Exam text content

 

FE.PEF.200 Sähkökoneet J. Bastman

Tampereen yliopisto a Tentti 16.12.2021

Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta. Paperin saa viedä mukanaan. Kaikki tehtävät 6 p:
1) Vastaa seuraaviin kysymyksiin
a) Mitä tarkoittaa sähköaste? 1 p.
b) Mitä tarkoitetaan termillä lineaarimoottori ja missä niitä hyödynnetään? — 1 p.
c) Mihin perustuu reluktanssimoottorin toiminta? 1 p.
d) Mitä varten tasavirtakoneessa on kommutaattori? 1 p.
e) Esitä eri tapoja toteuttaa isotehoisen tahtigeneraattorin magnetointi 2p.

2) 8-napaisen kolmivaiheisen oikosulkumoottorin (400 V, 50 Hz, 1,5 kW) jättämä nimelliskuor-
malla on 4 %. Koneen staattorissa on halkaisijakäämitys, jossa on 144 uraa. Laske
a) nimellinen pyörimisnopeus
b) staattorikäämin vakoluku
c) käämityksen ryhmäkerroin
d) käämityksen jännekerroin

3) Vastaa seuraaviin kysymyksiin koskien 3-vaiheista oikosulkumoottoria
a) Esitä koneen 1-v. sijaiskytkentä staattorista katsottuna ja selosta eri suureiden merkitys?
b) Selosta perustellen miksi poikittaista haaraa ei voida sijaiskytkennästä poistaa?
c) Miksi koneen pyörimisnopeus muuttuu, kun sen kuormitus muuttuu?

4) Vastaa tahtikoneita koskeviin kysymyksiin

a) Tahtikoneen toimintaperiaate?

b) Miksi avonapakoneiden yhteydessä tarvitaan d- ja g-akselin reaktanssit?
c) Mitä tarkoittaa koneen tahdistaminen ja mitkä ovat tahdistusehdot?

5) Umpinapainen tahtigeneraattori S0 MVA, 11 kV, Xa= 124 % on liitetty jäykkään verkkoon,
jonka jännite on 10 kV. Raudan kyllästymistä ei huomioida. Kone tuottaa 40 MW pätötehoa
ja sen tehokerroin cos on 0,8ind.

a) Laske koneen lähdejännite Ear ja verkkoon syötetyn loistehon suuruus.

b) Magnetointia vähennetään 25 %:ia ja voimakoneen teho pidetään vakiona. Laske koneen ja
lähdejännitteen Ear suuruus sekä verkkoon syötetyn loistehon suuruus.

c) Voimakoneen tehoa nostetaan ja magnetointi pidetään b-kohdan arvossa, kunnes koneen te-
hokerroin on 1. Laske koneen virran ja lähdejännitteen Earsuuruus.

jatkuu seuraavalla sivulla

  
Muutama yhtälö

Vaihtovirtakoneen käämityksiin indusoituva lähdejännite

E= Mino =4,44k, [N

2
missä 4, käämikerroin
f taajuus, Hz

N käämin kierrosluku

o magneettivuon huippuarvo, 7

Avonapakoneen yhtälöitä £ y ja U ovat pääjännitteitä.

Ey =U+43: jA,1,+3- X, 1,

Jäykkään verkkoon liitetyn avonapakoneen pätö- ja loisteho

U-E X, -X. a n
P= Psind + ——.U? sin (26)
2XX)

d dig

 

0-6 (14%, (X) 205(20)

d dg