Exam text content

 

DEE-33010 Sähkökoneet J. Bastman

TX Tentti 15.12.2015

Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta. Paperin saa viedä mukanaan.

1) Vastaa lyhyesti ja täsmällisesti
a) Kestomagneettitahtikoneen rakenne

b) Koneen Ecodisc-moottorin rakenne
c) Mitkä tekijät vaikuttavat tasavirtakoneelle ominaisen konevakion k suuruuteen?

2) 8-napaisen 50 Hz epätahtimoottorin nimellisteho Pn= 7,5 kW ja nimellinen jättämä 4 %.
a) Laske koneen nimellisvääntömomentti
b) Mikä on koneen pyörimisnopeus suunnilleen (Momenttikäyrä oletetaan lineaariseksi lähel-
lä synkronista pyörimisnopeutta), kun kuormitusmomentti on 77,71 Nm.
c) Laske koneen kuparihäviöt roottorissa ja ilmaväliteho nimelliskuormalla. Hankaus- ja tuu-

letushäviöitä ei oteta huomioon.

3) Kolmivaiheisen 2-napaisen epätahtimoottorin sinimuotoisen magneettikentän magneetti-
vuo, joka oletetaan kuormituksesta täysin riippumattomaksi, on 0,4 Vs. Taajuus on 50 Hz.
Roottorissa on kolme oikosuljettua silmukkaa 120? päässä toisistaan (geometrisia asteita).

Jokaisen silmukan resistanssi on 2,6-10*0 ja induktanssi 5,1-10H . Laske

a) Roottorisilmukan smv ja virta moottorin seisoessa ja pyöriessä 3 % jättämällä
b) Yhden silmukan synnyttämä vääntö- ja kokonaisvääntömomentti moottorin pyöriessä

4) Selosta tahtikoneiden osalta
a) Koneiden toimintaperiaate ja käyttökohteet
b) Piirrä kapasitiivisesti kuormitetun umpinapaisen tahtigeneraattorin osoitinpiirros. Vuo

komponentteja ei tarvitse esittää. E
c) Jäykkään verkkoon (pääjännitteet E,rja U) liitetyn avonapaisen tahtikoneen pätöteho nou-

dattaa yhtälöä
E,U UX, -X.
p iD au =O)
X v
Mitä lausekkeen merkinnät tarkoittavat ja miksi lausekkeessa on kaksi termiä?

 

5) Kuvan 1 mukainen umpinapainen tahtigeneraattori syöttää jäykkään verkkoon 3-v. tehon P
= 15 MW ja coso = 0,92ing. Koneen tahtireaktanssi Xz = 5.0 O Jäykän verkon pääjännite on
U=11 kV. Koneen kyllästystä ja resistanssia ei oteta huomioon.

a) Laske generaattorin lähdejännite £,rja verkkoon syötetty loisteho
b) Magnetointia lisätään 30 % ja samanaikaisesti voimakoneen teho pysyy vakiona. Laske

koneen virta ja verkkoon syötetty loisteho.

E ! 15 MW
11 kV
cos p=0,92ina

 

 

Kuva 1. Umpinapainen tahtikone liitettynä jäykkään verkkoon