OG2EM. Zadaci za rad na časovima računskih vežbi

Σχετικά έγγραφα
ELEKTROMOTORNI POGONI - AUDITORNE VJEŽBE

b) Napon generatora i frekvenciju ako se u stanju navedenom pod a) otpornost otpornika promeni na vrednost 10 Ω.

1 UPUTSTVO ZA IZRADU GRAFIČKOG RADA IZ MEHANIKE II

KOČENJE ASINHRONOG MOTORA

3. OSNOVNI POKAZATELJI TLA

Napomena: pretpostaviti nazivni stepen iskorišćenja 0,87 i nazivni faktor snage 0,87.

ELEKTROMOTORNI POGONI SA ASINHRONIM MOTOROM

VILJUŠKARI. 1. Viljuškar se koristi za utovar standardnih euro-pool paleta na drumsko vozilo u sistemu prikazanom na slici.

10. STABILNOST KOSINA

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

IZVODI ZADACI (I deo)

POGON SA ASINHRONIM MOTOROM

Elementi spektralne teorije matrica

nvt 1) ukoliko su poznate struje dioda. Struja diode D 1 je I 1 = I I 2 = 8mA. Sada je = 1,2mA.

Otpornost R u kolu naizmjenične struje

Snage u kolima naizmjenične struje

OSNOVI ELEKTRONIKE. Vežbe (2 časa nedeljno): mr Goran Savić

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

ASINHRONIM MOTOROM. Proučavamo samo pogone sa trofaznim motorom.

Periodičke izmjenične veličine

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

MAGNETNO SPREGNUTA KOLA

NAIZMENIČNE STRUJE. Osnovni pojmovi

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

OBRTNA TELA. Vladimir Marinkov OBRTNA TELA VALJAK

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

VJEŽBE 3 BIPOLARNI TRANZISTORI. Slika 1. Postoje npn i pnp bipolarni tranziostori i njihovi simboli su dati na slici 2 i to npn lijevo i pnp desno.

PRETHODNI PRORACUN VRATILA (dimenzionisanje vratila)

OM2 V3 Ime i prezime: Index br: I SAVIJANJE SILAMA TANKOZIDNIH ŠTAPOVA

Univerzitet u Nišu, Prirodno-matematički fakultet Prijemni ispit za upis OAS Matematika

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

RAČUNSKE VEŽBE IZ PREDMETA POLUPROVODNIČKE KOMPONENTE (IV semestar modul EKM) IV deo. Miloš Marjanović

PROIZVODNJA TROFAZNOG SISTEMA SIMETRIČNIH NAPONA

Reverzibilni procesi

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

numeričkih deskriptivnih mera.

Sinhrone mašine 1. Slika Vektorski dijagram natpobuđenog sinhronog generatora.

BRODSKI ELEKTRIČNI UREĐAJI. Prof. dr Vladan Radulović

Analitička geometrija

OSNOVI AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA PROCESIMA. Vežba br. 3: Dinamički modeli sistema u MATLABu

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

Dimenzionisanje štapova izloženih uvijanju na osnovu dozvoljenog tangencijalnog napona.

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

Akvizicija tereta. 5660t. Y= masa drva, X=masa cementa. Na brod će se ukrcati 1733 tona drva i 3927 tona cementa.

Regulisanje brzine asinhronih mašina sa kratkospojenim rotorom Viši harmonici Viši prostorni harmonici (za osnovni

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

Trofazno trošilo je simetrično ako su impedanse u sve tri faze međusobno potpuno jednake, tj. ako su istog karaktera i imaju isti modul.

= 6.25 Ω I B1 = 3U =529 Ω I B2 = 3U = 1905 Ω I B3G = 3U

Kola u ustaljenom prostoperiodičnom režimu

7 Algebarske jednadžbe

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

Zadatak 1 Dokazati da simetrala ugla u trouglu deli naspramnu stranu u odnosu susednih strana.

l = l = 0, 2 m; l = 0,1 m; d = d = 10 cm; S = S = S = S = 5 cm Slika1.

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

Osnove elektrotehnike I popravni parcijalni ispit VARIJANTA A

Kinetička energija: E

Pozitivna poluperioda Negativna poluperioda. Period. Osnovni pojmovi o naizmjeničnim veličinama

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE II Vježba 11.

Trigonometrijske nejednačine

MEHANIKA FLUIDA. Isticanje kroz otvore sa promenljivim nivoom tečnosti

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

INŽENJERSTVO NAFTE I GASA. 2. vežbe. 2. vežbe Tehnologija bušenja II Slide 1 of 50

Električne mašine. Zadaci za rad na časovima računskih vežbi

Ogled zaustavljanja i zaletanja

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

IZVODI ZADACI (I deo)

DRUGI KOLOKVIJUM IZ MATEMATIKE 9x + 6y + z = 1 4x 2y + z = 1 x + 2y + 3z = 2. je neprekidna za a =

Program testirati pomoću podataka iz sledeće tabele:

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

( , 2. kolokvij)

GUBICI ENERGIJE U DINAMIČKIM STANJIMA ASINKRONOG STROJA

Iz zadatka se uočava da je doslo do tropolnog kratkog spoja na sabirnicama B, pa je zamjenska šema,

MEHANIKA FLUIDA. Prosti cevovodi

XI dvoqas veжbi dr Vladimir Balti. 4. Stabla

Elektrotehnički fakultet univerziteta u Beogradu 26. jun Katedra za Računarsku tehniku i informatiku

NAIZMENIČNE STRUJE POTREBNE FORMULE: Trenutna vrednost ems naizmeničnog izvora: e(t) = E max sin(ωt + θ)

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

ASIMPTOTE FUNKCIJA. Dakle: Asimptota je prava kojoj se funkcija približava u beskonačno dalekoj tački. Postoje tri vrste asimptota:

Elektrotehnički fakultet univerziteta u Beogradu 17.maj Odsek za Softversko inžinjerstvo

TEHNIƒKA MEHANIKA 2 Osnovne akademske studije, III semestar

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

KOČENJE ASINHRONOG MOTORA

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

Transcript:

