F7: Asynkronmaskinen II (Kap 10) Kortslutningsprov och tomgångsprov Vektormodell Visarmodell Frekvensomriktardrift

Transkript

1 F7: Aynkonaknen II (Kap 10) Kotlutnngpov och togångpov Vektoodell Vaodell Fekvenoktadft

2 Betänng av otopaaeta - Kotlutnngpov (I) Aynkonoton paaeta, det vll äga etane och nduktane, kan betäa ed hälp av kotlutnngpov och togångpov, lknande de pov o gö fö att betäa en tanfoato paaeta. Kotlutnngpovet gö fö att betäa lndnngetane och läcknduktane och utfö ed fatlåt oto elle, fö att äna ut kontuktonoänhete, ycket långat oteande oto. Med äkpännng kulle töen bl lka to o tattöen dv fö to fö att oton nte ka ta kada vd povet. Däfö gö an povet ed educead pännng, å att töen anta äkväde. und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

3 Betänng av otopaaeta - Kotlutnngpov (II) Statopännngen U k (huvudpännng), lnetöen I k och tllföd tefaeffekt P k ät och notea. Magnetengtöen I ä föuba vd kotlutnngpovet (vafö då?). Vd vavtalet n =0bl efteläpnngen =1och uteffekten P ut =0. Den natade effekten bl fölute tato- och otoetane och kan kva P k 3 k Ik 3k Ik k P 3I k und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

4 Betänng av otopaaeta - Kotlutnngpov (III) otolndnngana koe an nte åt otoe ed bulndnng, en tatolndnngen ä dekt åtkolg. Fö en ekvvalent y-fa ä ( ätt äte ellan två faanlutnnga): / ätt Kotlutnngpedanen Z k kan kva: Z k k 1 k k U k 3I k dä k ä uan av läcknduktanena. Oftat ha an nget behov av att epaea dea efteo an använde -odellen. Däfö nöe an g ed att beäkna: k Z k 1 k und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

5 Betänng av otopaaeta - Togångpov (I) Togångpov utfö vd äkpännng ed oton obelatad, ftt oteande. O det nte hade vat fö fktonfölute hade oton nått upp tll tt ynkona vavtal n och åväl efteläpnng o ototö hade blvt noll. Fö att uppnå dealfallet =0kan oton dva tll ynkont vavtal ed en hälpoto. Spännng U 0 (huvudpännng), lnetö I 0 och tllföd tefaeffekt P 0 ät. O an e tll det ekvvalenta cheat kulle alla fölutena vd togång och ynkont vavtal ke tatoetanen. Det va g eelletd att fölutena bl avevät töe beoende på änfölute, det vll äga hytee- och vveltöfölute. Jänfölutena kan det ekvvalenta cheat epeentea av en etan paallellt ed agnetengnduktanen. und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

6 Betänng av otopaaeta - Togångpov (II) Jänfölutena bl: P Fe P 3 I 0 0 O pännngfallet öve och det ekvvalenta cheat föua (OBS otvaa -odellen) kan nu beäkna P Fe U 0 / 3 U 3 P 0 Fe Magnetengnduktanen kan appoxatvt beäkna enlgt 1 Z 0 U 0 / I 0 3 OBS: O oton nte kan dva ed ynkont vavtal vd togångpovet åte an även ta hänyn tll fktonfölute. P Fe P fkton P0 3 I 0 und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

7 Exepel: Betänng av otopaaeta - Togångpov (III) Togångpov ha got ed en fypolg aynkonoto ed tatoetan.61 Ω vd olka pännngapltude enlgt tabell. Poven ha got vd fekvenen 50 Hz. Beäkna, och P fkton! U 0 [V] I 0 [A] P 0 [W] und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

8 önng: Betänng av otopaaeta - Togångpov (IV) Beäkna etva fölute taton P Cu1 ( oton ä de föubaa vd togång) och ubtahea fån togångfölutena: P Cu1 3I P 0 Fe fkton P0 PCu und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

9 Betänng av otopaaeta - Togångpov (V) ta P Fe+fkton o funkton av U 0. I den extapoleade känngen ed y-axeln ä P Fe = 0 och v kan avläa P fkton. P Fe+fkton U o Fktonfölutena avläe tll P fkton = 60 W. Jänfölutena vd U 0 = 380 V bl P Fe = = 103 W. und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

10 Betänng av otopaaeta - Togångpov (VI) och beäna o tdgae dv: U P 0 Fe k Z U 0 / I / 3 H H und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

11 Vektoekvatone (I) w v' w v u' Fgu Stato och oto ed efeenktnnga fö tövektoena u' u u v w' u u Fö vae lndnng gälle: Elle på vektofo: ( u ) dv u v w d ( u ( u u v ( u u w u v ) ) w ) und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

