Exam text content

 

 

Tampereen Teknillinen Yliopisto 2.3.2016
Sähkötekniikka DEE-33030 Sähkömoottorikäytöt

Jenni Rekola Ohjelmoitava laskin sallittu 5 kysymystä/ä 6 p

1. Oikosulkumoottorin lämpenemä

Oikosulkumoottorin = nimellisteho on P =10kW jatkuvassa käytössä. Oletetaan, että

nimelliskäytössä saavutetaan suurin sallittu lämpötila. Kuinka kauan moottoria voidaan
käyttää 15 kW teholla, kun se käyttöjakson alussa on kylmä? Moottorin lämpöaikavakio on
60 min. Moottorin lämpenemä voidaan esittää yhtälön (1) avulla

OO = Ott + Opa — Oa JAT €) 0)

ja moottorin lämpötilan nousun loppuarvo voidaan olettaa olevan verrannollinen
kuormitusvirran neliöön.

 

 

2. Moottorikäytön mitoittaminen

Pumppukäytön moottorilla on seuraavat kuormitusjaksot: Pumppaus, jolloin moottorin virta
on 2A 9,5s ja suunnanvaihto, jolloin moottorin virta on 6A 0,5s. Tämä käyttö jatkuu 45
minuuttia. Sen jälkeen seuraa toinen pumppausvaihe, joka kestää 5 minuuttia ja tällöin
moottorin virta on 4 A. 10 minuutin tauon jälkeen toimintajaksot toistuvat. Moottorin
nimellisvirta on 2,8 A.

a) Lämpeneekö moottori liikaa, jos moottorin jäähdytys ei riipu kierrosluvusta? (4p)

b) Kuinka suuri virrankesto käytettävällä taajuusmuuttajalla on oltava? (2p)

3. Oikosulkumoottorin käynnistäminen

a) Mitä haittaa on oikosulkumoottorin suorasta verkkokäynnistämisestä? (1p)

b) Mitä ratkaisuja parempaan oikosulkumoottorin käynnistykseen on olemassa? (2p)
c) Miten liukurengasmoottorin rakennetta voidaan hyödyntää käynnistyksessä? (1p)
d) Erittele em. käynnistysmenetelmien haittoja ja hyötyjä. (2p)

4. Sähkömoottorikäytön häviöt

a) Mistä tekijöistä sähkömoottorin häviöt koostuvat? (2p)

b) Miten taajuusmuuttaja vaikuttaa moottorin häviöihin? (2p)

c) Miksi kestomagneettimoottorin häviöt ovat oikosulkumoottorin häviöitä pienemmät? (1p)

d) Mitä tekijöitä moottorin mekaanisessa rakenteessa voidaan muuttaa häviöiden minimoimiseksi?
(1)

5. DC moottorikäyttö

a) Mitä tarkoittaa nelikvadranttinen sähkömoottorikäyttö?

b) Piirrä taajuusmuuttaja, jolla saavutetaan nelikvadranttinen DC moottorikäyttö.

c) Mitä tarkoittaa DC välipiiriin kytketty jarrukatkoja? Milloin sitä tarvitaan?

d) Toimiiko kone kuvan 1 tilanteessa moottorina vai generaattorina? Pyöriikö se positiiviseen
vai negatiiviseen pyörimissuuntaan?

e) Miten DC moottorin pyörimisnopeutta voidaan muuttaa?

f) Miksi DC moottorikäyttöjä ei nykyisin enää juurikaan käytetä?

10)
 

Tampereen Teknillinen Yliopisto 2.3.2016
Sähkötekniikka DEE-33030 Sähkömoottorikäytöt

Jenni Rekola Ohjelmoitava laskin sallittu 5 kysymystä/& 6 p

a a = -
at
2 ms
2.00 V

tEres(3)=5)

)
|

2
majannitu

 

virta

 

 

40

 

 

Kuva 1. Verkon pääjännite (1), koneen ankkurijännite (2), ankkurivirta (C) ja teho (D).

 

22)