OGEM Zadaci za rad na čaovia računkih vežbi Tekt adrži 10 zadataka koji će e rešavati na čaovia računkih vežbi u toku druge polovine kura Prvih 6 zadataka e odnoi na ainhrone ašine Preotala 4 zadatka e odnoe na inhrone ašine

1 zadatak Na lici pored prikazana je cilindrična ašina dužine, a rotoro čiji je prečnik D znatno veći od vazdušnog zazora δ izeđu tatora i rotora tatorki naotaj ove ašine tvara agnetko polje u zazoru pri čeu e protorna rapodela agnetke indukcije ože zapiati kao: B θ, t = B co ω t θ T, ( ( [ ] Ainhrone ašine proizvoljni položaj θ θ referentna oa rotora gde je a θ označen ugaoni položaj proizvoljne tačke u zazoru u odnou na referentnu ou tatora otorki naotaj ia ao jedan kratko pojeni navojak, potavljen u žlebove rotora kao na lici Takav rotorki naotaj poeduje terogeni otpor, dok e optvena induktivnot ovog naotaja ože zaneariti ticaj rotorke truje na polje u zazoru je zaneariv otor e okreće kontantno brzino Ω <ω u eru uprotno od era kazaljke na atu Pri toe e vreenka proena ugaonog položaja referentne oe rotora ože zapiati na ledeći način: θ t = θ +Ω t ( ( 0 funkciji navedenih veličina izraziti vreenku proenu elektoagnetkog oenta koji deluje na rotor, e (t, kao i njegovu rednju vrednot, M e, na intervalu T=*π/(ω -Ω ešenje: Potupak izračunavanja: izračuna e vrednot indukovane elektrootorne ile u rotorko naotaju; izračuna e truja kroz rotorki naotaj; izračuna e ila koja deluje na jedan od provodnika koji čini rotorki naotaj; odredi e traženi elektroagnetki oent Na lici ipod u prikazani vektori linijke brzine, agnetke indukcije i ile koja deluje na jedan od provodnika, zajedno a voji napadni tačkaa i referentni erovia proizvoljni položaj referentna oa rotora v r F r B r F r θ r v θ referentna oa tatora B r Kako poznajeo rapodelu polja u zazoru, kao i položaj oba provodnika koji čine rotorki naotaj, najjednotavniji način da e izračuna indukovana elektrootorna ila je priena obraca: r r r E =+ E =+ v B =+ vb, (

gde B predtavlja agnetku indukcija na ugaono položaju gde e nalazi rotorki provodnik, a a v je označena relativna linijka brzina provodnika i agnetkog polja Pozitivan predznak potiče uled toga što je za referentni er indukovane elektrootorne ile uvojen referenti er koji je na lici prikazan kružiće i tačko, odnono, krtiće Položaj na koe e nalaze rotorki provodnici e ovde ože zapiati kao: π π θ( t + = θ( 0 +Ω t+ i π π θ( t = θ( 0 + Ωt, dok relativna brzina v iznoi: D v = ( ω Ω Trenutna vrednot indukovane elektrootorne ile u rotorko naotaju a jedni navojko (dva provodnika iznoi: π π D π e( t = B θ = θ( t +, t v= B θ = θ( t +, t ( ω Ω = D( ω Ω B θ = θ( t +, t = π = D( ω Ω Bco ωt θ( 0 Ωt = D( ω Ω Bin ( ω Ω t θ ( 0 Jednačina naponkog balana za kratkopojeni rotorki navojak glai: 0 = i t + et, ( ( odakle e izračunava truja koja e ia u to navojku, a referentni ero koji je označen na lici: i ( t ( D( ω Ω Bin ( ω Ω t θ( 0 et = = ila koja deluje na jedan provodnik ia vrednot: r r π π F = i( t B θ = θ( t +, t = i( t B θ = θ( t +, t = ( ω Ω in ( ω Ω θ ( 0 D B t = Bin ( ω Ω t θ( 0 = ( ω Ω ( ω Ω DB DB = in Ω 0 = ( 1 co ( Ω t ( 0 ( ω t θ( ω θ Negativni predznak u prethodno izrazu potiče od neuklađenoti referentnog era a like i era vektora koji predtavlja rezultat vektorkog proizvoda Odavde e lako izračunava trenutna vrednot oenta koji deluje na rotor kao: ( ω Ω D B t = F = ( ( ω Ω t θ ( 0 D e ( 1 co rednja vrednot oenta, na intervalu π T = ω Ω iznoi: 1 D B Me = t t = T ( ω Ω T e ( d 0

zadatak Trofazna ašina naizenične truje poeduje tri fazna naotaja, protorno poerena za po 10 tepeni Naotaji u povezani u zvezdu, pri čeu zvezdište nije povezano trenutku t=0, d oa inhronorotirajućeg dq koordinatnog itea zauzia položaj od θ dq =40 0 u odnou na ou faze a (videti liku pored to ito trenutku, fazor tatorkog napona ia aplitudu od dq =180V i zaklapa ugao od θ,dq =35 0 a d oo dq koordinatnog itea, dok u truje u fazaa a i b tatorkog naotaja: i a (t=0=6a i i b (t=0=- 3A a Prieno Klarkine i Parkove tranforacije odrediti vrednoti koponenti tatorke truje izražene u dq koordinatno iteu, i d (t=0 i i q (t=0 b Prienjujući inverznu Parkovu i inverznu Klarkinu tranforaciju odrediti vrednoti napona koje e u to trenutku iaju u vakoj od faza, u a (t=0, u b (t=0 i u c (t=0 q β dq θ,dq θ dq d α, a referentna oa tatora proračunia uvojiti da je vrednot koeficijenta u Klarkinoj tranforaciji: k=/3 ešenje: a Kako u fazni naotaji povezani u zvezdu, bez nultog izvoda, to je zbir ve tri fazne truje u vako trenutku jednak nuli: i t + i t + i t = 0 i t = 0 + i t = 0 + i t = 0 = 0 ( ( ( ( ( ( i ( t 0 i ( t 0 i ( t 0 3A a b c a b c = = = = = c a b Prieno Klarkine tranforacije, izračunavaju e koponente tatorke truje u tacionarno αβ koordinatno iteu: ( t = 0 ( ( t 0 1 0,5 0,5 i 1 0,5 0,5 i ( = 0 A ( = a a iα iα t 0 6 = k 3 3 i b = 3 3 ib t = i β 0 iβ t 0 3 0 0 i c ic = = Prieno Parkove tranforacije, izračunavaju e koponente protornog vektora u dq koordinatno iteu: id coθdq inθdq iα id ( t = 0 coθdq inθdq iα ( t = 0 4,6 A i = = = q inθdq coθ dq i β iq ( t = 0 inθdq coθ dq iβ ( t = 0 3,857 Na onovu izračunatih vrednoti, ože e prikazati fazor tatorke truje i njegove koponente u dq koordinatno iteu: q β d d θ dq q dq α, a referentna oa tatora

