studio E0
Transkrypt
studio E0
Cw_MS_pyt_zada_dane_kolok_2012_13_En/2013-05-23 1 MASZYNY ELEKTRYCZNE (ME) 2012/2013 Kier. Energetyka, studia stacj. 1 stop., sem. 4 KOLOKWIUM - ZADANIA (MS) 1. Próba stanu jałowego (SJ) maszyny synchronicznej (MS). Wykonano pomiary charakterystyki magnesowania MS – wyniki w załączeniu. [a] Wyjaśnić cel próby SJ. Jakim obiektem jest MS w SJ: liniowym/nieliniowym? Posługując się odpowiednim modelem fizycznym MS, uzasadnić dlaczego? Jakie są tego konsekwencje przy wykonaniu obliczeń? [b] Wykreślić charakterystykę dla wybranych punktów pomiarowych. Wyznaczyć odpowiednie wartość prądu wzbudzenia Ifon przy którym wartość SEM rotacji w stanie jałowym równa jest znamionowemu napięciu twornika MS. [c] Wyznaczyć straty w uzwojeniu wzbudzenia prądu wzbudzenia Ifon (podać wartości w W i %). 2. Próba stanu zwarcia (SZ) maszyny synchronicznej (MS). Wykonano pomiary charakterystyki zwarcia MS – wyniki w załączeniu. [a] Wyjaśnić cel próby SZ. Jakim obiektem jest MS w SZ: liniowym/nieliniowym? Posługując się odpowiednim modelem fizycznym MS, uzasadnić dlaczego? Jakie są tego konsekwencje przy wykonaniu obliczeń? [b] Wykreślić charakterystykę dla wybranych punktów pomiarowych. Wyznaczyć odpowiednie wartość prądu wzbudzenia Ifzn przy którym wartość prądu w stanie zwarcia równa jest znamionowemu prądowi twornika MS. [c] Wyznaczyć straty w uzwojeniu twornika dla znamionowego prądu twornika (podać wartości w W i %). [d] Wyznaczyć wartości reaktancji synchronicznej (Ω i %) dla prądów wzbudzenia Ifon i Ifzn Porównać wyznaczone wartości reaktancji. Uzasadnić fizyczne przyczyny róŜnic lub podobieństwa. 3. Stan obciąŜenia (SO) maszyny synchronicznej (MS): zjawisko oddziaływania twornika, charakterystyka zewnętrzna, zmiana napięcia. [a] Nazwać i narysować połoŜenie wektorów charakterystycznych wielkości fizycznych w stanie obciąŜenia (praca prądnicowa) MS dla następujących współczynników mocy a) cosϕ = 1; b) c) cosϕ = 0ind; d) cosϕ = 0poj. Wyjaśnić skutki zjawiska oddziaływania twornika. [b] Wykreślić charakterystyki zewnętrzne (praca prądnicowa) MS dla następujących współczynników mocy a) cosϕ = 1; b) c) cosϕ = 0ind; d) cosϕ = 0poj. Zaznaczyć charakterystyczne punkty charakterystyki zewnętrznej MS. [c] Dla trójfazowej prądnicy synchronicznej o danych znamionowych podanych w załączonej tabeli (wariant danych podaje prowadzący zajęcia) wyznaczyć wartość zmiany napięcia dla następujących współczynników mocy: a) cosϕ = 1 ; b) cosϕ = 0,8ind ; c) cosϕ = 0ind ; d) cosϕ = 0poj. Uwagi: Napięcie i prąd twornika prądnicy, po załączeniu obciąŜenia, mają wartości znamionowe. Do obliczeń sporządzić odpowiednie wykresy fazorowe. NaleŜy wyznaczyć moduły (długości) fazorów E0, IaXs oraz Ua a następnie sprawdzić czy dla kaŜdego współczynnika cosϕ moŜliwe jest obciąŜenie przy Uan=Uan i Ia=Ian. def Zmienność napięcia wyznaczyć wg definicji: ∆U an = E0 n − U an 100 U an Cw_MS_pyt_zada_dane_kolok_2012_13_En/2013-05-23 2 Dane do zadania 1 i 2 Dane znamionow e prądnicy synchronicznej Prądnica synchroniczna 3-fazowa ELMOR - Gdańsk 1984r. Typ: GCe64a/1 Nr fabr.107068 10kVA, 231/133V, połaczenie Y, 25A cosφ=0.8, Temp. otocz. 40 C, Wzbudzenie: 30V, 10A Ra = 0.34 ohm Rf = 2.2 ohm Budowa: IP21 Masa:117kg Wyniki pomiarów Wariant 1 Wariant 2 If [A] Iaz [A] Eo [V] If [A] Iaz [A] Eo [V] 0,00 0,46 5,1 0,0 0,4 4,6 0,19 1,32 13,4 0,2 1,2 12,1 0,36 2,00 21,6 0,6 3,2 35,9 0,69 3,55 39,9 1,0 4,6 55,9 1,07 5,15 62,1 1,3 6,3 77,8 1,48 6,95 86,4 2,0 9,0 112,3 1,86 8,52 104,9 2,4 10,9 130,9 2,21 9,96 124,8 2,7 12,3 144,2 2,64 12,10 145,4 3,2 14,7 167,5 3,00 13,65 160,2 4,0 18,0 190,0 3,59 16,32 186,1 4,5 20,3 204,0 4,00 18,10 199,7 5,0 22,5 215,0 4,43 20,00 211,1 5,5 24,8 228,2 4,96 22,50 226,7 5,9 27,0 241,4 5,56 25,00 238,9 6,06 27,50 253,5 6,61 30,00 268,2 Uwaga: Eo - wartość przewodowa Uwaga: Eo - wartość przewodowa Dane do zadania 3 Dane znamionowe prądnic synchronicznych o wirniku cylindrycznym (uzwojenia twornika połączone w Y) Wariant 1 2 3 Sn [kVA] 200 250 320 Uan [V] 400 400 400 Xs [%] 110 115 120 Ian [A] 289 362 463 Uwagi: Wartość procentowa reaktancji synchronicznej określona jest następująco: X s% = X s [Ω ] 100 [%] Z n [Ω ] def gdzie Z n = U afn I afn [Ω ] . Do obliczeń wartości zmiennych metodą interpolacji zastosować równanie prostej przechodzącej przez dane dwa dane punktu o współrzędnych: P1(x1, y1); P2(x2,y2). Dla danej wartości x wyznaczamy wartość y ( y 2 − y1) ( y − y1) = ( x − x1) ( x 2 − x1) Dla danej wartości y wyznaczamy wartość x ( x 2 − x1) ( x − x1) = ( y − y1) ( y 2 − y1) Opracował: Mieczysław Ronkowski