige benaming voor de term
'POWER FACTOR'?
VRAAG 5.2: Wat betekent 'POWER FACTOR CORRECTION'?
VRAAG 5.3: Hoe ga je de motor schakelen? Teken het schema.
Start de motor op, en laat deze vervolgens synchroon werken.
Stel de bekrachtiging in bij 4V en herhaal de proef door per 2V toe
te laten nemen, meet ook de nominale stroom en spanning. Noteer
hier in een tabel de instellingen die je op dat moment gebruikte.
Denk zelf na hoe volledig je moet zijn inzake meetdata.
VRAAG 5.4: Noteer je meetwaarden in een overzichtelijke tabel.
VRAAG 5.5: Maak een grafiek die de motorstroom uitzet in
functie van de bekrachtigingsstroom.
VRAAG 5.4: Maak een tweede grafiek die de cos phi uitzet in
functie van de bekrachtigingsstroom.
CONCLUSIE 5: Noteer je waarnemingen hier die je tijdens
opdracht 5 gemaakt hebt.
Test 6: 'Power Factor Correction' - belast
OPDRACHT 6:
Behoud je oplossing en schakeling uit opdracht 5. Start de motor
op.
Start nu de servorem (zwarte motor en blauwe sturing) op. De
servorem stel je in op constant koppel; en regel je op een viertal
instellingen (de onbelaste motor heb je al gedaan, en mag je
opnieuw gebruiken).
VRAAG 6.1: Noteer je meetwaarden in een overzichtelijke tabel.
VRAAG 6.2: Maak een grafiek die de motorstroom uitzet in
functie van de bekrachtigingsstroom.
F. Rubben
Elektriciteit & Labo 7 van 10
SYNCHRONE MOTOR
VRAAG 6.3: Maak een tweede grafiek die de cos phi uitzet in
functie van de bekrachtigingsstroom.
VRAAG 6.4: Maak ook een TN-curve vanuit je metingen.
VRAAG 6.5: Is het resistief gedrag onafhankelijk van de
belasting?
VRAAG 6.6: Is het resistief gedrag afhankelijk van het toerental?
CONCLUSIE 6: Wat merk je op in de verschillende grafieken?
Probeer volledig en grondig te zijn; maak je er niet te snel van af.
Test 7: Synchrone Motor - TN-curve
OPDRACHT 7:
• Start de synchrone motor op zoals in test 5 en in test 6. Start
opnieuw de servorem. Stel de servorem in zodat communicatie met
de software op de PC mogelijk is.
• De software op de PC start je nu pas op, en laat je vervolgens online
gaan.
• In de meting gaan we de TN-curve opnemen. Aangezien we over
een synchrone motor beschikken, laten we de meting variëren op
basis van het koppel in plaats van op basis van het toerental. Stel de
meting in van 0Nm tot ...Nm.
• VRAAG 7.1: Neem de TN-curve op en geef ze hier weer.
• VRAAG 7.2: Wat merkt u van de opgenomen TN-curve?
F. Rubben
Elektriciteit & Labo 8 van 10
SYNCHRONE MOTOR
• VRAAG 7.3: Als u het koppel vergroot - stap voor stap - blijft
de motor altijd draaien?
• VRAAG 7.4: Welke invloed heeft de hoekverdraaiiing op het
maximumkoppel van de synchrone motor?
• CONCLUSIE 7: Vat je waarnemingen over de TN-curve samen.
DEEL 3: BESLUITEN LABO SYNCHRONE MOTOR
Opdracht:
In deel 1 van dit labo heb je een aantal startmethoden gebruikt.
Vervolgens heb je in deel 2 een aantal eigenschappen van de
synchrone motor besproken.
Maak hier een korte samenvatting van jouw conclusies en/of besluiten
van dit labo. Met andere woorden wat heb je bijgeleerd over
synchrone motoren?
F. Rubben
Elektriciteit & Labo 9 van 10
SYNCHRONE MOTOR
Veel plezier en succes!
F. Rubben
Elektriciteit & Labo 10 van 10