Γενικά Χρήσεις και Αρχή λειτουργίας Μ/Σ. ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ: ΜΑΘΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ (Μ/Σ) ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

Transcript

1 ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ: Ο ΕΠΑΛ ΣΠΑΡΤΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ (Μ/Σ) ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ Γενικά 1. Οι ηλεκτρικές μηχανές είναι αναστρέψιμες; 2. Σε ποιες κατηγορίες χωρίζονται οι μηχανές εναλλασσόμενου ρεύματος; 1.1. Χρήσεις και Αρχή λειτουργίας Μ/Σ. 3. Ποια είναι τα κυριότερα είδη των μετασχηματιστών. (Θέμα 2009, 2014) 4. Ποια είναι τα βασικά μέρη ενός μετασχηματιστή; Τι ονομάζουμε πρωτεύον και τι δευτερεύον; 5. Αρχή λειτουργίας Μ/Σ (πώς λειτουργεί); (σχήμα) (Θέμα 2009) [1]

2 6. Πότε λέμε ότι ένας μετασχηματιστής λειτουργεί χωρίς φορτίο και πότε με φορτίο. (Θέμα 2011) 7. Ποια η σχέση τάσεων, εντάσεων και σπειρών πρωτεύοντος και δευτερεύοντος ενός Μ/Σ (απόδειξη); (Θέμα 2012, 2013, 2014) 8. Τι ονομάζουμε σχέση μεταφοράς ενός Μ/Σ; 9. Τι ονομάζουμε τάση βραχυκύκλωσης (τύπο); (Θέμα 2016) 10. Περιγράψτε το πείραμα βραχυκύκλωσης (σχήμα). 11. Ποιο είναι το ρεύμα βραχυκύκλωσης (τύπο). [2]

3 12. Τι προβλήματα παρουσιάζονται αν βραχυκυκλωθεί το δευτερεύον του Μ/Σ; 13. Σε ποια περίπτωση ένας Μ/Σ λειτουργεί με βραχυκυκλωμένο το δευτερεύον; 1.2 Κατασκευαστικά στοιχεία, Συνδεσμολογίες και Τυποποίηση 14. Πώς συμβολίζονται οι ακροδέκτες του Μετασχηματιστή (1φ και 3φ); 15. Ποιες οι τυποποιημένες τάσεις λειτουργίας του δευτερεύοντος των μετασχηματιστών της ΔΕΗ; [3]

4 16. Πώς συνδέονται τα τυλίγματα Υψηλής και Χαμηλής τάσης των 3φ μετασχηματιστών; 17. Τι σημαίνει στην πράξη η ένδειξη ενός 3φ Μ/Σ (15kV/ V Dy); (Θέμα 2011) 18. Συμπληρώστε των παρακάτω πίνακα για την πραγματική ισχύ πρωτεύοντος και δευτερεύοντος Μ/Σ. Είδος μετασχηματιστή Μονοφασικός Τριφασικός Πρωτεύοντος (απορροφά από το δίκτυο) Δευτερεύοντος (κατανάλωση) 19. Συμπληρώστε των παρακάτω πίνακα με τις ισχύς σε 1φ και 2φ Μ/Σ. Είδος ισχύος Μονοφασικός Τριφασικός 1φ και 3φ Φαινόμενη (VA) Πραγματική (W) Άεργη (VAr) [4]

5 20. Τι είναι ο μετασχηματιστής 1:1 και που χρησιμοποιείται; (Θέμα 2010) 1.3 Αυτομετασχηματιστές, Μ/Σ οργάνων μέτρησης 21. Τι ονομάζουμε Αυτομετασχηματιστή; Σχεδιάστε ένα 1φ ΑΜ/Σ ανύψωσης και ένα υποβιβασμού τάσης. 22. Ποιες είναι οι βασικές διαφορές ΑΜ/Σ και κλασσικών Μ/Σ; (Θέμα 2010) 23. Για ποιες σχέσεις μεταφοράς σχεδιάζονται οι ΑΜ/Σ; [5]

