Exam text content

DEE-33010 Sähkökoneet J. Bastman
TTY Tentti 27.9.2017

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

1) Vastaa lyhyesti ja täsmällisesti
a) Mitä tarkoitetaan aksiaali- ja radiaalivuomoottoreilla?
b) Mikä on tasavirtakoneen kommutaattorin tehtävä?

2) Erään kolmivaiheisen epätahtimoottorin roottorivaiheen resistanssi R2 = 0,30 ja roottorin
hajavuota vastaava induktanssi Lo2 = 0,0032H. Laske roottorin yhden vaiheen kokonaisim-
pedanssi

a) moottorin seisoessa?
b) moottorin käydessä 4 % jättämällä?

3) Eräässä teollisuuslaitoksessa on 6 kV verkossa resistiivinen lämpökuormitus 20 kW sekä
kaksi tavallista oikosulkumoottoria, jotka ottavat kumpikin pätötehoa 60 kW ja loistehoa 30
kVAr. Toinen näistä vaihdetaan tahtimoottoriin siten, että verkosta otettu pätöteho pysyy
ennallaan, mutta koko kuormituksen tehokerroin nousee arvoon cosp = 0,99ina. Laske tah-
timoottorin nimellisteho, virta ja tehokerroin.

4) 50 Hz verkkoon liitetyn avonapaisen tahtigeneraattorin pyörimisnopeus on 75 r/min.
a) Laske koneen napojen lukumäärä
b) Selosta avonapaisen tahtikoneen rakennetta ja toimintaperiaate
c) Miten saat laskettua avonapaisen tahtikoneen smv:n Esr:n arvon, jos tunnet koneen reak-
tanssit Xa ja Xg sekä virran 1? Perustele käyttämäsi tekniikka esim. kuvien avulla.

5) Kuvan 1 mukainen umpinapainen tahtigeneraattori syöttää jäykkään verkkoon 3-v. tehon P
= 15 MW ja coso = 0,98kap. Koneen tahtireaktanssi Xa = 5,0 O. Jäykän verkon pääjännite
on U=10 kV. Koneen kyllästystä ja resistanssia ei oteta huomioon.

a) Laske generaattorin lähdejännite Erja verkkoon syötetty loisteho
b) Magnetointia lisätään, kunnes tehokerroin asettuu arvoon 0,95ina ja samanaikaisesti voima-
koneen teho pysyy vakiona. Laske generaattorin lähdejännite Ey ja virta.

Ka

m

15 MW
10 kV
cosp = 0,98vap

Ey

 

Kuva 1. Umpinapainen tahtikone liitettynä jäykkään verkkoon