Några övningar som kan vara bra att börja med

Relevanta dokument
Fö 7 - TSFS11 Energitekniska system Likströmsmaskinen

Fö 5 - TMEI01 Elkraftteknik Likströmsmaskinen

Laborationsrapport. Kurs Elkraftteknik. Lab nr 3 vers 3.0. Laborationens namn Likströmsmotorn. Kommentarer. Utförd den. Godkänd den.

4 Elektriska maskiner och kraftelektronik

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

5. Kretsmodell för likströmsmaskinen som även inkluderar lindningen resistans RA.

Fö 4 - TMEI01 Elkraftteknik Trefastransformatorn Introduktion till Likströmsmaskinen

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Fö 4 - TMEI01 Elkraftteknik Trefastransformatorn Introduktion till Likströmsmaskinen

Tentamen (TEN1) TMEI01 Elkraftteknik

Övningsuppgifter Elmaskiner-Drivsystem

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

ELMASKINLÄRA ÖVNINGSUPPGIFTER

Fö 10 - TSFS11 Energitekniska System Synkronmaskinen

Fö 6 - TMEI01 Elkraftteknik Asynkronmaskinen

Fö 10 - TSFS11 Energitekniska System Synkronmaskinen

Synkronmaskinen. Laboration Elmaskiner 1. Personalia: Godkänd: UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Dan Weinehall.

Elektromekaniska energiomvandlare (Kap 7) Likströmsmaskinen (Kap 8)

Tentamen (TEN1) TSFS11 Energitekniska system

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Hydraulik - Lösningsförslag

Fö 7 - TMEI01 Elkraftteknik Asynkronmaskinen

Elektromekaniska energiomvandlare (Kap 7) Likströmsmaskinen (Kap 8)

Lösningsförslag/facit till Tentamen. TSFS04 Elektriska drivsystem 11 mars, 2013, kl

Tentamen Elenergiteknik

Fö 4 - TSFS11 Energitekniska system Enfastransformatorn

Elektriska Drivsystem Laboration 4 FREKVENSOMRIKTARE

Permanentmagnetiserad synkronmotor. Industriell Elektroteknik och Automation

Introduktionsuppgifter till kurserna. Hydraulik och Pneumatik & Fluidmekanisk Systemteknik

EJ1200 ELEFFEKTSYSTEM. SYNK: Synkronmaskinen

Planetväxelmotorer, DC. 60 Nm Engel ElektroMotoren. Komponenter för automation. Nordela

Laborationer Växelström trefas

Fö 4 - TSFS11 Energitekniska system Enfastransformatorn

Lösningsförslag/facit till Tentamen. TSFS04 Elektriska drivsystem 5 mars, 2012, kl

TSFS11 - Energitekniska system Kompletterande lektionsuppgifter

TSFS04, Elektriska drivsystem, 6 hp Föreläsning 5 - Likströmsmaskinen

Automation Laboration: Reglering av DC-servo

Asynkronmotorn. Industriell Elektroteknik och Automation

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Alla uppkopplingar görs med avslagen huvudbrytare på spänningskuben!!!!

Asynkronmotorn. Den vanligaste motorn i industrin Alla effektklasser, från watt till megawatt Typiska användningsområden

Fö 7 - TMEI01 Elkraftteknik Asynkronmaskinen & Synkronmaskinen

EJ1200 ELEFFEKTSYSTEM

Lösningsförslag/facit Tentamen. TSFS04 Elektriska drivsystem 19 aug, 2011, kl

Tentamen i Elkraftteknik för Y

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Energi, el, värmepumpar, kylanläggningar och värmeåtervinning. Emelie Karlsson

Fö 3 - TMEI01 Elkraftteknik Enfastransformatorn

UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Johan Pålsson. Rev Problemhäfte E L K R A F T ELEKTRO

WORKSHOP: EFFEKTIVITET OCH ENERGIOMVANDLING

Tentamen i Elkraftteknik 3p

X-tenta ET Figur 1. Blockschema för modell av det nordiska kraftsystemets frekvensdynamik utan reglering.

Elektromekaniska energiomvandlare, speciellt likströmsmaskinen (relevanta delar av kap 7)

EJ1200 ELEFFEKTSYSTEM

Strömförsörjning. Transformatorns arbetssätt

a) Beräkna spänningen i mottagaränden om effektuttaget ökar 50% vid oförändrad effektfaktor.


ENERGIPROCESSER, 15 Hp

Laborationsrapport. Grundläggande energilära för energitekniker MÖ1004. Kurs. Laborationens namn Asynkronmotorn och frekvensomriktaren.

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

LNB727. Asynkronmaskinen

Laborationsrapport. Elinstallation, begränsad behörighet. Kurs. Lab nr 6. Laborationens namn Asynkronmotorn och frekvensomriktaren. Namn.

