6. Mis on generaatori faasipinge? Faasimähise alguse ja lõpu vahelist pinget nimetatakse faasipingeks. 7. Mis on liinipinge? Faasimähiste alguste, seega ka liinijuhtmete vahelist pinget nimetatakse liinipingeks. 8. Milline on kolmefaasilise generaatori faasipingete summa? Võrdne faasimähise elektromotoorjõuga. 9. Kui suur on faasinihe kolmefaasilise generaatori faasipingete vahel? 120º 10. Mis on pöördmagnetväli? Staatorimähiste kolmefaasiline süsteem. 11. Milles seisneb kolmefaasiliste tarvitite (näiteks kolmefaasilise elektrimootori) tähtlülituse omapära? Liinivoolud on võrdsed vooluga tarvitites. 12. Milles seisneb kolmefaasiliste tarvitite (näiteks kolmefaasilise elektrimootori) kolmnurklülituse omapära? Kolmnurkühendusel on liinipinge võrdne faasipingega. 1. Mis on vaseskadu? Voolu kulgemisel läbi mähise juhtme, kus tekib mittesoovitav soojus, nim. vaseskaoks. 2. Mis on rauaskadu (teraseskadu)?
Pingeresonants. 6. Aktiiv-, induktiiv- ja mahtuvustakistuse rööplülitus. Vooluresonants. Valemid tulevad tuletades täpselt samad. Ainuke erinevus mis üldse tekkis oli see et siin kasutatakse pooli juhtivust ehk induktiivtakistuse pöördväärtust ja kuna kondensaatoril on juba kasutusel pöördväärtus siis tesitkorda pöördväärtus võtta saame fC 7. Võimsused vahelduvvooluringis. Aktiivvõimsus P=U*I*cos Reaktiivvõimsus Q=U*I*sin Näivvõimsus S=U*I 8. Kolmefaasiliste vooluringide neutraaljuhtmega tähtühendus. Liini- ja faasisuurused. I=If U=sqrt(3)*Uf 9. Kolmefaasiliste vooluringide kolmnurkühendus. Liini- ja faasisuurused. U=Uf I=sqrt(3)If 10. Lülituse valik tarbijate ühendamisel kolmefaasilisse võrku. Kolmnurkühendus, tähtühendus 11. Voolutugevuse mõõtmine. Ampermeetri mõõtepiirkonna laiendamine. Voolutugevuse mõõtmiseks ühendatakse ampermeeter vooluringi jadamisi ja et laiendada
rootori keerlemisega sünkroonis hoida. Vahelduvvoolumootor Vahelduvvoolumootorid on mootorid, mis kasutavad vahelduvvoolu. Nad ei vaja välist ega sisest kommutatsiooni, sest sisendpinge muutus tekitab vajaliku muutuva magnetvälja. Vahelduvvool- perioodiliselt muutuv vool, mille väärtused korduvad kindla ajavahemiku järel. Samm-mootor Samm-mootorid on lähedalt seotud kolmefaasiliste sünkroonsete vahelduvvoolumootoritega, kus sisest püsimagnetitega rootorit kontrollitakse väliste elektrooniliselt lülitatavate magnetitega. Samm-mootorist võib mõelda ka kui alalisvoolumootori ja pöördliikuva solenoidi hübriidist. Mähiseid pingestatakse järgemööda ja rootor suunab ennast voolu tekitatud magnetvälja järgi. Samm-mootor Erinevalt sünkroonmootoritest ei keerle samm-mootorid pidevalt,
Mittereversiivse kolmefaasilise lühisrootoriga asünkroonmootori juhtimisskeem Skeem on ette nähtud kolmefaasiliste lühisrootoriga asünkroonmootorite käivitamiseks, seiskamiseks ja kaitsmiseks lühise ja ülekoormuse eest. Skeemi toiteks on viiejuhtmeline kolmefaasiline 400/230 V madalpingesüsteem. Skeem koosneb kahest põhiosast: primaar- ehk jõuosast ning sekundaar- ehk juhtimisosast. Primaarossa kuuluvad kolmepooluseline kaitselüliti F1, kontaktori jõukontaktid KM, mootor M ja signaallamp H1 (läbipaistev), mis signaliseerib, et primaarosa on pingestatud. Kõik teised elemendid
