e Høgskoleni østfold
EKSAMEN
Emnekode: Emnenavn:
IRE25715 Elektriske anlegg og maskiner
Dato: 2016.12.20 Eksamenstid: 9- 14 Sensurfrist: 2017.01.18
Antall oppgavesider: 5 Faglærer: Even Arntsen
Antall vedleggsider: 0 Oppgaven er kontrollert:
Av sensor
Hjelpemidler: Egenproduserte formelark og kalkulator
Om eksamensoppgaven:
Dersom du ikke har klart å regne ut en verdi som du trenger for å komme videre, så anta en verdi, men gjør oppmerksom på dette i besvarelsen.
Les oppgaveteksten nøye slik at du svarer på det som er spørsmålet, og ikke overser noe. Viserdiagrammer behøver ikke være i målestokk, men
sammenhengen mellom størrelser må fremkomme, f. eks at summen av to strømmer utgjør en tredje strøm. Lykke til!
Kandidaten må selv kontrollere at oppgavesettet er fullstendig
Oppgave 1. Transformator
1.1 Gitt en trafokjerneder man har spesifiserten merkeflukstetthetBN,og en merkestrømtetthetJN.Vis at merkeytelsenforblirden samme, selv om merkespenningenendrer seg.
Figur 1
1.2 Figur en viser en transformatorsom skal ha koblingenYNd 11. Vis hvor de manglende forbindelseneskal være, og hvordande indusertespenningene blir sammensatte, for å få den ønskede koblingen.
1.3 Gitt en trefase trafo med følgende verdier:
SN = 20 MVA UN= 72 / 12 kV Po= 5 kW er = 0,5%
ez = 7.0%
= 0.7 %
Finn pr. faseverdiene av Rm, Xm, Rk og Xk, alle referert til primærsiden, (72 kV).
1.4Viklingen med 12 kV merkespenning,er koblet mot en passiv to-fase last, mens vi har nettilkoblingpå høyspentsiden.Hvor stor strøm får vi i de enkelte linjene i 72 kV nettet når strømmen i fase a og b er 800 A ?
Oppgave 2 Synkronmaskin
2.1
Hva forstår vi med forkortetskritt? Hvorforkonstrueressynkronmaskinermed forkortetskritt
Hva er det som frembringerreluktansmomenteti en synkronmaskin?
2.2
Vi har en synkronmaskinmed følgende verdier i generatordrift;
SN = 30 000 kVA UN= 12 kV fN= 50 Hz xd = 1,1 pu
lm = 200 A, ved merkedrift, IN, UNog coscp= 0,81nd nN= 1000 o/m
Hvor mange poler har maskinen?
Tegn et pr. fase skjema av maskinen, og finn E, la,Xd, og polhjulsvinkelved merkedrift . Tegn et viserdiagram.
2.3
Maskinen går som motor med samme nettspenningsom i 2.2, og samme ankerstrøm, men med coscp= 0,8 undermagnetisert.Tegn et viserdiagramfor driftstilfellet.
Oppgave 3. Trefasenett
CD2-1‘
Figur 2
Nettet i figur 2, består av tre spenningskilder,transformatorenfra oppgave 1 og synkronmaskinenfra oppgave 2.
3.1
UAB(wt)= -\12.72sin(wt + 300) [kV] og IA(wt)= -12-469sin(wt - 20°) [A]
Synkronmaskinengår i tomgang. Hvor stor aktiv- og reaktiv effekt leverer spenningskildene?
3.2
Synkronmaskinenmagnetiseres opp, og leverer den reaktive effekten. Vi ser bort fra er i trafoen. Hva blir klemmespenningenpå maskinen?
3.3
Tegn et viserdiagramsom viser la, E og klemmespenningpå maskinen. Hvor stor blir lm?
Oppgave 4. Asynkronmaskin med mer.
4.1
Gitt en asynkronmotor til bruk i et skipsnett, med følgende merkeverdier:
P = 700 kW (avgitt) fn = 60 Hz
UN = 440 V
= 0.92 cos = 0.89
n = 1170 o/m, 6 poler lo = 165 A
Vi regner med forenklet pr. fasediagram, dvs indusert spenning lik nettspenning, og ser bort fra friksjon og jerntap. For merkedrift;
Hva blir sakkingen?
Hva blir I2'?
4.2
Ved en belastning på 4 kNm, hva blir turtallet?
4.3
Med tanke på steil momentkarakteristikk, hvordan bør en rotorvikling i en asynkronmotor utformes.?
Hvilken type likestrømsmaskin er kjennetegnet ved høyt startmoment?
I stoppsekvensen for en fremmedmagnetisert likestrømsmaskin, må man passe på rekkefølgen i utkoblingen ankerstrøm og feltstrøm. Hvorfor det?
Vi har en drossel med jernkjerne. Hvordan går det med induktansen i denne hvis vi halverer antall vindinger i viklingen, og reduserer luftgapet til det halve?
