Elektrimasinate lõpueksami kordamis küsimuste vastused (4)

Eksamispikri sisukord
Lisainfo materjali kasutamise kohta
12 suuruses kirjas on tähtis info, väiksemas kirjas lisa info.
Mõndadest asjadest on kirjutatud kahte moodi (1-lühidalt ja 2- täpsemalt)
Trafo töötamise põhimõte pingestades trafo primaarmähise tekib selles vool, millega kaasneb magnetväli kui pinge on vahelduv, siis vool ja magnetväli on vahelduvad. Vahelduv magnetvoog indutseerib primaar ja sekundaarmähises elektromoroorjõu.
elektromotoorjõud on suurem mähises, mille keerdude arv on suurem. Trafodel on pööratavuse omadus, mis seisneb selles, et sama trafot saab kasutada kõrg ja madalpinge trafona.
Trafo konsttruksioon – Trafo nimivõimsus kiloamprites, liinipinged, liinivoolud, sagedus hertsides, faaside arv, mähiste ühendusskeem ja lülitusrühm, lühispinge, jahutamise moodus , talitus: kestev või lühiajaline. valmistaja tehas, mass, väljalaske aeg ja pass .
3.) TRAFO elektrimotoorjõudude võrrandid / 4.)Trafo vektordiagramm
Ideaaljuhul kui trafo takistust ei oma, siis trafot pingestades tekib vool, milline jääb pingest 90 kraadi maha. Vooluga kaasneb magnetvoog, mis indutseerib elektromotoorjõud. Kusjuures E=U1, kui takistust pole. Kui trafol on takistus ja ei ole tegemist ideaaljuhuga siis vektordiagramm näeb välja nii
kuna trafo ei ole ideaalne tekivad temas tühijooksukaod
5.)3 faasiline trafo – Kolmefaasilise süsteemi pingete transformeerimist võib realiseerida kolme ühefaasilise trafoga, mis on ühendatud trafode rühmaks. Ligikaudu kuni 60MVA võimsusega seadmes kasutatakse tavaliselt kolmefaasilist trafot millel mähised on paigutatud kolmele südamikule, mis on ühendatud üldiseks magnetjuhtmeks kahe ikke abil. Kuid sel teel saadud magnetjuhe ei ole sümmeetriline.
tühijooks – tühijooksul põhilisteks kadudeks on terases kaod millised jagunevad hüstereesi ja pöörisvoolu kadudeks. Neid terases kadudeks nimetatakse ka magnetiliseks kadudeks kuna on põhjustatud magnetvälja poolt ja nimetatakse tühijooksu kadudeks kuna tühijooksul on vool väike 2 - 10% nimivoolus siis tavaliselt vases kaod tühijooksul jäetakse arvestamata.
lühiskatse – lühiskatset tehakse mõnigate trafo iseloomustavate andmete saamiseks kuna lühis on trafole ohtlik siis soovitataks katset madalal pingel jälgides, et trafolt läbiv vool ei tohi ületada nimivoolu. Pinget mille juures voolud lühistatud trafo mähistes võrduvad nimivooluga, nimetatakse nimilühispingeks ja väljendatakse tavaliselt primaarnimipinge protsendites.
8.)trafo pinge reguleerimine – Tavaliselt jõutrafodel pinge on reguleeritav +-5%, et sellist pinge reguleerimist saavutada on trafo mähistel lisaväljavõtted. Tavaliselt trafodel pinget reguleeritakse trafo pinge vabas olekus kuid kasutatakse ka pingereguleerimist kui trafo on pinge all sel juhul lisatakse trafole ümber lülimiseks lülitite komplekt.
9.)trafo kaod ja kasutegur – koormatud trafo töö ajal tekivad temas magnetilised ja elektrilised kaod. Magnetilised kaod jagunevad hüstereesi ja pöörivoolude kadudeks. Elektriline kadu on energiakadu trafo mähistes, mis põhjustab nende soojenemise. Trafo kasuteguriks nimetatatakse trafost saadava tegevvõimsuse P2 ja trafole antava tegevvõimsuse P1 suhet.
10.)mähiste lülitusrühmad – Kui me tahame kahte trafot lülitada paralleelselt siis peavad nende lülitus rühmad olema samad see tähendab emj suunad peavad olema samad. Trafo emj on sama suunalised kui nende üks mähised on samasuunaliselt keritud kui üks mähis on teise suunaliselt keritud ei ole emj sama suunalised. Faasi nihet emj vahel väljendatakse lülitusrühmade abil.
11.)Trafo lülitamine paralleeltalitlus:Et trafosi lülitada paralleeltalitluseks on vaja, et: 1)ülekande suhted samad ü1=ü2,kui tingimus ei ole täidetud tekkib ühtlustusvool,mis liitub koormusvooluga ning mille tõttu tuleb langetada koormust. 2)Samad lülitusrühmad trafodel, kui tingimus ei ole täidetud tekivad tugevad ühtlustusvoolud kuna elektromotoorjõudude nihke tõttu ja trafoahelate vahel on emj vahe. 3)Lühisepinged samad(10% max võivad erineda) ,kui liiga palju erinevad saab väiksema lühispingega trafo ülekoormamise ja selle tõttu tuleb vähendada üldist koormust. 4) trafod võivad olla erineva võimsusega, kuid üldkoormus ei tohi ületada trafode summaarset nimivõimsust.
12.) 3 faasiline trafo samast lülitusrühmast on lülitatud paraleelselt. Kogu koormusele 510kVA kõikide trafode lülituspinge on 6,5%. Trafode võimsused on 100, 160, 250kVA, milline koormus jaguneb üksikutele trafodele.
