Electrical Machines Design & Analysis

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15

1

A. ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ -ΘΕΜΑ:

Μέτρηση μερικών χαρακτηριστικών μιας τριυασικής Σύγχρονης γεννήτριας.

-ΚΤΚΛΩΜΑΣΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΧΡΗ΢ΙΜΟΠΟΙΟΤΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ M: ΢οπόμετρο G: Σφγχρονθ μθχανι Rmy: Μεταβλθτόσ ροοςτάτθσ Rφ: Αντίςταςθ Φορτίου U: Βολτόμετρο 300V I1: Ψθφιακό αμπερόμετρο F: Τροφοδοτικό S: Διακόπτθσ φορτίου ΧL: Επαγωγικι αντίςταςθ ΧC: Χωρθτικι αντίςταςθ If: Αμπερόμετρο 1/2Α

ΟΝΟΜΑ΢ΣΙΚΑ ΢ΣΟΙΧΕΙΑ ΣΗ΢ ΜΗΧΑΝΗ΢ GENERATOR 1.2KVA 0.8 MOTOR 1KW Y 380-415V 2A Δ 220-240V 3.5A EXCITATION DC 220V 1.4A 50HZ 1500RPM

Με φορτίο

Πινακασ Μετρηςεων εν κενώ

If ςταθερό

βραχυκυκλώματοσ

φ=0

φ=+90

φ=-90

If(A)

U(V)

If(A)

I1s(A)

I

U

I

U

I

U

0,2

64

0,1

0,5

0,5

220

0,5

200

0,4

240

0,4

140

0,2

1

1

215

1

175

1,2

260

0,6

170

0,25

1,5

1,5

205

1,5

157

1,6

275

0,8

220

0,4

2

2

190

2

130

2,2

295

0,8

220

0,55

2,5

2,5

170

2,5

102

2,85

310

1

240

0,67

3

3

146

3

70

3,5

327

1,2

265

0,75

3,5

3,5

110

3,5

37

1,4

290

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15

ΠΡΟΒΛΗΜΑΣΑ & ΘΕΜΑΣΑ 5.1

Οι καμπφλεσ τθσ χαρακτθριςτικισ κενοφ U=f(If) και τθσ χαρακτθριςτικισ βραχυκυκλϊματοσ

I1s=f(If) ςε ζνα διάγραμμα ζχοντασ κοινό τον άξονα If παρουςιάηεται παρακάτω: I1s(A)

V(Volts) 350

4 0,8; 3,75 3,5

300

3

250

2,5 0,8; 220

200

2 150 1,5 100

1

εν κενϊ 50

0,5

βραχυκφκλωςθσ

0

0 0

5.2

0,2

0,4

0,6

0,8

If (A)

1

1,2

1,4

1,6

Οι καμπφλεσ των τριϊν χαρακτθριςτικϊν φόρτιςθσ U=f(I1) ςε ζνα διάγραμμα ζχοντασ κοινό

τον άξονα I1 παρουςιάηεται παρακάτω: V(Volts) 350 300 250 φ=0 φ=90 φ=-90

200 150 100 50 0 0

0,5

1

1,5

2 I1(A)

2,5

3

3,5

4

2

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15

5.3

Από τθ χαρακτθριςτικι κενοφ (διάγραμμα 5.1) παίρνουμε το ρεφμα διζγερςθσ Ifo που

αντιςτοιχεί ςτθν ονομαςτικι τάςθ (220V):

Ifo=0.8A 5.4

Από τθ χαρακτθριςτικι βραχυκφκλωςθσ (διάγραμμα 5.1) παίρνουμε το ρεφμα βραχυκφκλωςθσ

Ι1so που λαμβάνουμε για ρεφμα διζγερςθσ Ifo :

I1so=3.75A Κάναμε προζκταςη τησ καμπφλησ βραχυκφκλωςησ για να βροφμε τα ςημεία που αντιςτοιχοφν ςε ρεφμα φάςησ του ςτάτη πάνω από 3,5A. Δεν μετρήθηκαν πειραματικά, αφοφ για να γίνει κάτι τζτοιο θα ζπρεπε να υπερβοφμε τα ονομαςτικά ςτοιχεία τησ μηχανήσ.