8. Milline on kolmefaasilise generaatori faasipingete summa? Tähtühendusel faasipinge on võrdne faasimähise elektromotoorjõuga. Kolmnurkühendusel elektromotoorjõudude summa võrdub nulliga. 9. Kui suur on faasinihe kolmefaasilise generaatori faasipingete vahel? Faasinihe faasipingete vahel on 120 kraadi. 10. Mis on pöördmagnetväli? Magnetväli, mis ruumiliselt pöörleb. Asünkroonmootori töö alus. 11. Milles seisneb kolmefaasiliste tarvitite (näiteks kolmefaasilise elektrimootori) tähtlülituse omapära? Faasipinge on väiksem, kui liinipinge. Faasivool on võrdne liinivooluga. 12. Milles seisneb kolmefaasiliste tarvitite (näiteks kolmefaasilise elektrimootori) kolmnurklülituse omapära? Faasipinge on võrdne liinipingega. Faasivool on väiksem, kui liinivool. Kolmnurkühendusel on koguvõimsus kolm korda suurem kui tähtühendusel. Ühefaasiline vahelduvvool
8. Milline on kolmefaasilise generaatori faasipingete summa? Tähtühendusel faasipinge on võrdne faasimähise elektromotoorjõuga. Kolmnurkühendusel elektromotoorjõudude summa võrdub nulliga. 9. Kui suur on faasinihe kolmefaasilise generaatori faasipingete vahel? Faasinihe faasipingete vahel on 120 kraadi. 10. Mis on pöördmagnetväli? Magnetväli, mis ruumiliselt pöörleb. Asünkroonmootori töö alus. 11. Milles seisneb kolmefaasiliste tarvitite (näiteks kolmefaasilise elektrimootori) tähtlülituse omapära? Faasipinge on väiksem, kui liinipinge. Faasivool on võrdne liinivooluga. 12. Milles seisneb kolmefaasiliste tarvitite (näiteks kolmefaasilise elektrimootori) kolmnurklülituse omapära? Faasipinge on võrdne liinipingega. Faasivool on väiksem, kui liinivool. Kolmnurkühendusel on koguvõimsus kolm korda suurem kui tähtühendusel. Ühefaasiline vahelduvvool
mootor ja kuullaagermootor. Kõige levinumad alalisvoolumootorid on harjadega või harjavabad, mis kasutavad sisest või välist kommutatsiooni, et voolu mähistes rootori keerlemisega sünkroonis hoida. Vahelduvvoolumootor Vahelduvvoolumootorid on mootorid, mis kasutavad vahelduvvoolu. Nad ei vaja välist ega sisest kommutatsiooni, sest sisendpinge muutus tekitab vajaliku muutuva magnetvälja. Sammmootor Sammmootorid on lähedalt seotud kolmefaasiliste sünkroonsete vahelduvvoolumootoritega, kus sisest püsimagnetitega rootorit kontrollitakse väliste elektrooniliselt lülitatavate magnetitega. Sammmootorist võib mõelda ka kui alalisvoolumootori ja pöördliikuva solenoidi hübriidist. Mähiseid pingestatakse järgemööda ja rootor suunab ennast voolu tekitatud magnetvälja järgi. Erinevalt sünkroonmootoritest ei keerle sammmootorid pidevalt, vaid "astuvad"
Vahelduvvoolu korral laetud osakesed võnguvad Faasivahe – kahe võnkumise faaside erinevus VAHELDUVVOOLU TEKITAMINE Generaator – seade, mis muundab mingit teist energiat vahelduva elektromagnetvälja energiaks (vahelduvvool) Mehaaniline generaator – kasutatakse mehaanilist energiat KOLMEFAASILINE VOOL Kolmefaasiline vool koosneb 3st faasijuhtmest ja nulljuhtmest Faasijuhtmetes olev vool on üksteise suhtes 120 kraadi nihutatud Faasipinge – pinge 0-i ja faasi vahel KOLMEFAASILISTE TARBIJATE ÜHENDAMINE 1. Tähtühendus 2. Kolmnurkühendus Kolmefaasilise voolu korral ühendatakse faase võrdselt koormata.