Laboration 2 Likströmsmotorn

TENTAMEN Elmaskiner 2, 7,5 p

LABORATION 2. Likströmsmaskinen och trefas kraftöverföring

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Kapitel 4 Arbete, energi och effekt

27,8 19,4 3,2 = = ,63 = 3945 N = = 27,8 3,2 1 2,63 3,2 = 75,49 m 2

ryckigt Kör 28 PORSCHEMAG

J.Palmunen. 1. Riktig dimensionering. 2. Processen kräver reglering. 3. Energiinbesparing med frekvensomriktare

Elektriska drivsystem Föreläsning 10 - Styrning av induktions/asynkorn-motorn

LNB727, Transformatorn. Jimmy Ehnberg, Examinator Avd. för Elkraftteknik Inst. för Elektroteknik

Statorn i både synkron- och asynkronmaskinerna är uppbyggda på samma sätt.

Elektriska drivsystem Föreläsning 10 - Styrning av asynkornmotorn

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Hydraulikcertifiering

Elektriska Drivsystem Laboration 3 Likriktarkopplingar. Likriktare uppbyggda av dioder och tyristorer. Teori: Alfredsson, Elkraft, Kap 5

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Roterande elmaskiner

Lektion 3: Verkningsgrad

Elektriska drivsystem Föreläsning 2 - Transformatorer

Examinator: William Sandqvist Tel

Transmissionselement Kopplingar

Tentamen i: Hydraulik och Pneumatik. Totalt antal uppgifter: Datum: Examinator: Hans Johansson Skrivtid:

Teori: kap 2 i ELKRAFT. Alla uppkopplingar görs med avslagen huvudbrytare på spänningskuben!!!!

Fö 8 - TSFS11 Energitekniska System Asynkronmaskinen

Motorer o motorval. Materialet är baserat på Bengt Simonssons material som används i kursen Elektroteknikens Grunder för M

Elektriska motorer i ett hushåll

Systemkonstruktion Z3

Tentamen: Baskurs B i Fysik, del1, 4p kl

Automatisk registrering av motordata. Examensarbete inom högskoleingenjörsprogrammet Elektroteknik PATRIK ALERMAN INGRID-MARIE LINDQVIST

Beräkning av effektförluster i turbindriven generator

Tentamen den 9 januari 2002 Elkraftteknik och kraftelektronik TEL202

Transkript:

Några övningar som kan vara bra att börja med Uppgift 1 En separatmagnetiserad likströmsmotor är märkt 220 V, 10 A, 1200 1/min. Ra=2,0. Beräkna hur stort yttre startmotstånd som behövs för att startströmmen skall begränsas till 20 A. Uppgift 2 En shuntmotor med Rm=250 och Ra=2,5 ansluts till konstant likspänning 220V. Motorns motemk är 197,5 V. Beräkna hur stor ström maskinen tar från nätet samt motorns axeleffekt. Borstspänningsfallet är 1 V/borste och mekaniska, magnetiska och tillsatsförluster sammanlagt 200 W. Uppgift 3 En shuntgenerator med Ra= 0,50 och Rm= 285 ger polspänningen 240 V då den genererar 35,0 A ström. Bestäm generatorns magnetiseringsström I m, ankarström I a samt emk E. Beräkna också ankar- och magnetiseringskretsens koppareffektförluster. Uppgift 4 En shuntkopplad likströmsmotor är märkt U=220 V, I=1,4 A. Beräkna Im då Rs=1,5 k. Motorn kopplas till märkspänning och körs med märkvarvtal n=1500 1/min. Bestäm motorns vridmoment om de mekaniska förlusterna uppgår till 5 W och man försummar magnetiska förluster och borstspänningsfall. Uppgift 5 En remdriven shuntgenerator ansluts till ett starkt 240 V likströmsnät och avger effekten 100 kw vid n=300 1/min. Plötsligt brister remmen varvid maskinen fortsätter att gå som motor och tar då effekten 8 kw från nätet. Bestäm motorns tomgångsvarvtal och mekaniska förluster. Ra=0,025, Rm=60. Borstspänningsfall och magnetiska förluster försummas.

Fler exempel att öva på Exempel 1. En separatmagnetiserad likströmsmotor matas med ankarspänningen 190 V. Vid aktuell belastning är varvtalet 820 varv/min och ankarströmmen är 25 A. Motorns ankarresistans är 0,70 ohm och borstspänningsfallet är totalt 2,0 V. Axelmomentet är 46 Nm och magnetiseringsströmmen är 0,80 A vid magnetiseringsspänningen 220 V. a) Bestäm motorn verkningsgrad vid denna belastning. b) Hur stort blir varvtalet vid halva belastningsmomentet? Ankarspänning och magnetiseringsström är oförändrade. c) Ungefär hur stort blir varvtalet vid tomgång? Lösning. a) b) Momentekvationen,, ger att ankarströmmen är proportionell mot belastningsmomentet vid konstant magnetisering. ger c) När belastningsmomentet är noll kommer ankarströmmen att vara nära noll