6 24. Για τις ίδιες διαστάσεις ποιος μετασχηματιστής έχει μεγαλύτερη ισχύ (ο ΑΜ/Σ ή ο Μ/Στύπους) και γιατί; 25. Τι ονομάζουμε μετασχηματιστές μέτρησης και ποιος είναι ο σκοπός τους; (Θέμα 2010, 2012, 2015) 26. Ποια η διαφορά μεταξύ μετασχηματιστών οργάνων μέτρησης και Μ/Σ ισχύος; [6]

7 27. Πώς συνδέεται ο Μ/Σ για τη μέτρηση τάση και πώς για ένταση (σχήματα); (Θέμα 2009, 2011) 28. Γιατί το δευτερεύον του Μ/Σ μέτρησης έντασης δεν πρέπει να μένει ανοικτό; 29. Ποια άλλα όργανα μπορούν να συνδεθούν στο δευτερεύον του μετασχηματιστή μετρήσεων; [7]

8 ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1. Το πρωτεύον τύλιγμα ενός Μ/Σ έχει 300 σπείρες και το δευτερεύον 1500 σπείρες. Αν η τάση στο πρωτεύον είναι 12V και διαρρέεται από ρεύμα εντάσεως 2Α. να υπολογιστούν: α. Πόση είναι η τάση και η ένταση του ρεύματος στο δευτερεύον τύλιγμα; β. Εάν συνδέσουμε μια ωμική αντίσταση στο δευτερεύον τύλιγμα του Μ/Σ, πόση είναι η πραγματική ισχύς που μπορεί να αποδώσει ο Μ/Σ; γ. Ποιο πηνίο έχει σύρμα με αγωγό μεγαλύτερης διατομής και γιατί; 2. Εκτελούμε το πείραμα βραχυκύκλωσης ενός Μ/Σ 4000/400V και για να έχουμε τα κανονικά ρεύματα φόρτισης 10/120 Α, χρειάστηκε να τροφοδοτήσουμε το πρωτεύον με τάση 220V. Να βρεθούν: α) Η τάση βραχυκύκλωσης του μετασχηματιστή β) Η τιμή στην οποία μπορεί να φτάσει η ένταση βραχυκύκλωσης στο δευτερεύον του με κανονική τάση τροφοδοσίας στο πρωτεύον γ) ποια είναι η σχέση μεταφοράς δ) τι είδους μετασχηματιστής είναι; 3. Στο πείραμα βραχυκύκλωσης ενός Μ/Σ 220/9900V για να έχουμε τα κανονικά ρεύματα φόρτισης 2,25/50mA χρειάστηκε να τροφοδοτήσουμε το πρωτεύον με τάση 11V. Να υπολογίσετε; α) τη σχέση μεταφοράς β) την τάση βραχυκύκλωσης γ) σε ποια τιμή μπορεί να φτάσει η ένταση στο δευτερεύον του, με την κανονική τάση τροφοδοσίας στο πρωτεύον; δ) τι είδους μετασχηματιστής είναι; 4. Σε ένα Μ/Σ 4000/200V, για να έχουμε τα κανονικά ρεύματα φόρτισης 20/280 Α απαιτείται να τροφοδοτήσουμε το πρωτεύον με τάση U 1Κ. Αν η τάση βραχυκύκλωσης του Μ/Σ είναι 6% να βρεθούν: α) η σχέση μεταφοράς του Μ/Σ β) την τάση στο πρωτεύον με βραχυκύκλωμα γ) πόση θα είναι η ένταση βραχυκύκλωσης στο δευτερεύον, αν στο πρωτεύον εφαρμοστεί ονομαστική τάση πρωτεύοντος; [8]

