ΔΟΚΙΜΗ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΣΗΣ Εξαρτήματα:  1 στάτης μηχανής AC με δακτυλιοφόρο ρότορα και συνδεδεμένες ψήκτρες  1 στάτης μηχανής DC με ρότορα μεταγωγής και συνδεδεμένες ψήκτρες  1 DL 10281 Δομοστοιχείο τροφοδοσίας  1 DL 10282N Δομοστοιχείο μέτρησης  1 DL 10283 Φορτία και ρεοστάτες Ηλεκτρικό διάγραμμα ΠΕΙΡΑΜΑ: ΔΟΚΙΜΗ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΣΗΣ Τοπογραφικό διάγραμμα Διαδικασία Συναρμολογήστε το συγκρότημα εναλλάκτη-κινητήρα DC χρησιμοποιώντας τον στάτη της μηχανής εναλλασσόμενου ρεύματος μαζί με τον δακτυλιοφόρο ρότορα και τις συνδεδεμένες ψήκτρες και τον στάτορα της μηχανής συνεχούς ρεύματος μαζί με τον ρότορα μεταγωγής και τις ψήκτρες. Κατασκευάστε το κύκλωμα που φαίνεται στο προηγούμενο τοπογραφικό διάγραμμα. Ρυθμίστε το δομοστοιχείο τροφοδοσίας DL 10281 για σταθερή συνεχή τάση 42V/10A (επιλογέας «a0b» στη θέση «b» και διακόπτες L+/L- στη θέση «0») και για μεταβαλλόμενη συνεχή τάση 0÷8V/12A (επιλογέας «c0d» στη θέση «d» και κομβίο ελέγχου στο 0%). Χρησιμοποιήστε το δομοστοιχείο μέτρησης DL 10282N και διαβάστε τις τιμές του βολτόμετρου και του αμπερόμετρου που συνδέεται με το κύκλωμα του οπλισμού του κινητήρα DC για μετρήσεις συνεχούς ρεύματος στην πρώτη διάταξη (+ στον κόκκινο ακροδέκτη) και τις τιμές του αμπερόμετρου στους ακροδέκτες του στάτη του εναλλάκτη για μετρήσεις εναλλασσόμενου ρεύματος στη δεύτερη διάταξη. Χρησιμοποιήστε το δομοστοιχείο μέτρησης DL 10282N για μετρήσεις της ταχύτητας στην τρίτη διάταξη. Ρυθμίστε στο δομοστοιχείο DL 10283 τον ρεοστάτη εκκίνησης RA με τη μέγιστη αντίσταση (κομβίο εκκίνησης στη θέση «b») και τον ρεοστάτη διέγερσης RF με την ελάχιστη αντίσταση (κομβίο εκκίνησης στη θέση «a»). Βραχυκυκλώστε το αμπερόμετρο που συνδέεται σε σειρά με τον οπλισμό του κινητήρα DC. Ενεργοποιήστε το δομοστοιχείο τροφοδοσίας και κάντε το συγκρότημα να περιστρέφεται ρυθμίζοντας τον διακόπτη L+/L- στη θέση «1». Απενεργοποιήστε σταδιακά τον ρεοστάτη εκκίνησης RA (κομβίο εκκίνησης στη θέση «a» και στη συνέχεια βραχυκυκλώστε τον ρεοστάτη RA με έναν βραχυκυκλωτήρα) και ρυθμίστε το ρεύμα διέγερσης του κινητήρα DC μέσω του ρεοστάτη RF μέχρι η ταχύτητα του συγκροτήματος να είναι ίση με την ονομαστική ταχύτητα του εναλλάκτη. Προκαλέστε διέγερση του εναλλάκτη με τη μεταβλητή τάση 0÷8 V, έτσι ώστε να δημιουργηθεί ροή στην περιέλιξη του στάτη μιας έντασης ρεύματος βραχυκύκλωσης ίσης με την ονομαστική ένταση IN = 2,5 A. Σημειώσεις (a) Μπορούν να πραγματοποιηθούν τελικές διορθώσεις ταχύτητας μέσω του ρεοστάτη διέγερσης RF του κινητήρα DC. (β) Αν οι ενδείξεις του αμπερόμετρου του στάτη πλήττονται από ταλαντώσεις, καταγράψτε τη μέση τιμή. Όταν το συγκρότημα επιτύχει την κατάσταση θερμικής κατάστασης, αφού αφαιρέσετε τον βραχυκυκλωτήρα του αμπερόμετρου, μετρήστε την τάση και την ένταση που απορροφούνται από τον κινητήρα: UMk = ........ (V) IMk = ......... (A) Υπολογίστε την ισχύ που απορροφάται από τον κινητήρα PMk = UMk • IMk = ............. (W) Διακόψτε τη λειτουργία του συγκροτήματος ρυθμίζοντας τον διακόπτη L+/L- στη θέση «0» και απενεργοποιήστε τον εναλλάκτη ρυθμίζοντας τον επιλογέα «c0d» ξανά στη θέση «0». Ο εναλλάκτης με τον βραχυκυκλωμένο στάτη απορροφά, στην ονομαστική ένταση και ταχύτητα, την ισχύ PGk = PMk - PMm = ............. (W) όπου το PMm αντιπροσωπεύει τις μηχανικές απώλειες του κινητήρα (βλ. Πείραμα ΔΟΚΙΜΗ ΤΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΧΩΡΙΣ ΦΟΡΤΙΟ (SWINBURNE)). Οι απώλειες χαλκού του εναλλάκτη καταλήγουν τότε σε PGCu = PGk - PGm = .......... (W) όπου το PGm αντιπροσωπεύει τις μηχανικές απώλειες του εναλλάκτη (βλ. Πείραμα ΔΟΚΙΜΗ ΧΩΡΙΣ ΦΟΡΤΙΟ). Καθώς σε θερμοκρασία δωματίου, οι απώλειες χαλκού του στάτη του εναλλάκτη είναι ίσες με PsCu = 3 Rs IN² = ......... (W) όπου το Rs είναι η αντίσταση του στάτη (βλ. Πείραμα ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΠΕΡΙΕΛΙΞΗΣ) είναι δυνατό να υπολογίσετε τις πρόσθετες απώλειες του εναλλάκτη με τη σχέση Pad = PGCu - PsCu = .......... (W) και συνεπώς την αντίστοιχη ισοδύναμη αντίσταση Με σκοπό να υπολογίσουμε το άθροισμα των απωλειών χαλκού των πρόσθετων απωλειών στη συμβατική θερμοκρασία των 75 °C, καθορίζουμε την ισοδύναμη ολική αντίσταση με τη σχέση: R75 = 3 Rs75 + Rad = .......... () όπου το Rs75 είναι η αντίσταση του στάτη στη συμβατική θερμοκρασία (βλ. Πείραμα ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΠΕΡΙΕΛΙΞΗΣ) ενώ το Rad δεν μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία. Οι ισοδύναμες ολικές απώλειες καταλήγουν επομένως σε PsCu75 = R75 • I N ² = .......... (W)

Σκοπός της Άσκησης Μαθησιακοί Στόχοι  Καθορίστε τις απώλειες χαλκού του στάτη και τις πρόσθετες απώλειες του εναλλάκτη