asünkroonmasin, tekitab pöörleva magnetvälja ning erinevalt asünkroonmootorist, tekitatakse see sünkroonmootori rootoris. Rootori ergutamiseks elektromagnetite abil tuleb ergutusvool juhtida pöörlevasse rootorisse läbi rootoril asuvate kontaktrõngaste, püsimagneti puhul pole vaja seda kasutada. 3 Impulsstoitega mootorid Samm-mootorid erinevad sünkroonmootorist selle poolest, et selles tekib pöörlev magnetväli, mida ei tekitata kolmefaasiliste siinuspingetega, vaid masina järjestikuste impulssidega. Samm-mootorid sobivad kasutamiseks eriti väikese positsioonijuhtimisega ajamites, kus impulsside arv on võrdeline rootori pöördenurgaga. Samm-mootorid pole sobivad tänu nende võimsuse suurusele, kuna kasutegur jääb väikeseks. Kaod elektrimootorites Igas elektrimasina mehhanismis tuleb ette erinevaid kadusid. Kaod tekivad siis, kui ilmnevad järgnevad asjaolud
Nullkiirusrelee kontaktide ühendus mootori käivitus-peatamislülituses sõltub relee ehitusest ning antud juhul pole seda näidatud. Moodsamate ajamite puhul võivad nullkiirusrelee kontaktid olla ajamit juhtiva programmeeritava kontrolleri sisendahelas. Asünkroonmootori lihtsa otselülituse puhul tekitab kõige enam probleeme mootori kaitse. Joonistel näidatud kaitselüliti ja sulavkaitsmed ei taga alati mootori kindlat kaitset kõigis võimalikes talitlusviisides. Kolmefaasiliste vahelduvvoolumootorite jõuahelate lülitusi saab kujutada ühe- ja kolmejoone skeemidel (joonis 4.4). Esimesel juhul lisatakse faaside arvu tähisena ühendustele kolm rööpset kriipsu. Joonisel 4.4 on näidatud eraldi kaitselüliti termo- ja liigvooluvabastid. Joonisel 4.5 on näidatud vahelduvvoolumootori staatorimähise täht-kolmnurk ümberlülitusskeem. Tähtlülituse korral on suletud kontaktori Q11 ja Q13 kontaktid, kolmnurklülituse puhul aga kontaktorite Q11 ja Q12 kontaktid
Pinge kasvamisel esimesel ja kolmandal veerandperioodil suureneb elektrivälja energia generaatorist (elektrivõrgust) saadava energia arvel nullist maksimaalväärtuseni ning teise ja neljandal veerandperioodil väheneb elektrivälja energia maksimaalväärtusest nullini. Sellise generaatori kondensaatori vahetusenergia suurust iseloomustatakse mahtuvusliku vooluringi hetkvõimsuse maksimaalväärtusega, mida nimetatakse mahtuvuslikuks reaktiivvõimsuseks ja tähistatakse Q C. 8. Kolmefaasiliste vooluringide neutraaljuhtmega tähtühendus. Liini- ja faasisuurused. 9. Kolmefaasiliste vooluringide neutraaljuhtmega kolmnurkühendus. Liini- ja faasisuurused. Kolmnurkühenduse saamiseks ühendatakse esimese faasimähise lõpp teise faasimähise algusega, teise faasimähise lõpp kolmanda faasimähisealgusega ja kolmanda faasimähise lõpp esimese faasimähise algusega. 10. Lülituse valik tarbijate ühendamisel kolmefaasilisse võrku.
