11. Kas arvutustehnika kasutamine ülesannete lahendamisel teeb elektrotehnika õppijale selgemaks või segasemaks? Oleneb inimesest, ma arvan. Minu arvates teeb lihtsamaks. 12. Mida kirjeldab aktiivvõimsus vahelduvvooluahelas? Aktiivvõimsus P on keskmine võimsus perioodi kohta. Aktiivvõimsus on vahelduvvoolu võimsuse see osa, mis muutub kas soojuseks, mehaaniliseks tööks või salvestub keemilise energiana. (Soojuslik võimsus eraldub ainult aktiivtakistis). 13. Mida kirjeldab reaktiivvõimsus vahelduvvooluahelas? Reaktiivvõimsus on üldjuhul võrdne induktiivvõimsuse Q L ja mahtuvusvõimsuse QC vahega. See on see osa näivvõimsusest, mis ei eraldu aktiivtakistusel. Seda, kui suure osa moodustab aktiivvõimsus P näivvõimsusest, näitab võimsustegur cos = . Reaktiivvõimsus on siis järelikult Q = S sin . S 14. Mida kirjeldab näivvõimsus vahelduvvooluahelas?
soojuseks). Seadme elektrivõimsus väljendab ajaühikus toodetava või tarbitava elektrienergia hulka. Tarbiva elektriseadme ehk elektritarviti võimsust nimetatakse ka võimsustarbeks. Elektrotehnikas eristatakse hetk-, aktiiv-, reaktiiv- ja näivvõimsust. Hetkvõimsuseks (tähis p) nimetatakse pinge ja voolutugevuse hetkväärtuse korrutist. Aktiivvõimsus (tähis P) on vahelduvvoolu hetkvõimsuse keskväärtus ühe perioodi kestel. Reaktiivvõimsus (tähis Q) iseloomustab kiirust, millega energia salvestub reaktiivtakistusega elektriahelaelementidesse, näiteks kondensaatorisse ja induktiivpooli, samuti energiavahetust ahelaosade vahel. Näivvõimsus (tähis S) on aktiiv- ja reaktiivõimsuse geomeetriline summa. Aktiivtakistusega R elektritarviti võimsus P on arvutatav pinge U ja voolu I kaudu järmistelt: P=UI=I^2R=frac{U^2}{R}. Aktiivvõimsuse mõõtühik on vatt (tähis W), reaktiivvõimsuse ühik varr (tähis var)
Kui ϕ = 1cos , on tegemist puhta aktiivenergiaga ning reaktiivenergia edastamist liinis ei toimu. Kui ϕ < 1cos , suureneb ahela vool reaktiivenergia ümberlaadimise tõttu. 13)Miks on vajalik süsteemi ülekandeliin – tarbija võimsusteguri parandamine? Võimsusteguri parandamine võimaldab kasutada väiksemaid trafosid, lülitusseadmeid ja kaableid, vähendab võimsuskadusid, pingelangu ja elektriarvet . 14)Mida iseloomustab vahelduvvooluahelas aktiiv-,ja reaktiivvõimsus? Võimsuskolmnurk. Aktiivvõimsus P on keskmine võimsus perioodi kohta. Aktiivvõimsus on vahelduvvoolu võimsuse see osa, mis muutub kas soojuseks, mehaaniliseks tööks või salvestub keemilise energiana. (Soojuslik võimsus eraldub ainult QL aktiivtakistis).Reaktiivvõimsus on üldjuhul võrdne induktiivvõimsuse ja QC mahtuvusvõimsuse vahega
= U I - U I t ± dt =U I Seda keskmist võimsust nimetatakse aktiivvõimsuseks ja mõõteühikuks on vatt [W].) Aktiivvõimsus on keskmine võimsus perioodi kohta. Aktiivvõimsus on vahelduvvoolu võimsuse see osa, mis muutub kas soojuseks, mehaaniliseks tööks või salvestub keemilise energiana. Soojuslik võimsus eraldub vaid aktiivtakistis. Aktiivvõimsus avaldub kujul P = I Z I R / Z = I2 R nagu alalisvooluahelaski. Aktiivvõimsuse ühik on vatt (W). 13. Mida kirjeldab reaktiivvõimsus vahelduvvooluahelas? Reaktiivvõimsus kirjeldab seda osa näivvõimsusest vahelduvvooluahelas, mis ei eraldu soojusena (kasuliku tööna). Reaktiivvõimsuse valem on Q = S sin, tema mõõtühik on varr e. Voltamper reaktiivne (var). 14. Mida kirjeldab näivvõimsus vahelduvvooluahelas? Näivvõimsuseks nimetatakse korrutist U I = S ja näivvõimsuse ühikuks on voltamper [V A] Näivvõimsus ehk koguvõimsus on aktiivvõimsuse ning reaktiivvõimsuse ruutude summa ruutjuurest