12 und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK Vektoekvatone (II) - Statoekvatonen Alltå: Dä tö-, pännng och flödevektoena ge av: u d w v u e e w v u e u e u u u w v u e e

13 und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK Vektoekvatone (III) - otoekvatonen otoekvatonen (OBS oton koodnatyte): oton vnkelhatghet ( ä oton poton): ototö och otoflöde uttyckt tatokoodnate: Ge otoekvatonen tatokoodante: d d e e d e e d ) (

14 Vektoekvatone (IV) - Moentekvatonen Den elektka effekten n aynkonaknen ge av: p n e( * u ) e( u * ) Obevea lkheten ed tefaeffekt: P 3e( u ) De etva fölutena ge av (f I ): p föl e( * Föändngen upplagad eneg en pole kan kva (Kap 7): dw ag d Fö tato och oto bl föändngen upplagad agnetk eneg: dw * ag d * d e e und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK ) dw e( ag * ) P föl * d e *

15 Vektoekvatone (V) - Moentekvatonen (II) Den ekanka uteffekten (botett fån fkton) ge av: p Vlket ge: Moentet kan däfö kva: Elle T T T p n p föl dw ag d d u * * e e( ) 1 e T I( ) * * e( ) e( ) e * * I * * Deuto gälle: d ( J) T T lat T lat und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

16 und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK Vektoekvatone (VI) - Stato- och otoflöden, nduktane Statoflödet togång ( =0): Statoflödet (OBS ototöen uttyckt otokoodnate): Statoflödet (OBS ototöen uttyckt tatokoodnate): otoflödet (OBS tatotöen uttyckt otokoodnate): ) ( e

17 und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK Vektoekvatone (VII) - Stato- och otoflöden u u d Fgu Flöde-, pännng- och tövektoe. Vd tatonä dft otea alla vektoe ed kontant vnkelfekven, och tatoflödet devata ä hela tden vnkelät ot tatoflödet. u d d lat T J d ) (

18 Vektoekvatone (VIII) Exepel: Beäknng av flödevekton och oentet Fö en tatonät, äkbelatad aynkonoto antog vd en gven tdpunkt tatopännngvekton och tatotövekton fölande väden: 87 u e V 17.3e A Vektoena ä beäknade ed hälp av effektnvaant tanfoaton. Vdae uppätte tatoetanen tll 1. Du ka nu beäkna vekton fö det aanlänkade tatoflödet,, och oton utvecklade elektodynaka oent, T. und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

19 Vektoekvatone (IX) önng: Flödet ä ntegalen av ek'n: Flödevekton lgge 90 efte ek-vekton vd vae tdpunkt och ä gånge nde. 1 e u u 1 368, , u e V 1.17e V T n n ag ag 46. N N und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

20 Snuatnng (I) Många aynkonakne ä anlutna tll ett tefanät utan ellanlggande fekvenoktae. Dea akne kan an betakta o nuatade. Även aynkonakne anlutna tll nätet va en uktatae kan betakta o nuatade. Snuatnng edge att enklae beäknngodelle än vektoekvatonena kan använda. Snuatade aynkonakne tatonä dft (kontant otohatghet ) kan ateatkt behandla ed -etoden. Vd användnng av -etoden betakta an aynkonaknen ett koodnatyte o otea ed tatoflödet vnkelhatghet (o kalla den ynkona vnkelhatgheten). und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

21 Snuatnng (II) Det atande nätet (elektka) fekven benän f 1. Denna fekven otvaa en vnkelhatghet 1 =f 1. Fö en tvåpolg aynkonakn otea även flödet ed aa fekven dv = 1. Pec o att otoekvatonen kunde uttycka taton koodnatyte kan an öveföa aynkonaknen dynaka ekvatone tll ett koodnatyte o otea ed den ynkona hatgheten. Vnkeln ellan det fxa koodnatyteet () och det oteande benäne, vlket betyde att d /=. Fö att öveföa ekvatonena fån taton koodnatyte tll det ynkont oteande å ultplcea töa pännnga och flöden otoekvatonena ed e. Axlana det oteande koodnatyteet benäne dq. und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

22 Snuatnng (III) q d u oteande koodnatyte fxt koodnatyte Fgu Statokoodnatyte, heldaget, och koodnatyte o otea ed tatopännngvekton, teckat. und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

23 Snuatnng (IV) Flödeekvatonena det ynkont oteande koodnatyteet (dq) d d dq dq u dq dq dq dq dq u dq dq dq dq dq ( ) 0 dq dq dq ( )( ) 0 I detta koodnatyte ä flödena kontanta tatonä dft dv devatona lka ed noll! Övga vektoe (tö och pännng) ä ockå kontanta och otvaa vana -etoden vadaga! Flöden, töa och pännnga vaea lkadant alla te faena vd tatonä dft det äcke alltå att betakta en fa. und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