5.5

Κατά τθν βραχυκφκλωςθ αφοφ το πεδίο Bnet είναι πολφ μικρό, θ ςφγχρονθ μθχανι λειτουργεί

για όλα τα If ςτθν ακόρεςτθ περιοχι. Ζτςι από το διάγραμμα για τθν ακόρεςτθ χαρακτθριςτικι κενοφ βρίςκουμε ςε ποια τάςθ Eps αντιςτοιχίηεται το ρεφμα Ifο

ΕPs=230V Επιπροςκζτωσ, από το ιςοδφναμο κφκλωμα τθσ ςφγχρονθσ γεννιτριασ για αμελθτζα R1 προκφπτει:

Από τθ χαρακτθριςτικι βραχυκφκλωςθσ για ρεφμα διζγερςθσ Ιfo=0.8Α λαμβάνουμε βραχυκφκλωςθσ Ι1so=3,75A και εφόςον είμαςτε ςε ακόρεςτθ κατάςταςθ ζχουμε:

xd * 

ρεφμα

U 220 / 3   35, 282  1 3,6

 Ps  X ad  I1  35, 282  3, 75  132,31V  Ps   3 132,31  229.167V Ραρατθροφμε ότι και μετά από διανυςματικι ανάλυςθ μζςω του ιςοδφναμου βραχυκφκλωςθσ τθσ ςφγχρονθσ γεννιτριασ θ Eps βγαίνει παραπλιςια με τθν αντίςτοιχθ που υπολογίςτθκε μζςω τθσ χαρακτθριςτικισ βραχυκφκλωςθσ κάτι που επαλθκεφει το αποτζλεςμα.

5.6

Ο λόγοσ κενοφ-βραχυκφκλωςθσ είναι:

Kc 

I1so 3, 75   1, 07 I1 3,5

3

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15

5.7

Ραρατίκεται και πάλι το διάγραμμα με τισ καμπφλεσ κενοφ (κορεςμζνθ) και βραχυκφκλωςθσ

με τθν προςκικθ τθσ ακόρεςτθσ καμπφλθσ κενοφ (διακζνου) όπου είναι ςθμειωμζνα με «πορτοκαλί κφκλουσ) τα Ι1ο και Ι1δ επί τθσ καμπφλθσ βραχυκφκλωςθσ: I1s(A)

V(Volts) 400

0,8; 3,75

4

0,75; 3,6

350

3,5

300

3

250

2,5

0,75; 220

200

2

0,8; 220

εν κενϊ 150

1,5 διακζνου

100

1

βραχυκφκλωςθσ

50

0,5

0

0 0

0,2

0,4

0,6

0,8 If (A)

1

1,2

1,4

Όπωσ φαίνεται Ι1Ο=3,6Α και Ι1δ=3.75Α. Ζτςι ζχουμε: α) Σφγχρονθ κορεςμζνθ αντίδραςθ (Xd) d 

U 220 / 3   33.87  1 3.75

*

β)Σφγχρονθ ακόρεςτθ αντίδραςθ (Xd ) d * 

U 220 / 3   35, 282  1 3,6

γ)Αντίδραςθ βάςθσ για τθ γεννιτρια (Ηb) Zb 

U 2 2202   36.29 SB 220  3.5 3

*

pu τιμζσ των αντιδράςεων (xd,xd )

 d ( pu ) 

 d 33.87   0.933 Zb 36.29

 d ( pu )* 

 d * 35, 282   0,972 Zb 36.29

δ)Παρατηροφμε ότι για τα kc και xd προκφπτει η αναμενόμενη ςχζςη:

kc 

1 1   1.07 xd 0.933

1,6

4

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15

5.8

Σφμφωνα με τα δεδομζνα του 5.7 θ αντίςταςθ

R1

κεωρείται αμελθτζα και θ τιμι τθσ Xd είναι 30,24Ω. Συνεπϊσ προκφπτει το παρακάτω μονοφαςικό ιςοδφναμο τθσ ςφγχρονθσ γεννιτριασ(δίπλα). Στο διπλανό ςχιμα Ep 