269i x2 ZT1I = 1.191 × 10 + 0.153i ZG1K = 0.343i ZT3K = 0.033 + 0.531i -3 ZL_1 = 0.013 + 0.034i ZT2K = 2.393 × 10 + 0.16i x2 ZL_2 = 0.026 + 0.065i ZQ = 0.018 + 0.182i ZL_3 = 0.021 + 0.052i ZR = 0.072i Teisendamiste tulemusel saaime aseskeem, mille takistused on leitud kolmefaasiliste luhiste arvutamisel XL = 0.164 XG = 0.269 Resulteeruv parijarnevustakistus luhisepunkti F suhtes: XL XG 0.164 0.269 X1 := X1 X1 = 0.102 XL + XG 0.164 + 0.269 Vastujargnevusaseskeem:
Kuna vooluringi hargnemata osa voolI on kolme voolu geomeetriline summa, millest kaks IL ja IC on resonantsi puhul võrdsed ja vastassuunalised, siis võivad resonantsi korral olla, voolud induktiivsusel ja mahtuvusel märgatavalt suuremad vooluringi summaarsest voolust I. Seetõttu nimetataksegi resonantsi rööpühenduse puhul vooluresonantsiks. 6. Võimsused vahelduvvooluringis. Vahelduvvool- perioodiliselt muutuv vool, mille väärtused korduvad kindla ajavahemiku järel. 7. Kolmefaasiliste vooluringide tähtühendus. Tähtühenduse saamiseks ühendatakse mähiste lõpud ühte ühisesse punkti ehk sõlme N. Samasuguse sõlme N1 moodustab tarbija ehk koormuse kolme faasi ühendamine. Kahte sõlme N ja N1 ühendavat juhet läbib vool, mis on võrdne süsteemi kolme eri faasi voolude algebralise summaga s.o. vool neid kahte sõlme N ja N1 ühendavas juhtmes on võrdne nulliga; seetõttu nimetataksegi seda juhet neutraaljuhtmeks. Sõlme, mida moodustavad
Kui latid paiknevad üksteisest suhteliselt kaugel, mistõttu voolu või vaadata koondatuna juhtme teljele, siis K k =1. Kolmefaasiliste seadmete lattidel tekkiva elektrodünaamilise mõju määramisel lähtutakse 1) Kolmanda elektrivarustuse kategooriaga, 0,4 kV tarbijate maksimaalsest mõju andvast kolmefaasilisest lühisest. Suurim elektromagnetiline jõud tekib toiteks. Selle skeemi osas on 2. alajaama, mõlemad alajaamad saavad toidet peaalajaama lattidelt pingega löökvoolu esimesel hetkel. 6..
antud hetkel 0 suhtes kõige positiivsem, kuna antud ajahetkel avaneb just see diood, mille anood on teiste dioodidega kõige positiivsem. Nii näiteks on ajavahemikul t1-t2 kõige positiivsem faas-A ja seetõttu juhib ajavahemikul sellefaasiga ühendatud diood VD1. ajahetkel t2 saab kõige positiivsemaks faas B ja nüüd hakkab juhtima VD2. Ajavahemikul t3-t4 VD3 jne. Seega moodustub tarbija vool 3-me dioodi voolude summast. Dioodile mõjuv vastupinge ja pulsisagedus 150 hertsi. Toodust selgub kolmefaasiliste alaldite veel üks eelis, see on suurem pulsatsiooni sagedus, sest mida suurem on pulsatsiooni sagedus, seda lihtsam on pulseerivat pinget siluda. Kolmefaasilise sildlülituse korral on kasutusel kuus dioodi ja alaldatavaks pingeks on liinipinge. Tarbijaga jääb järjestiku kaks dioodi ja vool läbi tarbija tekib nende faaside vahel, mille pinge on antud hetkel kõige positiivsem ja kõige negatiivsem. Näiteks t1 on kõige positiivsem faas A ja kõige negatiivsem faas B
teistes faasides. Eriti halb on võrgutöö seisukohalt võimas ühefaasiline alalti, kuna see tarbiv voolu ainult ühel poolperioodil, ning tarbitav vool muutub mittesiinuseliseks, millega kaasnevad harmooniliste tekte, ning häired võrgus. Kolmefaasilistel alalditel on kaks eelist: 1. Jaguneb koormus ühtlaselt faaside vahel. 2. Väljundpinge pulsatsioon on suurema sagedusega, mida on lihtsam siluda ja seetõttu on kolmefaasiliste alaldite siluv filtrid sageli lihtsamad. On kaks lülituskeemi: Pool ja täisperiood alaldid Rakenduselektroonika 33 Kolmefaasilised poolaladid jaguneb vool kolme faasi ja kolme dioodi vahel selliselt et korraga juhib ainult see diood, mille faasi pinge on antud hetkel nulli suhtes kõige positiivsem, kuna
10 Turvauksed ja -aknad). Sissepääs peaks olema reguleeritud rangete kontrollimehhanismidega. Serveriruumi planeerimisel või sobivate ruumide väljavalimisel tuleks keskkonnamõjudest tingitud potentsiaalsed ohud võimalikult minimeerida. Nii tuleb potentsiaalseteks ohtudeks, mis on tingitud vee sissetungimisest lamekatuse korral või kogunemisest keldritesse samuti valmis olla nagu elektromagnetkiirguse taluvuse tasemest tingitud tõrgeteks, nt mobiilsideseadmete või kolmefaasiliste agregaatide tõttu. Planeerimisel tuleks jälgida, et hoone toiteliinide trassid, nt vee või gaasitorud, (vt M 1.24 Veetorude vältimine IT-ruumis) ei kulgeks arvutuskeskuse vahetus läheduses ega läbi selle tundlike tsoonide. Arvutuskeskuse IT-komponentidele esitatakse paljudel juhtudel kõrgeid nõudeid käideldavuse suhtes Neid nõudeid on võimalik täita, paigaldades infrastruktuuri ja tehnilised seadmed varuga (vt meedet M 1.52 Tehnilise infrastruktuuri varud).