b Pošto u poznate dužina i položaj protornog vektora tatorkog napona u dq koordinatno iteu, to je onda oguće izračunati njegove koponent u d i u q : u t = 0 = coθ = 147, 4 V, ( ( d dq,dq u t = 0 = inθ = 103, V q dq,dq Prieno inverzne Parkove tranforacije, izračunavaju e koponente protornog vektora napona tatora u αβ koordinatno iteu: uα coθdq inθdq ud uα ( t = 0 coθdq inθdq ud ( t = 0 46,58 V u = β inθdq coθ dq u = q uβ ( t 0 inθdq coθ = = dq uq ( t = 0 173,8 Prieno inverzne Klarkine tranforacije izračunavaju e koponente protornog vektora tatorkog napona u originalno abc koordinatno iteu: 1 0 1 0 u u t 0 46,58 0,5 0 0,5 17, V ( = ( ( = ( = 0 ( 0 a a 3 uα 3 uα t u b ub t = u = = β = uβ t = u c uc t 0-173,8 3 3 0,5 0,5

3 zadatak Trofazni dvopolni ainhroni otor, načinjen za fazni napon noinalne efektivne vrednoti n =70V, noinalne učetanoti od f,n =60Hz, ia paraetre: terogeni otpor tatorkog naotaja (jedne faze =0,5Ω, vedena vrednot terogenog otpora rotorkog naotaja (jedne faze =0Ω, raipna induktivnot tatorkog naotaja (jedne faze γ =3 H vedena vrednot raipne induktivnoti rotorkog naotaja (jedne faze γ =3 H, induktivnot agnetizacije =100H Faze tatorkog naotaja u povezane u zvezdu Gubici u gvožđu i ehaničko poditeu ovog otora e ogu zaneariti Za radni reži u koe je otor napajan napono noinalne učetanoti, f = f,n, a efektivne vrednošću faznog napona koja iznoi 70% noinalnog napona, ( =0,7 n, pri čeu e rotor okreće brzino od n=3300ob/in, izračunati: a vrednot relativnog klizanja, ; b razliku brzine obrtnog polja i brzine rotora (brzinu klizanja, u oznaci Ω k i kružnu učetanot truje u kratkopojeno rotorko naotaju (u oznaci ω k ; c truju tatora, i rotora, ; d fluk tatora, Ψ, fluk agnetizacije, Ψ i fluk rotora, Ψ a zati ih uporediti po aplitudi i fazi; e elektroagnetki oent, M e ešenje: rešavanju zadatka koritiće e zaenka šea ainhronog otora za tacionarna tanja: γ γ Vrednot inhrone brzine, n, je povezana a kružno učetanošću napajanja, f, preko ledeće relacije: n = f 60 Zaeno u prethodni izraz noinalne učetanoti napajanja, f,n, oguće je izračunati noinalnu vrednot inhrone brzine: ob n,n = f,n 60 = 3600 in Takođe e brzina ože izraziti i u rad/: π rad Ω,n = n,n = 377 30 a Koriteći podatke o noinalnoj vrednoti inhrone brzine (n,n =3600 ob/in i brzini otora (n = 3300 ob/in koja e ia u traženo radno režiu, ože e izračunati relativno klizanje: Ω,n Ω n,n n = = = 0, 083 = 8,3% Ω n,n,n b Brzina klizanja predtavlja razliku inhrone brzine (Ω i ugaone brzine rotora ainhronog otora Za radni reži opian u zadatku, ia e: π rad Ωk = Ω Ω = Ω,n n = 31,4 30 Ta vrednot e ože izraziti i u ob/in:

30 ob nk = Ωk = 300 π in Kod dvopolnog otora (p=1, kružna učetanot rotorke truje je jednaka vrednoti ugaone brzine klizanja: rad ω k =Ω k = 31,4 Digreija: Kod dvopolnih ašine (p=1 izjednačavaju e vrednoti ledećih veličina: kružna učetanot napajanja (ω = inhrona brzina (Ω učetanot rotorkih truja (ω k = ugaona brzina klizanja (Ω k električna rotorka brzina (ω = ehanička ugaona brzina (Ω Kraj digreije c Da bi e izračunala tatorka truja, najpre je potrebno izračunati kolika je ulazna koplekna ipedana za dati radni reži: jω,n + jωγ Zul = + jω,nγ + = (,5+ j,37 Ω + jω,n ( + γ = 0083 ada je koplekna vrednot tatorke truje za dati reži rada: 0,7 n = ( 39,8 j37,75 A Z = Z = ul ul Prieno obraca za trujni razdelnik, izračunava e koplekna vrednot truje rotora: jω,n = = ( 40,78 j34,1 A = = 53,17 A + jω,n ( + γ d Da bi o izračunali ova tri fluka, najpre treba da odredio kopleknu vrednot indukovane elektrootorne ile tatora, E, napon na grani agnetizacije,, i indukovanu elektrootornu ilu rotora, E : γ γ E E ( ( E = = 179 + j9, 44 V, = E jω = 136,3 j35, 6 V,,n γ E = = ( 98,7 j8, V Fluk e izračunava integracijo odgovarajuće elektrootorne ile tacionarno tanju, poatrano u koplekno doenu, integracija predtavlja deljenje kopleknog napona a koplekni člano (j*ω : E 0 Ψ = = ( 0,05 j0,475 Wb Ψ = Ψ = 0,476 Wb, Ψ = 87, jω,n 0 Ψ = = ( 0,094 j0,36 Wb Ψ = Ψ = 0,37 Wb, Ψ = 104,6, jω,n