220  127V 3

είναι θ φαςικι τάςθ ςτο ςτάτθ, αφοφ το τφλιγμα του ςτάτθ είναι ςυνδεδεμζνο ςε αςτζρα. Από τα δεδομζνα γνωρίηουμε επίςθσ, ότι Ι1=2Α οπότε:

jxd I1  67, 74 Θ ςχζςθ που ςυνδζει τθν τάςθ εξόδου (φαςικι) με τθν τάςθ ςτο τφλιγμα του ςτάτθ είναι

U   p  jX d I1

-ΔΙΑΝΤ΢ΜΑΣΙΚΑ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΣΑ 1.Για φ=0

sin  

X d I1    32, 234 Ep

U  E p cos  107, 426V  U  186,067V

Από το αντίςτοιχο διάγραμμα βλζπουμε πωσ Uπολ=190V

2. Για φ=90

U  E p  d I1  59, 26V  U  102,64V Από το διάγραμμα βλζπουμε Uπολ=130V

3. Για φ=-90

U  E p  d I1  194,74V  U  337, 299V Από το διάγραμμα βλζπουμε Uπολ=280V

5

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15 Ραρατθροφνται αποκλίςεισ ςτθν τιμι τθσ τάςθσ εξόδου τθσ γεννιτριασ ςε ςχζςθ με τισ μετριςεισ μασ. Αυτό οφείλεται κυρίωσ γιατί κατά τθν διεξαγωγι τθσ άςκθςθσ δεν διατθρικθκαν τελείωσ ςτακερά το ρεφμα διζγερςθσ και οι ςτροφζσ τθσ μθχανισ. Επίςθσ πικανόν να υπιρχαν και πρόςκετεσ επιβαρφνςεισ εξαιτίασ τθσ μθ καλισ ακρίβειασ των οργάνων αλλά και εξαιτίασ των παραςιτικϊν αυτεπαγωγϊν και χωρθτικοτιτων που τυχόν να παρουςίαηε το φορτίο.

5.9

α) Το ρεφμα Ι1 του ςτάτθ τθσ μθχανισ κατά το πείραμα βραχυκφκλωςθσ είναι:

1  

p R1  jX d

 1 

Ep R   2 Ld 2 2 1

, ύ d   Ld

Ξζρουμε ότι Ep=cΦω. Ζτςι για ςτακερι διζγερςθ θ επαγόμενθ τάςθ Ep κα είναι ανάλογθ τθσ ταχφτθτασ περιςτροφισ ω. Αμελοφμε τθν ωμικι αντίςταςθ του ςτάτθ R1(αφοφ ςε υψθλζσ ταχφτθτεσ θ Χd είναι πολφ μεγαλφτερθ) . Άρα c    c    c  1    2 2   Ld Ld   Ld δθλαδι το ρεφμα είναι ςτακερό, ανεξάρτθτο τθσ περιςτροφικισ ταχφτθτασ τθσ γεννιτριασ.

β) Στισ μικρζσ ταχφτθτεσ περιςτροφισ όμωσ δεν μποροφμε να αμελιςουμε τθν R1 όπωσ κάναμε παραπάνω. Οπότε κα ζχουμε

1 

Ep R12   2 Ld 2

δθλαδι το ρεφμα του ςτάτθ εξαρτάται απτο ω και άρα δεν μζνει ςτακερό.

5.10

α) Μια ςφγχρονθ γεννιτρια δεν είναι καταςκευαςμζνθ και δεν είναι δυνατόν να ςυνδεκεί

ςτο δίκτυο αν προθγουμζνωσ δεν ζχουν πλθρωκεί τζςςερισ βαςικζσ προχποκζςεισ. Ριο ςυγκεκριμζνα οι ςυνκικεσ παραλλθλιςμοφ(ι ςυγχρονιςμοφ) μιασ ςφγχρονθσ γεννιτριασ είναι: -Οι ςυχνότθτεσ τθσ γεννιτριασ και του δικτφου πρζπει να ταυτίηονται.

-Οι τάςεισ από τισ δφο πλευρζσ πρζπει να είναι ίςεσ.

-Οι τρεισ φάςεισ πρζπει να ζχουν τθν ίδια φορά περιςτροφισ, δθλαδι να υπάρχει αντιςτοιχία φάςεων.