meetod. Ühtse tööreziimiga tarbijate grupi võimsused leitakse valemitega: 1. Aktiivvõimsus m Parv. = k n Püi . i =1 Siin kn on tarbijate grupi nõudetegur ja m Pnimii Pü = , i =1 kus on kasutegur. 2. Reaktiivvõimsus Qarv. = Parv. tan . Keskmine tan väärtus vastab tarbijate antud grupi cos-le (leitakse kirjandusest). 3. Näivvõimsus 2 2 S arv. = Parv . +Qarv. Mitme grupi summaarse näivvõimsuse leidmisel on vaja arvestada veel gruppide üheaegsus- tegurit 2 2 n n S arv
meetod. Ühtse tööreziimiga tarbijate grupi võimsused leitakse valemitega: 1. Aktiivvõimsus m Parv. k n Püi . i 1 Siin kn on tarbijate grupi nõudetegur ja m Pnimii Pü , i 1 kus on kasutegur. 2. Reaktiivvõimsus Qarv. Parv. tan . Keskmine tan väärtus vastab tarbijate antud grupi cos-le (leitakse kirjandusest). 3. Näivvõimsus 2 2 S arv. Parv . Qarv. Mitme grupi summaarse näivvõimsuse leidmisel on vaja arvestada veel gruppide üheaegsus- tegurit 2 2
0,2 3,2 5,568 4,6 0,57 0,000053 0,008373 4 120,0 101,3 100,0 80,0 76,9 Reaktiivvõimsus Q[var] 60,0 40,0 30,3 20,0 0,0 5,7 4,6
teisel pool tekib vool, püüab voolu muutumist takistada, soojust ei eraldu, U jääb Ist T:4 võrra maha XC=1:(wC) näiv e kogutakistus Z=sqrt(R2+(XL++XC)2) fii on nurk R ja Z vahel kui XL=XC siis tegu on ressonantsiga e võimsus on maksimaalne P=efektiivväärtus P=Pm:2 P=Im*Um:2=Im*Um: (2*2)=I*U I=Im: 2 Amplituudväärtus on 2 korda suurem effektiivväärtusest Vahelduvvoolu efektiivväärtus on võrdne alalisvoolu tugevusega, kui takistilt eraldub sama võimsus Reaktiivvõimsus võimsuse neg osa, eelduseks faasinihe (induktiiv või mahtuvustakistus) Võimsuse üldvalem P=U*I*cos fii fii=nurk I ja U vahel Valemid: Em=B*S*w XL=w*L XC=1:(wC) Z=sqrt(R2+(XL++XC)2) P=U*I*cos fii P=Im*Um:2
kuni 2 korda väiksem kui hetkväärtus. Vool siseneb aku +klemmi. See pingeallikas on passiivtalitluses. Induktiivsus on määratud avaldisega w2/RM keerdude arv/magnetiline takistus; /i aheldusvoog/vool; pooli ja poolisüdamiku omadustega. Elektriväli võib olla elektrijuhtme sees kui seal esineb vool. Alalisvooluahela püsitalitluses on kadudeta induktiivpooli takistus 0; kondensaatori takistus . 3UIcos määrab aktiivvõimsuse 3faasilises vahelduvvooluahelas. Kadudeta induktiivpooli reaktiivvõimsus 3faasilises vahelduvvooluahelas on määratav Q=3UIsin. Lihtsaima alalisvoolumasina latil indutseeritud elektromotoorjõud on proportsionaalne lati liikumiskiirusega; esineb generaatoritalitluses. Lihtsaima alalisvoolumasina latil indutseeritud jõud on proportsionaalne latti läbiva vooluga; on proportsionaalne magnetvootihedusega. Kui alalisvoolumasin on tühijooksul ja vool on 0 siis on ideaalne tühijooks. Ühikud:
1. Elektrivooli tingmärgid: AC DC 2. Mida näitab järgmine tingmärk? Ohutuvoolu väikepinge transformaator 3. Neutraal ja kaitsejuhtide graafilise tähtistamise märgid? 4. Enam levinud kaitseaparaadid? Sulavkaitse Kaitseautomaat Rikkevoolukaitselüliti Liigkoormuskaitse Lühiskaitseseade Termokaitse Kaitsereleed 5. Lisa puuduvad sõnad. Rikkevoolukaitselüliti neutraaljuhi kontakt avaneb tavaliselt viimasene aga sulgub sisselülitamisel esimesena. 6. Hõbe kontaktmaterjali omadused? Plussid Hea elektri- ja soojusjuht Väike kontakttakistus Väikeste voolude puhul kulumiskindel. Odavaim väärismetall kontaktide jaoks Miinused Tundlik väävli suhtes Väike kaarekindlus Saab kasutada väikeste voolude puhul (Kuni 20 amprit) 7. Magnet pehme...