E 0 Ψ = = ( 0, j0,6 Wb Ψ = Ψ = 0,34 Wb, Ψ = 130,4 jω,n led potojanja raipnog fluka, u otorno režiu rada e ia: Ψ > Ψ > Ψ, Ψ > Ψ > Ψ e Ψ Ψ Ψ e Elektroagnetki oent (oent elektroehaničke konverzije: Peh Pob 3,dq M e = = = = 3 = 54, N Ω ω ω ω,n,n,n

4 zadatak Trofazni dvopolni ainhroni otor načinjen, za noinalni fazni napon efektivne vrednoti od n =0V, noinalne učetanoti od f,n =50Hz, ia paraetre: terogeni otpor tatorkog naotaja (jedne faze =13,44 Ω, vedena vrednot terogenog otpora rotorkog naotaja (jedne faze =1,55 Ω, raipna induktivnot tatorkog naotaja (jedne faze γ =41,8 H, vedena vrednot raipne induktivnoti rotorkog naotaja (jedne faze γ =4 H, induktivnot agnetizacije =1,1085 H Ako u faze tatora povezane u zvezdu, a otor je noinalno napajan (f = f,n, = n, izračunati: a polazni oent M pol, uz pretpotavku da je tako veliko da e truja agnetizacije ože zaneariti; b prevalni oent u otorno režiu rada, M pr, vi proračunia u ovoj tački atrati da, kao i da je =0 c oent, M pr,,t, koji e ia pri relativno klizanju izračunato u tački b ovog zadatka, ali ada uvažavajući potojanje nenulte vrednoti truje agnetizacione grane i nenulte vrednoti teogenog otpora tatora porediti vrednoti dva elektroagnetka oenta, izračunata u tačkaa b i c ešenje: a rešavanju zadatka koritiće e zaenka šea ainhronog otora za tacionarna tanja, uz zanearenje truje agnetizacije: γ γ Kada e u zadatku navede da je ainhroni otor noinalno napajan, to podrazueva ledeće: =, f = f n, n toga je: Pob ( = 1, 1 Mpol = Me ( = 1, = = 3 = 3 = 5, 6 N ω,n ω,n 1 1 ω,n ω ( + +,n( γ + γ b elativna vrednot prevalnog klizanja e određuje kao vrednot relativnog klizanja = pr, pri ko e potiže akiu ehaničke karakteritike, pr = ± /X γe Kako je γe =( / γ + γ (uz pretpotavku da je jako veliko to e onda ia X γe = 0,67 Ω, pa je pr = ±0607 Kako e prea zadatku traži prevalni oent u otorno režiu rad, to e uzia pozitivna vrednot prevalnog klizanja: 1 1 M = M =,, = 0 = 3 = 3 = 11,18N n n pr e ( pr pr ω,n ω,n γ γ + ω ( γ + γ pr ( + c ada e ponavlja procedura učinjena u tačkaa c i e 3 zadatka: Najpre e računa ulazna ipedana, koriteći podatak o relativno klizanju izračunato u tački b ovog zadatka: jω,n + jω,n γ pr Zul ( = pr = + jω,nγ + = ( 33,18 + j1,66 Ω + jω,n ( + γ pr

Zati e izračunava tatorka truja: n = ( 4,65 j3,03 A Z = Z =, ul ul a prieno obraca za trujni razdelnik, izračunava i vrednot truje rotora: jω,n = = ( 4,71 j,69 A = = 5,4 A + jω,n ( + γ Konačno, traženi elektroagnetki oent će biti: M pr,,t = 3 5,81 ω = N,n pr važavanje nenulte vrednoti truje agnetizacije i terogenog otpora tatora neinovno dovodi do anjenja izračunatih vrednoti vih oenata u otorno režiu rada Naie, njihovo uključivanje u proračun anjuje za izvetan izno efektivnu vrednot truje rotora, a tie i oent zvena nedolednot u proračunu u ovoj tački e ogleda u toe što je nova vrednot prevalnog oenta izračunata pri vrednoti relativnog klizanja koja je određena u analizi u kojoj je grana agnetizacije i terogeni otpor tatora bili iključeni iz proračuna vođenje grane agnetizacije u proračun, dovodi do proene i relativnog klizanja pri ko e otvaruje akiu ehaničke karakteritike

5 zadatak Trofazni dvopolni ainhroni otor definian u zadatku 4 ia noinalnu brzinu od n n =580 ob/in zuzev terogenih gubitaka u tatorko i rotorko naotaju otora, vi otali gubici nage e ogu zaneariti Faze tatora otora u povezane u zvezdu izračunavanjia je opravdano zaneariti truju u grani agnetizacije a Odrediti noinalnu vrednot terogenih gubitaka nage, P γ,n ; b Ako je otor je noinalno napajan, za reži polaka, izračunati: - nagu obrtnog polja, P ob (=1; - terogene gubitka nage u rotorko naotaju, P cu rot (=1; - terogene gubitka nage u celoj ašini, P γ (=1; c Pri pokušaju tartovanja otora, uz noinalni napon napajanja, došlo je do loa prenonog ehaniza koji je uzrokovao da oovina rotora otane zaglavljena i nepokretna zračunati koliko dugo opiani radni reži ože trajati (t ax a da pri toe ne dođe do teričkog oštećenja otora atrati da otor započinje rad u opiano režiu iz hladnog tanja Poznata je vreenka kontanta zagrevanja otora T=10 inuta Motor e ože u teričko ilu tretirati kao hoogeno telo ešenje: a Zanearenje grane agnetizacije, zaenka šea za tacionarna tanja, na kojoj će biti bazirano rešavanje zadatka, ia izgled: γ γ Noinalna vrednot relativnog klizanja će iznoiti: π Ω,n n,n Ωn ω π,n Ω f n n 30 n = = = = 0,14 [ pu ] Ω ω πf,n,n,n toga je noinalna vrednot gubitaka nage u ašini jednaka: n Pγ,n = 3( + n = 3( + = 341,4 W + + ( π f,n ( γ + γ n b Dijagra toka nage za ainhroni otora je dat na lici pored Koriteći podatak o vrednoti polaznog oenta izračunat u zadatku 4, oguće je odrediti vrednot nage obrtnog polja u režiu polaka: P = 1 = M Ω = M ω = 165 W ( ob pol pol Kako je vrednot relativnog klizanja =1, to je naga koja e diipira na otporu (čie odelujeo gubitke u naotaju rotora jednaka nazi koja e diipira na otporniku / (čie e odeluje naga koja e predaje od tatora rotoru, tj naga obrtnog polja: = 1 P = 1 = 3 = 3 = P = 1 = 165 W rot n Cu ( ob ( + + ω,n( γ + γ ( To je bio i očekivan rezultat, obziro da je, uled irovanja rotora, naga elektoehaničke konverzije, P, jednaka nuli Terogeni gubici u celoj ašini predtavljaju zbir terogenih gubitaka u tatorko i rotorko naotaju:

tat rot Pγ ( = 1 = PCu ( = 1 + PCu ( = 1 = 3( + = 3 1+ = 1+ Pγ, = 341 W c otoru potoje gubici nage P γ koji dovode do povećanja teperature otora Ako pretpotavio da e otor u teričko pogledu ponaša kao hoogeno telo, on e po pitanju zagrevanja ože odelovati odelo itea 1 reda, kao što je prikazano na ledećoj lici: P γ C T T θ Na prethodnoj lici T predtavlja terički otpor otor-abijent, θ predtavlja nadteperaturu (razlika teperature otora i abijenta: θ = θ ot - θ ab, dok je C T terička kapacitivnot otora u odnou na abijent Natanak akcidentne ituacije i generianje gubitaka u naotajia za opiano kolo pretavlja pojavu pobude u obliku Heviajdovog ipula aplitude P γ to lučaju je proena teperature u vreenu opiana odzivo itea 1 reda na pobudu tipa Heviajdovog ipula koji, uz ulov da otor polazi iz hladnog tanja, ia izraz: t T θ ( t = P γ T 1 e, gde T= T C T vreenku kontantu zagrevanja otora Noinalna naga gubitaka na oogućuje da odredio vrednot teričkog otpora T Naie, pri potojanju noinalne nage gubitaka u ašini, ona e pole dovoljno dugog vreena u takvi ulovia zagreje tačno do one teperature koja je za izolaciju naotaja ašine definiana kao akialno dozvoljena nadteperatura: θax θax = θ( t, Pγ = Pγ,n = Pγ,nT T = P γ,n toga e proena nadteperature u lučaju da u ašini potoje nekakvi gubici P γ, različiti od P γ,n, ože ada ikazati kao: t θ ax T θ ( t = Pγ 1 e Pγ,n Ako e pogleda vrednot terogenih gubitaka koja e u ašini generiše u opiano režiu u koe je rotor zaglavljen, uočava e da je ona višetruko veća od njihove noinalne vrednoti toga će opiani reži oći da traje, a da pri toe ne dođe do trajnog oštećenja ašine, ao do onog trenutka u ko e ratuća vrednot nadteperature ne izjednači a akialno dozvoljeno nadteperaturo za tu vrtu upotrebljenih tatorkih i rotorkih naotaja toga e vree t ax, koje bi bilo potrebno da e ta nadteperatura upotavi, ože odrediti na ledeći način: tax θ P ax T γ,n θ( tax = θax Pγ 1 e = θax tax = Tln 1 = 0,964 in = 57,8 P γ,n P γ

6 zadatak Trofazni dvopolni (p=1 ainhroni otor poeduje tatorki naotaj čije u faze pregnute u zvezdu (Y Noinalna efektivna vrednot linijkog napona je l,n =0 3 V Noinalna učetanot napajanja jednaka je f,n =50 Hz Noinalna efektivna vrednot truje otora je n = 16A, noinalna brzina obrtanja je n n = 850 o/in Noinalna efektivna vrednot truje praznog hoda (tj truje koja e ia pri noinalno naponu, noinalne učetanoti, u ulovia kada je klizanje jednako nuli iznoi 0 = 8A dok je noinalna efektivna vrednot polazne truje (tj truje koja potoji u naotajia pri noinalno napajanju i zakočeno rotoru, tj kada je brzina obrtanja jednaka nuli a klizanje jednako jedan pol = 80A proračunia e otpornot tatorkog naotaja ože zaneariti, raipne induktivnoti tatora i rotora e ogu atrati eđu obo jednaki ( γ = γ i znatno anji od eđuobne induktivnoti ( γ <<, γ << a Nacrtati ekvivalentnu šeu za tacionarna tanja i odrediti ve njene paraetre (oi Pri izračunavanjia je opravdano uvojiti da je noinalna vrednot truje u grani agnetizacije nogo anja od noinalne truje (,n << n, kao i da je truja agnetizacije pri polaku nogo anja od polazne truje ( (=1<< pol b Nacrtati prirodnu karakteritiku u M-ω ravni i odrediti koordinate (tj parove M,ω karakteritičnih tačaka (polazak, prevalni oent u otorno radu, noinalni reži rada, prevalni oent u režiu kočenja Pri izračunavanju ovih vrednoti, zaneariti truju u grani agnetizacije c Odrediti faktor nage (co(ϕ n i tepen korinog dejtva, η n, u režiu noinalnog napajanja i opterećenja, olanjajući e pri toe na zaenku šeu dobijenu u tački a i zanearujući gubitke nage koji e u ovoj šei ne odeluju d Odrediti frekvencije rotorkih truja za karakteritične tačke analizirane u b e vajajući tipičan ite baznih veličina, odrediti relativne (vedene vrednoti vih paraetara ašine i vih vrednoti elektroagnetkog oenta izračunatih u tački b ovog zadatka ešenje: a Zaenka šea ainhronog otora za tacionarna tanja ia izgled kao na ledećoj lici: γ γ Noinalna vrednot inhrone brzine, n,n, iznoi: ob n,n = f,n 60 = 3000 in Takođe e brzina ože izraziti i u rad/: π rad Ω,n = n,n = 314,16 30 a Koriteći podatke o noinalnoj brzini (n n = 850 ob/in i noinalnoj vrednoti inhronoj brzini (n,n = 3000 o/in ože e izračunati noinalna vrednot relativnog klizanja za otorni reži rada: n,n nn = = 005 n n,n Magnetizacionu induktivnot oguće je izračunati na onovu ogleda praznog hoda ( = 0 koriteći izerenu truju praznog hoda ( 0 =8A koja e ia u fazni naotajia noinalno napajanog ( = n = l,n / 3=0V, f =f,n =50Hz, neopterećenog ainhronog otora Naie, kako vrednot / teži bekonačnoti, to e ože kontatovati da je truja rotora u ogledu praznog hoda jednaka nuli, uled čega e izjednačavaju truje tatora i truja agnetizacije toga e zaenka šea tranforiše u šeu koja je data na lici pored, odakle e lako izračunava vrednot : γ