-Δεν πρζπει να υπάρχει διαφορά φάςθσ μεταξφ των αντίςτοιχων φάςεων. Αν δεν ιςχφουν αυτζσ οι προυποκζςεισ είναι πικανι θ εμφάνιςθ κρουςτικϊν ρευμάτων ςτο ςτάτθ. Ακόμα, τυχόν διαφορά ΔU ςτθν τάςθ κατά τθν διαδικαςία παραλλθλιςμοφ ζχει ςαν ςυνζπεια να καταπονθκοφν τα τυλίγματα από ρεφματα μεγάλθσ ζνταςθσ που κα κυκλοφοριςουν, κζτοντασ ζτςι ςε κίνδυνο ολόκλθρθ τθν διάταξθ. Για τον παραλλθλιςμό των γεννθτριϊν χρθςιμοποιοφμε ςυςκευζσ ςυγχρονιςμοφ. Αυτι που χρθςιμοποιιςαμε ςτο εργαςτιριο είχε 3 λαμπτιρεσ για τον ζλεγχο τθσ ςειράσ διαδοχισ των φάςεων και αλλά και για να δοφμε αν ζχουμε τθν ίδια ςυχνότθτα. Επίςθσ διζκετε ζνα βολτόμετρο που μασ ζδειχνε τθν διαφορά φάςθσ των 2 τάςεων.

6

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15 β) Ραρακάτω παρατίκενται τα διανυςματικά διαγράμματα τα οποία αναφζρονται αντίςτοιχα ςε λειτουργία για ωμικό, επαγωγικό και χωρθτικό φορτίο.

Ωμικό φορτίο: E 2  V 2  (  s I1 )2  V  E 2  ( s I1 )2 V 2 

2



(  s 1 ) 2

  s 

2

 1 ζλλειψθ με Α(0,ΕΑ ) και Β(ΕΑ/Χs,0)

Επαγωγικό φορτίο: E 2  V   s I1 sin    (  s I1 cos  )2  2

E 2  V 2  2V  s I1 sin     s I1 

2

για κ=90 sinκ=1 οπότε

EA  V  s I1s  V  EA   s I1s

Χωρητικό φορτίο: E 2  V   s I1 sin    ( s I1 cos  )2  2

E 2  V 2  2V  s I1 sin     s I1 

2

Για κ=-90 sinκ=-1 άρα

EA  V  s I1s  V  EA   s I1s

Πλα τα παραπάνω ςυνοψίηονται ςτθν κεωρθτικι καμπφλθ του ςχιματοσ:

7

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15

Β. ΣΥΓΧΡΟΝΟΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ ΘΕΜΑ:

Εκκίνηςη ςφγχρονου τριφαςικοφ κινητήρα, με παραλληλιςμό τησ μηχανήσ ςε τριφαςικό

δίκτυο τροφοδοςίασ. Μελζτη χαρακτηριςτικών.

-ΚΤΚΛΩΜΑΣΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ

ΧΡΗ΢ΙΜΟΠΟΙΟΤΜΕΝΑ ΟΡΓΑΝΑ G: Θλεκτρικό ΢οπόμετρο M: Σφγχρονθ μθχανι Rmy: Μεταβλθτόσ ροοςτάτθσ UG: Βολτόμετρο 240V If: Αμπερόμετρο 1/2A S: Διακόπτθσ φορτίου Η: Συςκευι ςυγχρονιςμοφ 3΢: Τριφαςικό θλεκτρονικό πολφμετρο (για μζτρθςθ τάςθσ, ρεφματοσ, ιςχφοσ και ςυντελεςτι ιςχφοσ) Rφ: Αντίςταςθ Φορτίου F1,F2: Τροφοδοτικά

8

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15

9. ΜΕΛΕΣΗ ΣΟΤ ΢ΤΓΧΡΟΝΟΤ ΚΙΝΗΣΗΡΑ ΢Ε ΔΙΚΣΤΟ ΢ΣΑΘΕΡΗ΢ ΣΑ΢Η΢ ΚΑΙ ΜΕ ΢ΣΑΘΕΡΗ ΡΟΠΗ ΦΟΡΣΙ΢Η΢ -ΠΙΝΑΚΕ΢ ΜΕΣΡΗ΢ΕΩΝ

T=1.5Nm Μετροφμενεσ Σιμέσ

Τπολογιζόμενεσ Σιμέσ

If(A)