Kogukaod teineteise suhtes 120 kraadise nurga all olevtat faasipinget siis liinipinge on võrdne kahe faasipinge P=Pm1+Pm2+Pt1+Pmeh ning mootori kasutegur =P2*100%=P1-P*100%, vahega:P kus P1=3*U1I1cos1; on piirides (75...85)% P1 P1 8.Kolmefaasiliste vooluringide kolmnurkühendus 23.Töömasinate mehaanilised tunnusjooned- sünkroonmootori käivitamise eesmärgil on poolusekingades Esimese faasimähise lõpp x ühendatakse kokku teise mähise algusega B jne kuni tekib kinnine käivitusmähis, mis võimaldab nn. asünkroonset käivitust: liinilülitiga L lülitatakse staatorimähis kolmnurkkujuline ühendus
Teha skeem. 2. Millised on kolmnurkühenduse korral liini- ja faasipinged? 3. Millised on voolud sümmeetrilise koormuse korral? 4. Millised on voolud mittesümmeetrilise koormuse korral? 5. Mis on mittesümmeetria erijuhuks? 6. Mis juhtub kui ühes faasis tekib katkestus? 60.Kolmefaasilise tarbija koguvõimsus 1. Millega võrdub kolmefaasilise süsteemi võimsus ühefaasiliste tarbijate korral? Kirjutada valem. 2. Millega võrdub kolmefaasilise süsteemi võimsus kolmefaasiliste tarbijate korral? Kirjutada valem. 3. Kirjutada tähtlülituses võimsuse arvutamise valem. 4. Kirjutada kolmnurklülituses võimsuse arvutamise valem. 5. Kas tarviti võimsused täht- ja kolmnurklülituse korral on võrdsed? 6. Miks kasutatakse asünkroonmootorite käivitamisel niinimetatud täht-kolmnurk lüliteid? 61.Pöördmagnetväli 1. Mis on kolmefaasilise voolu üheks tähtsamaks omaduseks? 2. Kuidas nimetatakse ruumiliselt pöörlevat magnetvälja? 3
01 0.02 0.03 t 3.6. Kolmefaasiline vahelduvvool Tänapäeval kasutatakse elektrienergia ülekandmisel kolmefaasilist voolusüsteemi, kus iga faasi elektromotoorjõu kõverad on teineteise suhtes nihutatud 120° võrra (vt. Joonis 3.6). Kolmefaasilise voolu peamiseks eeliseks on suurema võimsuse edastamise ning lihtne pöörleva magnetvälja tekitamise võimalus, mida on tarvis kolmefaasiliste mootorite toiteks. Märkigem siinkohal samuti, et pöördvälja loomiseks piisab faaside arvust, mis on suurem 1- st. Mõnede suuremate masinate puhul kasutatakse ka rohkem kui 3 faasi. u U sin( t ) 1 1m u U sin( t 120 )
enam kui 100 meetrini ja konksu väljaulatused kuni 70 meetrini, mis aga ei tähenda, et saaksime tõsta 100 tonnist lasti 70 meetrise konksu väljaulatusega. Tänu suurele transpordikiirusele on nad sobivad ka väikese ning hajutatud töömahtude korral. Enne 90-ndaid aastaid oli peamiselt kasutada 6,3, 10, 12,5 ja 16 tonnise tõstevõimega autokraanad. . Elektrilise ajamiga masinatel on sünkroongeneraator kus tööpinge on 380V. Koorma ja pöördemehhanismid käitatakse kolmefaasiliste faasirootoriga mootoritega mis võimaldab muuta nende takistuse lisamisega pöörlemiskiirust. Samuti muudetakse baasmasina mootori pöörlemiskiiruse muutmisega generaatori pöörlemiskiirust 750...1000 min-1 vahemikus mis muudab voolusagedust vahemikus 37...50 Hz ja voolutugevust 320...400V. Raskete koormate allalaskmine toimub mootoriga pidurdamisega (töötab generaatorina). Statsionaarsete tõstmiste korral on võimalik autokraana lülitada ka vooluvõrku.