Vastus: trafo sekundaarpoole liinipinge U2l 4,041 kV 4. Meil on ühefaasiline kadudeta trafo 400/120 V, 10 kVA, mille tühijooksuvool on 2A. Trafo sekundaarahelasse on lülitatud 4 kW suurune aktiivkoormus. Arvutage võrgust võetavad võimsused, kui võrgupinge on 400 V. nimivõimsus Sn 10 kVA võetav aktiivvõimsus P1 Nimipinge Un 400 V võetav reaktiivvõimsus Q1 tühijooksuvool I 2 A võetav näivvvõimsus S1 aktiivkoormus P 4 kW sin 90° =1 Leida P1; Q1; S1? Vastus: võetav aktiivvõimsus P1 4000 A võetav reaktiivvõimsus Q1 800 A võetav näivvvõimsus S1 4079 A 5
Mahtuvus C farad F Induktiivsus L henri H Aktiivvõimsus P vatt W Näivvõimsus S voltamper VA Reaktiivvõimsus Q varr var Töö A dzaul J Elektrienergia W dzaul J Elektrivoolu tihedus amper ruutmeetri kohta A/m2 Elektriliste suuruste tähi t
U2 P = U R × I R = I R2 × R = R [W] cos = 1 R Mahtuvus C vahelduvvooluahelas 1 Takistus vahelduvvoolule: X C = 2fC Kondensaator juhib vahelduvvoolu, sest toimub pidevalt tema laadimine - tühjenemine, laadimine vastassuunas - tühjenemine jne. UC IC = XC Pinge-voolu faasivahekord: vool on pingest =90° ees. cos = 0 Et pinge mahtuvusel tekiks, on vaja teda esmalt laadida! Reaktiivvõimsus: kondensaator laadub (+ võimsuse graafikul) ja tühjeneb (-) tagastades sama koguse energiat) Q = U C × I C = I C2 × X C [VAR] Induktiivsus L vahelduvvooluahelas Takistus vahelduvvoolule: X L = 2fL Pooli takistus vahelduvvoolule pole tühine traadi takistus, sest pooli induktiivsusest tingituna tekib vastuelektromotoorne jõud, mis takistab voolu suurenemist. UL IL = XL Pinge-voolu faasivahekord: pinge on voolust =90° ees. cos = 0
Flag question Vali üks: 1000 W 700 W 0W 500 W 1400 W Küsimus 7 Pinge komplekskujul ja vool komplekskujul . Õige Hinne 1,00 / 1,00 Leida reaktiivvõimsus. Flag question Vali üks: -1000 var 700 var 0 var -500 var 1000 var Küsimus 8 Õige Hinne 5,00 / 5,00 Flag question
a Joonis 13. Asünkroonmootori tähtühendus. (a) skemaatiline tähistus; (b) toitekaabli ühendamine mootori klemmidele. Tähtühenduse korral kehtivad järgmised elektrilised seosed: faasivool on võrdne liinivooluga. liinipinge on faasipingest teguri korda suurem näivvõimsus aktiivvõimsus reaktiivvõimsus 2.Kolmnurkühendus Kolmnurkühenduse korral on mootori mähised ühendatud nii, et ühe mähise algus on ühendatud teise mähise lõpuga. Nende mähiste ühenduspunktid on ühendatud toitesüsteemiga, mida illustreerib Joonis 2.14. Tähtühendust tähistatakse sümboliga . b a Joonis 2.14. Asünkroonmootori kolmnurkühendus. (a) skemaatiline tähistus; (b) toitekaabli ühendamine mootori klemmidele.