9 5. Μονοφασικός Αυτομετασχηματιστής με σχέση μεταφοράς 1/3 και σπείρες δευτερεύοντος 600, τροφοδοτείται με τάση 100V. Αν στο δευτερεύον του Μ/Σ είναι συνδεδεμένος ωμικός καταναλωτής 10Ω, να υπολογιστούν: α) Η ένταση που απορροφά ο ΑΜ/Σ από το δίκτυο β) Η ένταση στον κοινό τμήμα του τυλίγματος γ) Η φαινόμενη ισχύς εξόδου σε σχέση με ένα κανονικό Μ/Σ με τις ίδιες σπείρες. 6. ΑΜ/Σ έχει στο πρωτεύον 50 σπείρες και στο δευτερεύον 100 σπείρες. Η τάση στο πρωτεύον είναι 100V, ενώ στο δευτερεύον συνδέεται καταναλωτής με ωμική αντίσταση 10Ω. Να υπολογίσετε: α) τη σχέση μεταφοράς β) την τάση του δευτερεύοντος γ)την ένταση στο πρωτεύον και την ένταση στο δευτερέυον δ) τη φαινόμενη ισχύ που αποδίδει ο ΑΜ/Σ στο δευτερεύον. 7. Στο πείραμα βραχυκύκλωσης ενός Μ/Σ 220/4400V για να έχουμε τα κανονικά ρεύματα φόρτισης 4/0,2A χρειάστηκε να τροφοδοτήσουμε το πρωτεύον με τάση 11V. Να υπολογίσετε; α) τη σχέση μεταφοράς β) την τάση βραχυκύκλωσης γ) σε ποια τιμή μπορεί να φτάσει η ένταση στο δευτερεύον του, με την κανονική τάση τροφοδοσίας στο πρωτεύον; δ) τι είδους μετασχηματιστής είναι; 8. Το πρωτεύον Μ/Σ έχει 500 σοείρες και το δευτερέυον 3000 σπείρες. Αν η τάση στο πρωτεύον είναι 100V και το ρεύμα που το διαρρέει 6 Α, να βρεθούν: α) η σχέση μεταφοράς β) η τάση στο δευτερεύον γ) το ρεύμα στο δευτερεύον δ) το είδος του Μ/Σ και ποιο τύλιγμα έχει μεγαλύτερη διατομή 9. Μονοφασικός μετασχηματιστής έχει 400 σπείρες στο πρωτεύον και 50 στο δευτερεύον. Η τάση του δικτύου είναι 240 V. Αν στο δευτερεύον συνδεθεί ωμικό φορτίο, το ρεύμα του δευτερεύοντος είναι 10 Α. Να υπολογιστούν: α) η σχέση μεταφοράς β) η τάση στο δευτερεύον [9]

10 γ) το ρεύμα στο δευτερεύον δ) η πραγματική ισχύς που μεταβιβάζει ο Μ/Σ αν το φορτίο γίνει επαγωγικό με συντελεστή ισχύος 0,8 10. Μονοφασικός μετασχηματιστής (Μ/Σ) έχει 1500 σπείρες στο πρωτεύον τύλιγμα και 150 σπείρες στο δευτερεύον. Η τάση στο πρωτεύον τύλιγμα είναι 230V. Στο δευτερεύον τύλιγμα συνδέεται καταναλωτής που διαρρέεται από ρεύμα έντασης 5Α. (Θέμα 2010) Να υπολογίσετε: α) Τη σχέση μεταφοράς (Κ) του Μ/Σ. Μονάδες 5 β) Την τάση (U2) στο δευτερεύον του Μ/Σ. Μονάδες 5 γ) Το ρεύμα (Ι1) στο πρωτεύον του Μ/Σ. Μονάδες 5 δ) Τη φαινόμενη ισχύ (Ps) που αποδίδει ο Μ/Σ στο δευτερεύον. Μονάδες (Θέμα 2014) [10]

11 12. (Θέμα 2016) [11]