I1 = ; I2 = 2 ; I3 = 3 . R1 R2 R3 Vool neutraaljuhtmes on Kirchhoffi esimese seaduse kohaselt võrdne faasivoolude vektorite summaga ! ! ! ! I N = I1 + I 2 + I 3 . Kui tarvitid R1, R2 ja R3 on võrdse takistusega (nn sümmeetriline koormus), siis on ka voolud I1, I2 ja I3 võrdsed ja vool nulljuhtmes võrdne nulliga. Võiks isegi nulljuhtme ära jätta. Seda saab teha ainult siis, kui on tagatud tõepoolest täiesti ühtlane koormus, näiteks kolmefaasiliste mootorite puhul. Kui aga koormus pole sümmeetriline, see tähendab tarvitite takistused R1, R2 ja R3 pole võrdsed, tekib neutraaljuhtmes vool. Näide Leida voolud tarvitites ja neutraaljuhtmes. 105 Ul 400 U1 =U 2 =U 3 = = = 230 V 3 3 Tarvitite voolud U 1 230 I1 = = = 2,3 A R1 100 U 2 230 I2 = = =1 A R2 230
Kuna selle dioodi kaudu pinge lühistub. pidev voolu reziimis tekib kommutatsiooni nurga vältel olukord kus üheaegselt on avatud kaks diood elemente. Avatavas dioodis tekib suurenev vool ja sulguvas dioodis vähenev diood, põhimõtteliselt tähendab see alaldis lühise olukorda. Väljund pinge taolisel juhul sõltub avatud dioodidele, toimivate pingete aritmeetilise keskmise. Vaadeldavas skeemis kommutatsiooni dioodis tugevat voolu ei teki kuna trafo mähiste pinge on vastavas faasis. Kolmefaasiliste reguleeritavate alaldite korral aga muutub olukord märksa keerulisemaks sest seal ei ole mitte avatud dioodidele pinged arimeetilised keskmised. Ning taolistel puhkudel kasutatakse lülitustes lühisvoolusid piiravaid elemente. Reguleeritavad alaldid leiavad kasutamist reeglina suuremate väljund võimsuste korral, eriti kolmefaasilised lülitused. Alternatiivseks lülituseks mis on levinud on kasutada tavalist mitte reguleeritavat alaldit. Vahelduvpinge regulaatorid.
elektriajamite mitmesuguste talitluste saamiseks. Vahelduvvooluahelate kontaktivabaks kommuteerimiseks ja asünkroonmootorite mitmesuguste talitluste saamiseks kasutatakse türistori erinevust mittetüüritavast pooljuhtdioodist nende avamiseks ei piisa positiivsest potentsiaalist tema anoodil, vaid türistori avamiseks on vaja ka juhtimissignaali. See iseärasus loob võimaluse luua mitmesuguseid staatilisi ümberlüliteid. Selliste ühe- ja kolmefaasiliste staatiliste lülitite näideid on kujutatud joonisel 2.8. Joonisel 2.8.a on kujutatud ühepooluselise(-faasilise) türistorlüliti skeemi. Sellise lüliti avamiseks on vaja vastuparalleellülituses türistoridele anda juhtimissignaalid siis, kui vastava türistori anoodil on positiivne potentsiaal. Seega juhivad sellised vastu-paralleellülituses türistorid vahelduvvoolu mõlemat poolperioodi. Kolmefaasilise skeemi korral on lüliti töö analoogne ühefaasilise lüliti omaga