teisel pool tekib vool, püüab voolu muutumist takistada, soojust ei eraldu, U jääb Ist T:4 võrra maha XC=1:(wC) näiv e kogutakistus Z=sqrt(R2+(XL++XC)2) fii on nurk R ja Z vahel kui XL=XC siis tegu on ressonantsiga e võimsus on maksimaalne P=efektiivväärtus P=Pm:2 P=Im*Um:2=Im*Um: (2*2)=I*U I=Im: 2 Amplituudväärtus on 2 korda suurem effektiivväärtusest Vahelduvvoolu efektiivväärtus on võrdne alalisvoolu tugevusega, kui takistilt eraldub sama võimsus Reaktiivvõimsus võimsuse neg osa, eelduseks faasinihe (induktiiv või mahtuvustakistus) Võimsuse üldvalem P=U*I*cos fii fii=nurk I ja U vahel · Vahelduvvool elektrivool, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub. · Alasivoolu korral on laengukandjate suunatud liikumine kulgliikumine, vahelduvvoolu puhul võnkliikumine. · Võnkumiste faas määrab ära võnkuva süsteemi seisundi. · i=Im x sin(wt+f0) võnkumistefaas
..30 korda suurem nimivoolust; sisaldab aperioodiliselt sumbuvat alaliskomponenti; saavutab püsiväärtuse 0,1... 0,2 s pärast; sumbub kahe erineva ajakonstandi järgi. Millised protsessid toimuvad sünkroonmasina üleminekul generaatoritalitluselt mootoritalitlusse? Muutub voolu suund pinge suhtes; muutub pöörlemiskiirus. Mis toimub sünkroonmootori ergutusvoolu muutmisel, kui moment tema võllil ei muutu? Ergutusvoolu suurendamisel genereeritav reaktiivvõimsus kasvab; ergutusvoolu suurendamisel sisemine elektromotoorjõud kasvab. Mis on sünkroonkompensaator? Sünkroonmasin mis pole mootor ega generaator; reguleeritavat reaktiivvõimsusallikat elektrivõrgus. Nimetage asünkroonmootori pöörlemiskiiruse muutmise meetodid. Kiiruse reguleerimine primaarsageduse muutmisega; kiiruse reguleerimine pooluspaaride arvu muutmisega; kiiruse reguleerimine primaarpinge vahendamisega; kiiruse impulssreguleerimine.
suhteliselt ühtlane. ElVar 3. Toiteallikad.RT.hor.2006 doc Leht: 24 / 26 TTÜ elektriajamite ja jõuelektroonika instituut Elektrivarustus Raivo Teemets Peaalajaamas oleva kompensatsiooniseadme võimsus: Qc = Qa - Qo kus Qa - arvutuslik reaktiivvõimsus koormusmaksimumi ajal ilma kompenseerimiseta, Qo energiasüsteemi poolt ette antud tehnilis-majanduslikult optimaalne reaktiivvõimsuse suurus. Reaktiivvõimsus kondensaatorite puhul Q = Uc2 C Reaktiivvõimsus sünkroonkompensaatori puhul Pnimi Pnimi 1
5. Aktiiv-, induktiiv- ja mahtuvustakistuse jadalülitus. 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
Mõõdetakse faradites. Tähis F. Alalisvooluahelas on kondensaator dielektrik. Vahelduvvoolul kondensaatori pideva ümberlaadimise tõttu on kondensaatori ahelas pidevalt vool. Vool kondensaatori vooluringis on võrdeline kondensaatori laengu muutumise kiirusega. Vool kondensaatoris on pingest 90° võrra ees. Mahtuvuslik takistus Suurust nimetatakse mahtuvuslikuks takistuseks. Mahtuvustakistus on pöördvõrdeline mahtuvusega ja vahelduvvoolu sagedusega. Ka kondensaatoril eraldub reaktiivvõimsus. Tähis Aktiiv- ja induktiivtakistusega vooluring Tegelikkuses esineb harva puhast induktiivsust, enamasti ei saa jätta arvestamata pooli mähisetraadi aktiivtakistust. Kuigi induktiivsus ja aktiivtakistus on ühe ja sama aparaadi või tarviti omadused, vaadeldakse parema ettekujutuse saamiseks pooli kui aktiiv- ja induktiivtakistuse jadaühendust. See hõlbustab asja mõistmist. Jadaühendust iseloomustab ühine vool kogu vooluringis. Küll aga on vooluringi eri osadel erinevad pinged.