24 und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK Snuatnng (V) Itället fö att använda vektoe å använd vae effektvvädekala (typkt ed u-faen o ktfa). Statopänngen vae ge av: ototövekton eätt ed en vae o peka otatt ktnng dv eätt av. Deuto nfö efteläpnngen: Detta ge otoekvatonen: Eätt ed 1 och dvdea ed efteläpnngen : u û ) ( ) ( ) )( ( ) ( 0

25 und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK Snuatnng (VI) O tatoekvatonen utätt fö aa anpulatone dv Statopännngen vae ge av: ototövekton eätt ed en vae o peka otatt ktnng dv eätt av. Eätt ed 1 och uttycket nedan fö tatoketen ehålle: u û ) ( ) ( u

26 und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK Snuatnng (VII) Statoekvatonen och otoekvatonen kan e o Kchoff pännnglag två lngo! Det gå alltå att ta en ekvvalent ket o otvaa dea ) ( ) ( u 1 1 ) ( 0 / u Fgu Ekvvalent chea fö en fa

27 Moton agnetengtö: Snuatnng (VIII) Obevea lkheten ed tanfoaton ekvvalenta chea! O agnetengnduktanen flytta ut ot tll vänte ehålle det föenklade ekvvalenta cheat (-odellen)! Vlket ge ototöen: u 1 / u Fgu Ekvvalent chea fö en fa und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

28 Vavtalegleng Enklate och et ntutva ättet att vaea en aynkonakn vavtal ä geno att vaea den atande pännngen fekven! Fgu 10.4 va en oentkuva fö en fypolg oto atad ed olka fekvene och pännnga. Moton ä avedd fö 0 V, 50 Hz. Denna fekven buka kalla bafekven. Det ynkona vavtalet bl då 1500 /n. T u = 110 V f 1 = 5 Hz u = 176 V f 1 = 40 Hz u = 0 V f 1 = 50 Hz u = 0 V f 1 = 60 Hz u = 0 V f 1 = 70 Hz u = 0 V f 1 = 80 Hz Fgu n (/n) und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

29 T u = 110 V f 1 = 5 Hz Vavtalegleng u = 176 V f 1 = 40 Hz u = 0 V f 1 = 50 Hz u = 0 V f 1 = 60 Hz u = 0 V f 1 = 70 Hz u = 0 V f 1 = 80 Hz n (/n) Fgu Moentkaaktetk vd olka atnngfekvene fö en fypolg oto. Fö fekvene unde bafekvenen 50 Hz ä föhållandet u/f kontant fö att undvka agnetk ättnng. Öve bafekvenen ä pännngen kontant vlket eultea ett nkat vdoent. VHz-egleng: d u u 1 u u und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

30 Vavtalegleng - Fekvenovandlae (I) lkktae växelktae ~ U d U V M 3 ~ W Fgu Fekvenovandlae kopplad tll aynkonoto. und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

31 Vavtalegleng - Fekvenovandlae (II) w u 3 v u u u u 1 u u 3 u u 1 u 4 u u 6 5 u 5 u 6 u 0 Fgu Spännngvektoe och otvaande wtchlägen. und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

32 Vavtalegleng - Fekvenovandlae (III) a) u b) Fgu a) I tt enklate utföande ge fekvenovandlaen en pännng o få flödevekton att föla en hexagon. b) Geno att vka n hönen nka vaatonena flödet apltud vlket nka oentpplet. d u u Δ u Δt Δ Δ und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK u Δt u Δt

33 Saanfattnng aynkonaknen I Aynkonaknen ä obut och bllg Vd anlutnng dekt tll nätet ha den nätan kontant vavtal Kafteleektonka ovandlae gö aynkonaknen användba fö vaabelt vavtal och evotlläpnnga En vktg tlläpnng fö vavtaltyda aynkonakne ä enegbepang I tefa AM otea flödevekton ed det ynkona vnkelhatgheten ( f)/p ad/, dä oton ha p pole och exctea av pännnga och töa ed fekvenen f Hz. und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK

34 Saanfattnng aynkonaknen II Vavtalet ty geno att ända fekvenen f Flödet håll kontant fö U/f kontant (även fö vektoe) Öve en v tatofekven och ed gven pännng nka flödet och däed oentet Bonng nä AM gå o geneato ed fekvenen öveynkon Även lktöbonng, ottöbonng, ekank bonng und unvetet / und teknka högkola / Indutell Elektoteknk / PK