...
Kolme mähisega trafo autotrafo, keevitustrafod
Kolmefaasilise asünkroonmootori töötamispõhimõte
Pingestades kolmefaasilise asünkroonmasina staarori mähised tekib nendes vool, millega kaasneb magnetvood, kui staatori mähised on 120 kraadi nihutatud siis megnetvoog on pöörlev. Pöördmagnetväli indutseerib staatori ja rootori mähises EMJ. Kui rootori mähised on suletud tekib nendes vool. Rootori voolu ja pöörleva magnetvooga tekib pöördmoment. Kui arendatav pöördmoment on suurem kui pidurdusmoment hakkab rootor tööle.
Asünkroonmootorid on enamkasutatav jõuallikas maailmas, eelkõige mootorina, kus elektrienergia muundatakse mehaaniliseks energiaks pöördemomendi näol. Konkreetsetel tingimustel võib asünkroonmasin töötada ka generaatorina, muundades mehaanilise energia elektrienergiaks. Asünkroonmootor koosneb staatorist, mis on terasplekkidest koostatud õõnessilinder ja mille sisepind on uurestatud. Uuretes paikneb kolmefaasiline staatorimähis pöördmagnetvälja tekitamiseks. Teiseks põhi komponendiks on pöörlev rootor, mis asub võllil, on terasplekkidest silinder, mis on samuti varustatud uuretega. Uurdes asub rootormähis, staatori ja rootori vahel on väike õhupilu. Asünkroonmootor töö põhineb pöördmagnetvälja ja rootori voolu vastasikusel toimel. Pöördmagnetväli, mille tekitab kolmefaasiline vool staatorimähistes, läbib õhupilu ja aheldub rootorimähisega. Rootorivoolu põhjuseks on pöördmagnetvälja poolt rootorimähises indutseeritud elektromootorjõud, mis on võrdeline rootori suhtelise kiirusega pöördmagnetvälja suhtes. Asünkroonmootoris pöörleb rootor alati samas suunas, kuid aeglasemalt sünkroonselt pöörlevast staatori magnetväljast.
Asünkroonmootori tööpõhimõte:
Asünkroonmootroi vektordiagramm
Aluseks on magnetvoog (fii). Magnetvoog tekitatakse I (müü) poolt tekitatud magneetimisvool). Kui esinev vahelduv magnetvoog, siis tekitatakse U1 terassüdamikus teraskaod, mille tõttu võetakse võrgust voolu Ia. (Ia+I(müü)=I0 ) tühijooksul. Magnetvoog indutseerib magnetvoo E, mis jääb 90 kraadi maha. Rootori ahelal on elektromotoorjõu ja kinnine (lühisvoolu ahel) ja tekib vool I2. Rootori mähis omab aktiiv ja induktiivtakistust, millel voolu I2 libisemisel tekivad pingekaod (I2*r2 ja jI2*r2). On teada et I1=I0-I2`. On teada U1=-E+I1*r1 +jI1*xl1. I1*r1 on paraleelne I1. jI1xl1 risti I1 nende võrrandite liitumisel saadakse pinge U1 ja vool Ia on paraleelne U-ga, kuna on aktiivkadu.
Asünkroonmootori kaod ja kasutegur
Energiamuundamisel asünkroonmootoris tekivad magnetilised, elektrilised ja mehaanilised kaod. Magnetilised kaod tekivad magnet ahelas, mis jagunevad hüstereesi ja pöörisvoolu kadudeks. Olenevad pingest ja sagedusest, nimetatakse ka tühijooksu kadudeks, kuna ei olene koormusest.
Elektrilised kaod tekivad elektrivoolu mõjul mähistes, olenevad elektrivoolust (I ruut *r) nimetatakse ka koormuskadudeks, vool oleneb koormusest. Rootori pöörlemisel tekivad mehaanilised kaod, tingituna hõõrdest laagris ja rootori hõõrdest õhuga.
Kaod ja kasutegur:Jagunevad 3-eks:1.magnetilised e teras e tühijooksukaod koosnevad hüstereesi ja pöörisvoolu kadudest,sõltuvad materjalist,sagedusest ja magnetvoost(pingest)2.mehhaanilised koosnevad hõõrdekaost laagritel, ning hõõrdekaost põõrleva ankru ja õhu vahel.3.elektrilised e koormus e vaseskaod tekivad elektrivoolu läbimisel ankruahela takistust. Ankruahela takistus koosneb mähise takistusest. Kasutegur η=P2/P1 =P2/P2+ Σp
Asünkroonmootori töökarakteristika.
Töökarakteristika näitab mootori iseloomustavate suuruste sõltuvust kasulikust võimsusest P2. Kui me mootorit koormame siis kiirus väheneb. Maksimaalne kasutegur on 0,7 kuni 0,8 juures.
4.)Ühefaasilise asünkroonmootori töötamispõhimõte :Mootori ühendamisel ühefaasilise võrguga tekitab staatorimähis pulseeriva magnetvoo. Seda voogu võib lahutada kaheks vastas suunas pöörlevaks magnetvooks, mille pöörlemiskiirus n1=60f1/p. Libistus pärisuunalise voo suhtes, vastassuunalise voo suhtes
Magnetvoog Φ1 ja Φ2 indutseerivad rootorimähises elektromotoorjõude E’21 ja E’22, mis tekitavad voolusid I’21 ja I’22. Voolu sagedus rootorimähises on võrdeline libistusega. Kuna s1