Elektrihulk q As kulon C Mahtuvus C m2 kg-1 s4 A2 farad F IndUKtiivsus L m2 kg s2 A2 henri H Aktiivvõimsus P m2 kg s3 vatt W Näivvõimsus S m2 kg s3 voltamper VA Reaktiivvõimsus Q m2 kg s3 varr var Töö A m2 kg s2 dzaul J 2 2 Elektrienergia W m kg s dzaul J amper ruutmeetri Elektrivoolu tihedus j m2 A A/m2
89 z = r 2 + x L2 z näivtakistus oomides () r aktiivtakistus oomides () xL induktiivtakistus oomides (), x L = 2 f L. Analoogselt pingekolmnurgale võib ka takistuskolmnurga järgi määrata cos : r cos = . z Võimsus Pingekolmnurga külgede korrutamisel vooluga saadakse sellega sarnane võimsuskolmnurk. Eelnevast on teada, et U a I = P on aktiivvõimsus, U L = QL on reaktiivvõimsus. Võimsuskolmnurga kolmas külg hüpotenuus tähistatakse tähega S ja kannab nime näivvõimsus. S =U I S näivvõimsus voltamprites (VA) U klemmipinge või võrgupinge voltides (V) I vool amprites (A). Võimsuskolmnurgast saab välja kirjutada ka, et S = P 2 + QL2 S näivvõimsus voltamprites (VA) P aktiivvõimsus vattides (W) QL induktiivvõimsus varides (var) P cos = . S cos kannab nimetust võimsustegur.
maksimaalväärtusest nullini. Võimsuse keskväärtus P on puhtinduktiivses vooluvõrgus võrdne nulliga, sest toimub perioodiline energiavahetus vooluringi magnetvälja ja generaatori vahel. Niisuguse vahetusenergia suurust iseloomustatakse induktiivse vooluringi hetkvõimsuse maksimaalväärtusega, mida nimetatakse induktiivseks reaktiivvõimsuseks ehk induktiivvõimsuseks, tähistatakse tähega Q L. Reaktiivvõimsuse mõõtühik on varr (volt-amper-reaktiivne). c)Mahtuvuslik reaktiivvõimsus 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
(ImZ)2=(ImR)2+( ImXL ImXC)2 ehk Z näiv ehk kogutakistu R aktiivtakistus XL induktiivtakistus XC mahtuvustakistus 17.Aktiivvõimsus vahelduvvooluahelas. Reaktiiv ja näivvõimsus vahelduvvooluahelas. Aktiivvõimsus P on keskmine võimsus perioodi kohta. Aktiivvõimsus on vahelduvvoolu võimsuse see osa, mis muutub kas soojuseks, mehaaniliseks tööks või salvestub keemilise energiana. (Soojuslik võimsus eraldub ainult aktiivtakistis). Reaktiivvõimsus on üldjuhul võrdne induktiivvõimsuse QL ja mahtuvusvõimsuse QC vahega. See on see osa näivvõimsusest, mis ei eraldu aktiivtakistusel. Seda, kui suure osa moodustab P aktiivvõimsus näivvõimsusest, näitab võimsustegur cos . Reaktiivvõimsus on siis järelikult S Q S sin . Näivvõimsus on aktiivvõimsuse P ja reaktiivvõimsuse Q geomeetriline summa:
Vektor pöörleb vastupäeva. Vektoreid on lihtne liita ja lahutada. 8. Takistused vahelduvvooluringis: Aktiivtakistus: suurem oomtakistusest, vool pingega faasis. Induktiivtakistus: poolid, mähised, vool jääb pingest 90 kraadi maha. X Mahtuvuslik takistus: kondensaatorid, vool on pingest 90 kraadi ees. 9. Võimsused vahelduvvooluringis: Ühefaasilistel: Aktiivvõimsus P=U*I*cos , W Reaktiivvõimsus Q=U*I*sin , var Näivvõimsus S=U*I , V*A Kolmefaasilistel tuleb ette 3 . P võrdub S kui on ainult aktiivtakistid. 10. Kolmefaasiline vool- Kolm ühesuguse sagedusega emj. Üksteise suhtes nihutatud 2 Analoogne ühefaasilise generaatoriga nurganihe on 120 kraadi, faasid A, B, C, neutraaljuhe ja maandusjuhe puuduvad, sest nende voolude summa võrdub nulliga. 11
ja imiteerimise tulemusi mitmesugustel etteantud tingimustel. Põhilised koormuse rakendusviisid on järgmised: summaarse koormuse lühi- ja pikaajaline prognoosimine summaarse koormuse analüüsimine ja imiteerimine elektrivõrgu sõlmekoormuste lühiajaline prognoosimine elektrivõrgu sõlmekoormuste analüüsimine ja imiteerimine elektritarbijate koormuste käsitlemine. 5.Matemaatilise mudeli üldkuju Koormuse (aktiivvõimsus, reaktiivvõimsus või vool) muutusi kirjeldavat matemaatilist mudelit võib vaadelda koosnevana kolmest komponendist P(t) E(t) Γ (t) Θ(t) kus E(t) – matemaatiline ootus Γ (t) – temperatuurisõltuvuskomponent Θ(t) – stohhastiline komponent. Võimaldamaks erineva tasemega koormuste temperatuurisõltuvuse võrdlemist, komponent Γ (t) normeeritakse Γ (t) R(t) (t) kus R(t) – koormuse temperatuurisõltuvuse norm
generaatoritele ( ∑ QG ) veel ka reaktiivvõimsuse kompenseerimisseadmed ( ∑ QK ), ja summaarsele reaktiivvõimsuse tarbimisele ( ∑ QT ) lisanduvad reaktiivvõimsuskaod võrgus ∆Q , võib süsteemi reaktiivvõimsuste bilansi võr- randi esitada kujul ∑ QG + ∑ QK = ∑ QT + ∆Q (3.1) ehk lühemalt ∑ QG ' = ∑ QT ' (3.2) kus ∑ QG ' – kogu genereeritav reaktiivvõimsus ∑ QT ' – reaktiivvõimsuse kogutarbimine koos reaktiivvõimsuskadu- dega Reaktiivvõimsuskaod elektrivõrgus on võrdlemisi suured, moodustades ligi 50% võrku antavast võimsusest. Elektrivõrgu summaarne reaktiivvõimsuskadu on määratud reaktiivkadudega liinide induktiivtakistustes ∆QL ja trafodes ∆QTr ning liinide mahtuvus- juhtivustes genereeritava reaktiivvõimsusega ∆QC ∆Q = ∆QL − ∆QC + ∆QTr (3.3)
l pikkus (length) m meeter T periood (period) s sekund f sagedus (frequency) Hz = 1/s hertz cos φ võimsustegur (power factor) U pinge (voltage) V volt P aktiivvõimsus (active power) W vatt Q reaktiivvõimsus (blind power) VAr Volt-amper reaktiivne S näivvõimsus VA Volt-amper magnetvoo tihedus (magnetic flux B T tesla density) v sirgliikumise kiirus (linear velocity) m/s meetrit sekundis Q laeng (charge) C kulon