Ι1(A)

P1(W)

cosφ

S(VA)

Q(Var)

0,4

2,31

354

0,4

885

0

0,5

1,77

347

0,51

680,39

585,26

0,6

1,42

343

0,62

553,23

434,06

0,7

1,17

345

0,76

453,95

295,03

0,8

0,93

345

0,97

355,67

86,47

0,9

0,9

347

-0,99

350,51

-97,49

1

1,02

353

-0,89

396,63

-222,72

1,1

1,4

359

-0,66

543,94

-440,98

1,2

1,64

360

-0,55

654,55

-586,68

1,3

2

373

-0,47

793,62

-738,30

1,4

2,3

381

-0,42

907,14

-867,38

T=3Nm Μετροφμενεσ Σιμέσ

Τπολογιζόμενεσ Σιμέσ

If(A)

Ι1(A)

P1(W)

cosφ

S(VA)

Q(Var)

0,4

3,12

624

0,52

1200,00

1025,00

0,5

2,32

615

0,68

904,41

663,13

0,6

2,03

607

0,78

778,21

486,98

0,7

1,72

602

0,91

661,54

274,28

0,8

1,58

599

0,98

611,22

121,63

0,9

1,55

600

1

600,00

0,00

1

1,62

607

-0,97

625,77

-209,70

1,1

1,76

611

-0,9

678,89

-328,39

1,2

2,13

618

-0,75

824,00

-603,87

1,3

2,34

624

-0,68

917,65

-720,20

1,4

2,3

635

-0,42

1511,90

-870,34

9

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15

10. ΠΡΟΒΛΗΜΑΣΑ & ΘΕΜΑΣΑ 10.1

Ραρακάτω παρατίκεται το διάγραμμα Ι1=f(If) :

I1=f(If)

3,5 3

I1(A)

2,5 2 1,5 1 1.5Nm 0,5

3Nm

0

If(A) 0

10.2

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

Ραρακάτω παρατίκεται το διάγραμμα cosφ=f(If)

I1=f(If)

1

cosφ

0,8 0,6 0,4 1.5Nm

0,2

3Nm 0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1

Ιf(A) 0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

10

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15

10.3

Υπερδιζγερςη: Ζνασ ςφγχρονοσ κινθτιρασ λειτουργεί ςε Υπερδιζγερςθ όταν Epcosθ>U

δθλαδι όταν θ προβολι τθσ τάςθσ διζγερςθσ πάνω ςτθν τάςθ ακροδεκτϊν είναι μεγαλφτερθ από τθν ίδια τθν τάςθ ακροδεκτϊν. Σε αυτιν τθν περίπτωςθ ο κινθτιρασ φαίνεται ςαν χωρθτικό φορτίο(παράγει άεργο ιςχφ), οπότε cosφ<1 Υποδιζγερςη: Ζνασ ςφγχρονοσ κινθτιρασ λειτουργεί ςε υποδιζγερςθ όταν Epcosθ<U δθλαδι όταν θ προβολι τθσ τάςθσ διζγερςθσ πάνω ςτθν τάςθ ακροδεκτϊν είναι μικρότερθ από τθν ίδια τθν τάςθ ακροδεκτϊν. Σε αυτιν τθν περίπτωςθ ο κινθτιρασ καταναλϊνει άεργο ιςχφ (επαγωγικι ςυμπεριφορά). Για cosφ=1 ο κινθτιρασ οφτε παράγει οφτε καταναλϊνει άεργο ιςχφ(φαίνεται ςαν ωμικό φορτίο). Ζτςι ανάλογα με τθν περίπτωςθ επιλζγουμε πωσ κα χρθςιμοποιιςουμε τον ςφγχρονο κινθτιρα. Συνικωσ οι ςφγχρονοι κινθτιρεσ χρθςιμοποιοφνται για αντιςτάκμιςθ τθσ άεργου ιςχφοσ αφοφ μεταβάλλοντασ το ρεφμα διζγερςθσ του κινθτιρα(ι γεννιτριασ) μποροφμε να ελζγξουμε τθν άεργο ιςχφ τουσ.