Exempel 2. En separatmagnetiserad likströmsmotor driver en kran via en växel. Motorns magnetiska flöde är konstant och dess ankarresistans är 0,40 ohm. Kranen lyfter en viss last med lyfthastigheten 0,50 m/s vid ankarspänningen 100 V. Ankarströmmen är då 40 A. Borstspänningsfall, friktion, etc försummas. a) Hur stor spänning erfordras för att lyfta samma last med hastigheten 1,5 m/s? b) Hur stor spänning erfordras för att lyfta en last med dubbla massan, med hastigheten 1,5 m/s? Lösning. a) Samma last ger samma moment och därmed samma ankarström. (1) (2) Insättning av varvtalet 3n ger b) Med dubbla massan fås dubbelt belastningsmoment och därigenom dubbel ankarström.

Exempel 3. En ideal separatmagnetiserad likströmsmotor, dvs med försumbar ankarresistans och linjär magnetiseringskurva, matas med ankarspänningen 190 V. Vid märkmomentet 50 Nm erhålls varvtalet 1000 varv/min och ankarströmmen är då 18,0 A. a) Belastningsmomentet minskas till hälften vid oförändrad magnetisering. Hur stort blir då varvtalet? b) Hur stort blir tomgångsvarvtalet vid denna magnetisering? c) Hur stort blir varvtalet om ankarspänningen miskas till 150 V? d) Hur stort blir varvtalet om magnetiseringsspänningen minskas till hälften vid ankarspänningen 190 V? e) Hur stort moment kan motorn ge vid halva magnetiseringsspänningen om märkströmmen ej får överskridas? f) Hur stort blir varvtalet i uppgift (a) om R a =0,50 ohm och hur stort är i så fall motorns tomgångsvarvtal? Lösning a) = (ankarresistans försumbar) Varvtalet blir oförändrat 1000 varv/min. b) Oförändrat 1000 varv/min. c) = d) varv/min varv/min e) Halva magnetiseringssp. ger halva flödet och M/2 vid oförändrad I a f) varv/min

Exempel 4. En separatmagnetiserad motor ska användas i en utrustning för varvtalsreglering. Dess ankarkrets matas från en strömkälla med variabel spänning som är försedd med inställbar strömgräns (motorn mats från en strömriktare). Strömkällan kan maximalt lämna 300 V och dess strömgräns är inställd på 50 A. Vid U a = 250 V sjunker maskinens varvtal från n 0 = 1800 r/min vid tomgång (I a försumbar) till n bel = 1650 r/min vid belastning (I a = 35 A). Fältströmmen är därvid 3,0 A. Vid ett senare tillfälle är maskinen belastad vid U a = 250 V och I a = 40 A samt fältströmmen 2,8 A. (Motorn är magnetiskt linjär). a) Beräkna varvtalet vid detta senare tillfälle. b) Bestäm det högsta värde som varvtalet kan ökas till vid samma belastningsmoment som i fall (a). Fältströmmen är oförändrad 2,8 A. Lösning. n=(u-i a R a )/(k E φ) 1800=(250-0)/ (k E φ) (tomgång) 1650=(250-35R a )/ (k E φ) (belastning) Ur detta erhålls R a =0,6 ohm Exempel 5. En separatmagnetiserad motor arbetar med ankarspänningen 440 V och magnetiseringsspänningen 220 V. Magnetiseringsströmmen är 1.6 A, ankarströmmen är 11 A och varvtalet är 1800 r/min. Resistansen i ankarkretsen är 1,1 ohm och motorn har kolborstar. Vid tomgång är ankarströmmen 1,2 A. Beräkna a) motorns belastningsförluster. b) dess magnetiseringsförluster. c) dess tomgångsförluster (järn- och friktionsförluster). d) totala verkningsgraden vid den aktuella belastningen. Exempel 6. En likströmsseriemotor matas med likspänningen 150V. Ankarströmmen är 15 A och varvtalet vid den aktuella belastningen är 800 r/min. Resistansen i ankarlindningen är 0,20 ohm och i serielindningen 0,25 ohm. För enkelhetens skull antas att flödet är direkt proportionellt mot ankarströmmen i det aktuella belastningsområdet (φ=ki a ). Borstspänningsfallet försummas. a) Belastningen ökar så att momentet blir det dubbla mot tidigare. Hur stort blir då varvtalet? b) Till vilket värde ska likspänningen ändras för att varvtalet ska vara oförändrat, dvs 800 r/min, även vid dubbla belastningsmomentet? Lösning. %Lösning av exempel 6 Ia=15; Ua=150; n=800; Ra=0.2; Rs=0.25; % phi=k*ia och M=kM*phi*Ia ke_k=(ua-(rs+ra)*ia)/ia/n; %a M=2M Ia2=sqrt(2)*Ia; n2=(ua-(ra+rs)*ia2)/(ua-(ra+rs)*ia)*n; %b oförändrat varvtal Ua2=Ua-(Rs+Ra)*(Ia-Ia2);