· Kuni 100kHz pindkarastusseadmed · Kuni 20 MHz pooljuhtide ja dielektrikute kuumutus, pidu kuivatus, toiduainete kuumtöötlus Madalpingesagedus- leiab kasutamist suuregabariidiliste detailide kuumutamises, kuna madalsageduslik väli tungib sügavamale kuumutatavasse tootesse Nimipinge- vahelduvool-üle1kV kõrgepinge, alla 1kV madalpinge, kuni 50V väikepinge ´ Võimsustegur- cos= tan= P-aktiivvõimsus Q-reaktiivvõimsus S- näivvvõimsus Elektritarvitite sümmeetria tase-koormuste ühtlane jagunemine faaside vahel Asümeetria tekitajad- ühefaasilised tarbijad:valgustid,1-f keevitusseade, kodumasinad Lineaarsus- elektriahelate takistuse püsivus vahelduvvoolu ühe perioodi ulatuses. Mittelineaarsus- rikub pinge ja voolu siinuselisust, kutsudes esile kõrgemaid harmoonilisi. Tekitajateks pooljuhtmuundurid, lahenduslambid, elektrikaarahjud, keevitusseadmed
Seejuures väheneb pinge staatori faasimähisel ruutjuur 3. korda, mille tagajärjel väheneb r0 juhtme 1 km. takistus; magnetvoog ja reaktiivvõimsus; l juhtme pikkus km. 4) trafode väljalülitamised ja vahetamised väikestel koormustel; 1000 m 5) seadmete kvaliteetne remont; r0 =
kuumutamise, plastse deformeerimise või üheaegselt mõlema mooduse abil. Ehitusel kasutatakse elektrikaar-, gaas-, termiit-, räbukeevitus. Elektrikaarkeevitus, mille puhul kasutatakse kaarleegi soojusenergiat. Elekterkaarkeevitus on väga levinud. Vooluallikad keevitamisel (trafo, alaldi, inverter, mootor + generaator). Trafo eelised: kasutamise ehitus ja lihtsus. Puudused: kasutuskõlbmatus alalisvooluga keevitusel, halb reguleeritavus, suur reaktiivvõimsus ja toitevõrgu ebasümmeetriline koormamine. Alaldi alalisvoolu elektrikeevitusagregaat. Tavaliselt paiknevad elektrimootori rootor ja generaatori ankur ühisel võllil; eraldi võllide korral ühendatakse need siduriga. Inverter kõrge töökindlus, väikeseid energiakadusid ja suuri võimsuslülitusi igas üksikus seadmes. Alalis/vahelduvvooluinverter on seade, mis muudab vahelduvvooluks. Keevituse vooluallikate valik: kasutatavaid keevitusviise ja nõudeid
89 z = r 2 + x L2 z näivtakistus oomides () r aktiivtakistus oomides () xL induktiivtakistus oomides (), x L = 2 f L. Analoogselt pingekolmnurgale võib ka takistuskolmnurga järgi määrata cos : r cos = . z Võimsus Pingekolmnurga külgede korrutamisel vooluga saadakse sellega sarnane võimsuskolmnurk. Eelnevast on teada, et U a I = P on aktiivvõimsus, U L = QL on reaktiivvõimsus. Võimsuskolmnurga kolmas külg hüpotenuus tähistatakse tähega S ja kannab nime näivvõimsus. S =U I S näivvõimsus voltamprites (VA) U klemmipinge või võrgupinge voltides (V) I vool amprites (A). Võimsuskolmnurgast saab välja kirjutada ka, et S = P 2 + QL2 S näivvõimsus voltamprites (VA) P aktiivvõimsus vattides (W) QL induktiivvõimsus varides (var) P cos = . S cos kannab nimetust võimsustegur.