= = = 87,5 H n n n 0 ω πf,n γ n, πf,n0 ( + Vrednot rotorkog otpora i ekvivalentne induktivnoti raipanja γe = * γ = * γ oguće je izračunati na onovu efektivne vrednoti polazne truje ( pol = 80 A i efektivne vrednoti noinalne truje otora ( n =16A koje e iaju pri noinalno napajanju Pri to izračunavanju je zanearena truja agnetizacije (pogledati tekt zadatka led toga je opravdano i izjednačiti ekvivalentnu induktivnot raipanja γe a zbiro pojedinačnih induktivnoti raipanja ( γ + γ n n pol = n = ( + ω,n e γ + ( ω,nγe n ešavanje ovog itea dobija e: 1 1 1 n n pol γe 1 n pol n n γ γ 1 1 πf,n 1 n n = = 0674 Ω = = = = 443 H b Na onovu paraetara zaenke šee dobijenih u tački a izračunata je zavinot elektroagnetkog oenta od brzine rotora ainhronog otora Ta zavinot je u fori ehaničke karakteritike prikazana na ledećoj lici, na onovu vrednoti paraetara izračunatih u tački a, uz zanearenja agnetizacione truje Vrednot polaznog i prevalnog elektroagnetkog oenta će biti izračunata uz pretpotavku da je vrednot agnetizacione truje višetruko puta anja od truje tatora i rotora, što značajno pojednotavljuje račun Prietiti da veličina u izrazu za oent, izvedena na predavanjia, nakon priene Klarkine tranforacije a vodeći koeficijento k = /3, predtavlja vršnu vrednot faznog napona tatora, dakle, = 1414 * n Prietiti takodje da je = n zraz za oent e, dakle, ože ikazati tako da e faktor 3/ zaeni faktoro 3 n četanot ω e ože izraziti kao π f,no, što izraz za oent vodi na oblik dat ipod grafika 3 n M e = π f,n + ( π f,n γe ezultati će biti prikazani u obliku uređenih trojki (M e, ω, eži polaka: 3 n 3 Mpol = Me ( = 1 = = pol = 41,N π f,n 1 π f,n + ( π f,n γe 1 Konačno, pri tartovanju otora, uređena trojka bi iala vrednoti:

( M ( e, Ω, = 41, N, 0 rad/,1 Noinalni reži rada: 3 n n = e( = n = = π f,n n M M 3,95 N + ( π f,n γe n Konačno, za reži rada koji odgovara noinalno napajano otoru uz noinalno opterećenje, uređena trojka bi iala vrednoti: ( M ( e, Ω, = 3,95N,98,5rad/,0,05 Prevalni oent u otorno režiu rada: Određivanje prevalnog oenta u otorno režiu rada podrazueva prethodno određivanje prevalnog klizanja (izraz je izveden na predavanjia: = pr,ot 0, 53 π f =,n γe toga je prevalni oent u otorno režiu rada: 3 n Mpr,ot = Me ( = pr,ot = = 86,7 N π f,n pr,ot + ( π f,n γe pr,ot Prevalni oent u otorno režiu e potiže pri brzini rotora od: rad Ω,pr,ot = ( 1 pr,ot Ω,n = 34,7 Konačno, za reži rada koji odgovara noinalno napajano otoru pri akialnoj vrednoti oenta, uređena trojka bi iala vrednoti: M, Ω, = 86,7 N, 34,7 rad/, 0,53 ( ( e Prevalno oentu u generatorko režiu rada će odgovarati vrednot relativnog klizanja koja je po apolutnoj vrednoti jednaka relativnoj vrednoti prevalnog klizanja koja e ia u otorno režiu rada, ali voji negativni predznako ukazuje na to da e radi o brzinaa veći od inhrone: = pr,gen = pr,ot 053 π f =,n γe Kako je terogena otpornot tatora zaneariva, zaključuje e da u apolutne vrednoti prevalnih oenata u otorno i u generatorko režiu identične: 3 n Mpr,gen = Me ( = pr,gen = = 86,7 N π f,n pr,gen + ( π f,n γe pr,gen Prevalni oent u generatorko režiu e potiže pri brzini rotora od: rad Ω,pr,gen = ( 1 pr,gen Ω,n = 393,6 Konačno, za reži rada koji odgovara noinalno napajano otoru pri akialnoj vrednoti oenta u generatorko režiu, uređena trojka bi iala vrednoti: M, Ω, = 86,7 N, 393,6 rad/, 0,53 ( ( e c Faktor nage e ože izračunati kao količnik realnog dela i odula ukupne ipedane koja e "vidi" a tatorkih priključaka ainhrone ašine Noinalnu vrednot faktora nage dobijao za relativno klizanje noinalne vrednoti i pri noinalno napajanju na tatorki priključcia:

j π f j π f +,n,n γ n ul,n,n γ (,n + j π f,n ( + γ n Z = j π f + = 10,06 + j7,31 Ω Z = 144 Ω toga je faktor nage: ( Z ul,n e co ( ϕ n = = 0809 ( ind Z ul,n tepen korinog dejtva predtavlja količnik izlazne ehaničke nage koja e ia na vratilu ašine, P eh, i ulazne električne nage, P e kladu a pojednotavljenjia učinjeni u zadatku, ( =0, zaneareni gubici u gvožđu, zaneareni gubici uled trenja i ventilacije ože e kontatovati da je ulazna električna naga jednaka nazi obrtnog polja, dok je izlazna ehanička naga jednaka nazi elektroehaničke konverzije, P (videti dijagra toka nage u rešenju zadatka broj 5: tat ( 0, ( 0 P = P = P e ob Fe P = P K Ω = eh F toga je tepen korinog dejtva ove ainhrone ašine u noinalno režiu rada jednak količniku noinalnih vrednoti nage obrtnog polja i nage elektroehaničke konverzije (naravno, uz zanearene gubitke u gvožđu rotora: η = P P n,n n 1 n 0 P = P = = 95 e,n ob,n d Kod dvopolnih ainhronih ašina, kružna učetanot rotorke truje je jednaka vrednoti ugaone brzine klizanja Ω k, koja e definiše kao razlika brzine obrtnog polja u ašini i brzine rotora: ω =Ω =Ω Ω =Ω 1 Ω = Ω = ω ( k k Međuti, frekvencija rotorke truje f k ne ože iati negativne vrednoti, te e toga definiše kao: ωk ω fk = = = f π π toga će frekvencija rotorke truje za noinalno napajan otor (f =f,n, biti: - pri polaku: f = f 1= 50Hz k,n - prevalni oent u otorno radu: fk = f,n pr,ot = 165 Hz - otorni reži rada koji odgovara noinalno opterećenju: fk = f,n n = 5 Hz - prevalni oent u generatorko režiu: fk = f,n pr,gen = 165 Hz e Подсетник (предавања: Могу се релативизовати (свести ефективне вредности струје/напона/флукса тако што се поделе са базном вредношћу струје/напона/флукса Могуће је, међутим, релативизовати и вршне вредности (тј апсолутне вредности вектора у dq систему са k=/3 тако што се деле са вршним базним вредностима (ефективне вредности су 1414 пута мање У решавању задатака из ОГЕМ, код релативизације, јављаће се ефективне вредности Напомена: Као базне вредности, по правилу се узимају вредности номиналног режима рада Изузетак је базна вредност момента Последица одлуке M B = no /ω no је да релативизована вредност номиналног момента није 1, већ је мања

Крај подсетника ite baznih veličina: bazna vrednot napona: l,n B = f,n = = 0 V bazna vrednot truje: B = f,n = n = 16 A rad bazna vrednot kružne učetanoti: ωb = ω,n = πf,n = 314, bazna vrednot ugaone brzine: bazna vrednot ipedane: bazna vrednot fluka: bazna vrednot induktivnoti: Z ω p B Ω B = = 3 rad 314, B B = B = = 13,75 Ω B Ψ B Ψ B = = ωb 0,7 Wb B 3 B = = 43,75 10 H B bazna vrednot nage: PB = 3B B = 10560 W bazna vrednot oenta: P B M B = = ΩB 33,61 N elativna (vedena vrednot e izračunava deljenje apolutne vrednoti a odgovarajućo bazno veličino: [ ] * γ γ = = 0, 097 pu, B [ ] * γ γ = = 0, 097 pu, B = = pu, * B * ZB [ ] = = 0, 049 pu [ ]

vedene vrednoti izračunatih vrednoti elektroagnetkog oenta e dobijaju kada e vaka od njih podeli bazni oento: * M e M e = M B vedene vrednoti u prikazane u narednoj tabeli: vedena vrednot [pu] M * pol 1,6 M * n 0,981 M * pr,ot,58 M * pr,gen -,58

inhrone ašine 7 zadatak Dvopolni inhroni otor a kontantno rotorko pobudo, poeduje tatorke naotaje zanearivo alog terogenog otpora, ( =0, koji u vezani u zvezdu inhrone induktivnoti u d i q oi u eđuobno jednake, d = q = = 0,1H Poznata je efektivna vrednot faznog napona tatora = 0 V, njegova učetanot f =50Hz, kao i efektivna vrednot elektrootorne ile praznog hoda E 0 = 90V izerena u jednoj fazi koliko ašina radi a uglo nage od δ=+30 0 (napon tatora prednjači u odnou na E 0, izračunati: a efektivnu vrednot tatorke truje, ; b faktor ulazne nage, coϕ ; c aktivnu, P e i reaktivnu, Q e nagu ašine ešenje: Ekvivalentna zaenka šea za tacionarna tanja inhronog otora, ia izgled: (ot 0 jx = jω jω Ψ = jω Ψ= je = E 0 0 Fazorki dijagra koji odgovara lučaju inhrone ašine u režiu rada opiano u ovo zadatku, a zanearljivi terogeni otporo tatorkog naotaja, dat je na narednoj lici (uvojena je nulta vrednot faze za fazor fluka koji rotor tvara u tatorko naotaju, Ψ, što je u kladu i a oznakaa na zaenkoj šei: q jx E 0 ϕ δ Ψ d a δ je označen ugao nage koji e definiše na ledeći način: δ = arg arg E ( ( 0 Jednačine naponkog balana u d i q oi, koje odgovaraju prikazano fazorko dijagrau u izvedene ne predavanjia i glae: = in δ = ω, d d q co δ ω q =+ = q + d + E 0 Ako e zaneari tatorki otpor, dobijaju e jednakoti: in δ = ω, q co δ = ωd + E 0 ešavanje prethodne dve jednačine, dolazi e do d i q koponente tatorke truje, a zati i do njene efektivne vrednoti:

inδ = q ω + E0 E0 d q coδ E0 ω d = ω coδ = + = = 4,71 A Digreija: Do itog rezultata e oglo doći i direktno prieno koinune teoree na trougao koji foriraju tri napona na fazorko dijagrau Kraj digreije b Da bi e odredio faktor nage, najpre treba odrediti fazni tav izeđu fazora tatorkog napona i truje, ϕ Da bi e on izračunao, potrebno je izračunati fazu tatorke truje: inδ q = = 3,501 A ω 0 = 13,1 coδ E0 d = = 3,166 A ω ada e, koriteći fazorki dijagra, lako dolazi do vrednoti faktora nage: π 0 0 ϕ = δ + = 1,1 coϕ = 0,978 ( cap Na onovu fazorkog dijagraa, izračunatog faznog tava izeđu napona i truje tatora, kao i na onovu vrednoti ugla nage, ože e zaključiti da inhrona ašina radi kao otor (uzia nagu iz električnog poditea i konvertuje je u ehaničku nagu, ali itovreeno i generiše reaktivnu nagu i predaje e izvoru iz kog e napaja tatorki naotaj c Najpre e izračunaju d i q koponente tatorkog napona: = inδ = 110 V, d q =+ coδ = 190,5 V Tražene nage u: { } { *} ( { } { *} ( P= 3e = 3e = 3 + = 3046 W, e d d q q Q = 3 = 3 = 3 = 654 VAr e q d d q Algebarke vrednoti aktivne i reaktivne nage, potvrđuju tvrdnje iznete u koentaru na kraju rešenja tačke b ovog zadatka