11. ΜΕΛΕΣΗ

ΣΟΤ

΢ΤΓΧΡΟΝΟΤ ΚΙΝΗΣΗΡΑ

΢Ε ΔΙΚΣΤΟ ΢ΣΑΘΕΡΗ΢ ΣΑ΢Η΢

ΚΑΙ ΜΕ ΢ΣΑΘΕΡΗ ΔΙΕΓΕΡ΢Η.

-ΠΙΝΑΚΕ΢ ΜΕΣΡΗ΢ΕΩΝ

If=0.5A & U=220V Μετροφμενεσ Σιμέσ

Τπολογιζόμενεσ Σιμέσ

T

Ι1(A)

P1(W)

cosφ

S(VA)

Q(Var)

Pout(W)

0,1

1,5

130

0,22

590,91

576,43

15,70

2,3

2

464

0,6

773,33

618,67

361,10

3,2

2,5

632

0,68

929,41

681,46

502,40

4,2

3

804

0,69

1165,22

843,40

659,40

4,7

3,5

890

0,67

1328,36

986,12

737,90

If=0.8A & U=220V Μετροφμενεσ Σιμέσ

Τπολογιζόμενεσ Σιμέσ

T

Ι1(A)

P1(W)

cosφ

S(VA)

Q(Var)

Pout(W)

0,7

0,5

185

0,94

196,81

67,15

109,90

1,8

1

391

0,96

407,29

114,04

282,60

2,8

1,5

558

0,99

563,64

79,51

439,60

4

2

762

0,97

785,57

190,98

628,00

4,8

2,5

909

0,96

946,88

265,13

753,60

5,7

3

1070

0,95

1126,32

351,69

894,90

6,6

3,5

1220

0,92

1326,09

519,72

1036,20

11

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15 If=1A & U=220V Μετροφμενεσ Σιμέσ

Τπολογιζόμενεσ Σιμέσ

T

Ι1(A)

P1(W)

cosφ

S(VA)

Q(Var)

Pout(W)

1,4

1

333

-0,88

378,41

-179,73

219,80

2,7

1,5

522

-0,94

555,32

-189,46

423,90

4

2

753

-0,98

768,37

-152,90

628,00

5

2,5

921

1

921,00

0,00

785,00

6,1

3

1120

1

1120,00

0,00

957,70

7,2

3,5

1130

0,99

1141,41

161,02

1130,40

13. ΠΡΟΒΛΗΜΑΣΑ & ΘΕΜΑΣΑ

13.1

α) Χαρακτθριςτικι Ι1=f(Pout) για τισ διάφορεσ τιμζσ του Ιf:

I1=F(Pout)

4 3,5 3

I1(A)

2,5 2 If=0,5

1,5

If=0,8 If=1

1 0,5 0 0

200

400

600

Pout(W)

800

1000

1200

12

΢ΤΓΧΡΟΝΕ΢ ΜΗΧΑΝΕ΢ - ΕΡΓΑ΢ΣΗΡΙΑΚΗ Α΢ΚΗ΢Η – ΟΜΑΔΑ 15 β) Χαρακτθριςτικι Q = f(Pout) για τισ διάφορεσ τιμζσ του Ιf: 1200

Q=F(Pout)

1000 If=0,5 If=0,8

800

Q(Var)

If=1 600 400 200

Pout(W)

0 0

200

400

600

800

1000

-200 -400

13.2 Λαμβάνοντασ υπόψθ: Q>0  κινθτιρασ απορροφά άεργο ιςχφ  λειτουργία ςε υποδιζγερςη Q<0  κινθτιρασ προςφζρει άεργο ιςχφ  λειτουργία ςε υπερδιζγερςθ Σε ςχζςθ με τισ μετριςεισ πειράματοσ και τα υπολογιηόμενα μεγζκθ ζχουμε: a) If=0,5A & If=0,8A  λειτουργία ςε υποδιζγερςη (για όλεσ τισ περιπτϊςεισ). b) If=1A  λειτουργία υπερδιζγερςησ για Τ<5Nm & υποδιζγερςησ για Τ>6,1Nm

1200

13