hetkvõimsus p= UI cos-Uicos(2wt+/-) Keskimine võimsus perioodi kohta ehk nn aktiivvõimsus p=UIcos, kui: 1) töömasina takistusmoment käivitusel on suurem mootori käivitusmomendist, kuid väheneb pöörlemiskiiruse suurenemisel; 2) tuleb piirata käivitusvoolu toitevõrgus ja lühisrootoriga as.mootori näivvõimsuseks nim suurustUJ=S võimsustegur cos Reaktiivvõimsus Q=S=sin; võimsus kolmnurk S= kasutamine käivitamisega madaldatud pingel ei ole rakendatav käivitusmomendi vähenemise tõttu.; 3) 2 2 ruutjuur p +Q töömasina pöörlemapandavad hoomassid ja siis ka käivitusaeg on nii suured, et vasekadudest tingitud 7
a) 0,1 b) 0,5 c) 1,0 d) 10,0 e) lõpmata suur. 6. Kus vooluresonantsi nähet kasutatakse? 7. Kas vooluresonants on kasulik või kahjulik nähe? Tuua näiteid. 8. Selgita, kas antud ahelas kehtib Kirchoffi I seadus? 9. Milleks on vaja elektrisüsteemide võimsustegurit parandada? 10.Milliste mõõteriistade näitude järgi võib hinnata võimsusteguri väärtust? 11.Millele kulutatakse reaktiivvõimsus neis elektrisüsteemides, kus tarvititeks on elektrimootorid? 12.Kuidas on veel võimalik süsteemide võimsustegurit parandada? LABORATOORNE TÖÖ NR. 19 Eesmärk: töö ja võimsuse mõõtmine ühefaasilises vahelduvvooluahelas. 1. Kasutatavad mõõteriistad ja tööks vajalikud vahendid. Jrk. Nimetused Tüüp Süsteem Vahejaotus Mõõtepiirkond 1. Ampermeeter ~05A
, kus võimsus, - jõud, kiirus. Võimsus elektrotehnikas Võimsus näitab, kui palju tööd teeb elektrivool elektriseadme töötamisel ajaühikus. Elektrotehnikas eristatakse hetk-(vatt W), aktiiv- (vatt W), reaktiiv- (varr qarr) ja näivvõimsust (volt amper VA). Hetkevõimsuseks nimetatakse pinge ja voolutugevuse hetkväärtuse korrutist. Aktiivvõimsuseks (tähis P)nimetatakse vahelduvvoolu hetkvõimsuse keskväärtust ühe perioodi keskel. Reaktiivvõimsus (tähis Q) iseloomustab energia kondensaatoritesse ja induktiivpoolidesse salvestamise kiirust. Näivvõimsus (tähis S) on aktiiv ja reaktiivõimsuse geomeetriline summa. , kus - võimsus, - töö, - aja muut, pinge, voolutugevus, takistus. Võimsuse mõõtmine elektrotehnikas Elektrivoolu võimsust mõõdetakse vattmeetriga. Kaudselt saab mingi voolutarbija (seadme)
Järelkuumutuse ajal peab kuumutusplaadist piisav hulk kuumust üle kanduma toru otstesse, et keevitatavad pinnad püsiksid õigel keevitustemperatuuril kogu plaadieemaldusetapi (tu)-ajal. 96) Elekterkeevituse vooluallikad Traditsioonilised ehk tavavooluallikad Keevitustrafode põhiline eelis on nende ehituse ja kasutamise lihtsus. Puudusteks on: · kasutuskõlbmatus alalisvooluga keevitusel, · halb reguleeritavus, · suur reaktiivvõimsus ja toitevõrgu ebasümmeetriline koormamine. Generaatorite suurim eelis oli võimalus saada mõningate keevitusprotsesside tarvis kõrget keevitusvoolu See kehtis enne pooljuhtide kasutuselevõttu, nüüd on see eelis kadunud. Generaatorite põhilised puudused on nende suured mõõtmed ja mass, kõrge müratase ja võimsuse kulu ning väike töökindlus. Türistorjuhtimisega MIGIMAG-vooluallikaid iseloomustab pikk reageerimisaeg (3-0
Vaheldi puhul on lihtne meelde jätta, et kolmefaasiline sümmeetriline siinuspingega toitesüsteem tuleneb toitevõrgu konstantsest võimsusest. Kuna tsüklokonverter koosneb ainult lülititest ning ei sisalda energiasalvesteid (välja arvatud vajalikul lekkeinduktiivsused kaitseahelad jne), siis selle sisend-ja väljundvõimsused on võrdsed. Sellest olenemata esineb loomuliku kommutatsiooniga vahelditel toitepoolel türistoride tüürnurga juhtimisest tekitatud reaktiivvõimsus. 38 Maatriks-sagedusmuundurid. Kahesuunaliste ja kahepolaarsete pooljuhtlülitite baasil ehitatud muundureid nimetatakse maatriksmuunduriteks. Nagu tsüklokonverterid tagavad need elektrienergia suunatud liikumise n-faasilise toitevõrgu ja m-faasilise tarbija vahel. Need muundurid on teistest muunduri tüüpidest palju kompaktsemad ja kergemad. Maatriksmuundurid võimaldavad laiemat väljundsageduste ja pingete piirkonda, kõrgemaid
annaabi.ee 