8 zadatak Dvopolni inhroni generator a kontantno rotorko pobudo poeduje tatorke naotaje zanearivo alog okog otpora, ( =0, koji u vezani u zvezdu inhrone reaktane u d i q oi u eđuobno jednake, X d = X q = X Poznata je efektivna vrednot faznog napona = 3470V i efektivna vrednot elektrootorne ile praznog hoda u jednoj fazi od E 0 = 400 V Ako e zna da je u poatrano režiu efektivna vrednot tatorke truje =500 A, dok je faktor nage coϕ = 08, ind, izračunati: a vrednot inhrone reaktane, X, b vrednot ugla nage, δ ešenje: a kladu a pretpotavko o generatorko režiu rada, uvojen je i referentni er tatorke truje koji ada izlazi iz tatorkih priključaka, kao što je prikazano na zaenkoj šei ipod: (gen 0 jx = jω jω Ψ = jω Ψ= je = E 0 0 Poznajući fazni tav izeđu tatorkog napona i truje i polazeći od pretpotavke da ašina radi kao generator, ože e nacrtati i fazorki dijagra: q E 0 δ jx ϕ d Ako e uoči pravougli trougao prikazan na fazorko dijagrau, i za njega napiše Pitagorina teorea, oguće je odrediti vrednot inhrone reaktane: ( coϕ E inϕ E = co + in + X X = =,14 Ω 0 0 ( ϕ ( ϕ b Određivanje ugla nage, δ: coϕ 0 co( ϕ+ δ = co( ϕ δ = = 0661 ϕ δ = 48, 6 E 0 ϕ 0 = arcco 08 = 36,87 0 δ = 11,75 Digreija: gao nage e atra pozitivni onda kada fazor napona prednjači elektrootornoj ili ajući u vidu ovako definian referentni er ugla nage, ugao nage dat na lici je negativne vrednoti, što je računki i potvrđeno Negativni predznak ugla nage δ predtavlja potvrdu da u dato režiu ašina radi kao generator Kraj digreije

9 zadatak Dvopolna trofazna inhrona ašina poeduje naotani rotor a klizni prtenovia i pobudni naotaje u d oi otor e obrće brzino od n=4500 ob/in tatorki naotaj je povezan u zvezdu i u vakoj od njegovih faza e indukuje elektrootorna ila čija vršna vrednot iznoi E 0,ax = 800V pri pobudnoj truji od jednog apera ( p,0 =1A Poznato je da je agnetko kolo linearno kao i da je d = q =50H, dok je =3Ω u vakoj od faza tatorkog naotaja rotorki naotajia e u poatrani radni režiu ia neproenljiva pobudna truja u iznou p,1 =05A a Odrediti učetanot f [Hz] koju ietrični trofazni naponki izvor treba da ia da bi e ašina na njega ogla inhronizovati b Odrediti efektivnu vrednot tatorke truje, K, i elektroagnetki oent, M K, koji e opire kretanju rotora ašine za lučaj u koe je =0 (tj tatorki priključci u kratko poju c lučaju kada je efektivna vrednot linijkog napona izvora koji e napaja tatorki naotaj jednaka l =300V, odrediti ugao nage δ [rad] (ugao za koji vektor tatorkog napona prednjači u odnou na indukovanu elektrootornu ilu za koji e ia najveća naga elektoehaničke konverzije dok ašina radi u generatorko režiu Za ovaj ugao, odrediti: - efektivnu vrednot tatorke truje,, - reaktivnu nagu, Q e, koju inhrona ašina predaje izvoru, - aktivnu nagu, P e, koju inhrona ašina predaje izvoru ešenje: Na narednoj lici je data zaenka šea za tacionarna tanja inhrone ašine u generatorko režiu rada: (gen jx = jω jω Ψ = jω Ψ= je= E Fazorki dijagra za generatorki reži rada, uz uvažavanje potojanja nenulte vrednoti terogenog otpora tatora je: q E jx δ Ψ d opiano radno režiu e pobudna truja ( p,1 razlikuje od one ( p,0 za koju je naveden podatak o vrednoti elektrootorne ile praznog hoda E 0,ax, te je toga potrebno najpre izračunati novu vrednot elektrootorne ile Kako je elektrootorna ila praznog hoda proporcionalna pobudnoj truji (nelinearnot krive agnetizacije e zanearuje, to će njena vrednot ada biti: E0,ax E0,ax p,1 : p,0 = E1 : p,1 E1 = = 8, 8V p,0 a led okretanja rotorkog polja, u tatorki naotajia e indukuje protoperiodična elektrootorna ila čija je kružna učetanot (ω jednaka proizvodu broja pari polova (p i ugaonoj brzini rotora (Ω Kako e ovde radi o dvopolnoj ašini, to je tražena učetanot f jednaka učetanoti okretanja rotora:

n f = = 75 Hz 60 b Jednačine naponkog balana u dq koordinatno iteu, koje opiuju ponašenje izotropnog inhronog generatora u tacionarno tanju glae: = + X, d d q q = q Xd + E 1 Najpre e uočava da e radi o kratko poju na tatorki priključcia, d = q =0, te toga prethodne jednakoti potaju: 0 = + X, d,k q,k E = + X 1 q,k d,k ešavanje itea po koponentaa tatorke truje, dobija e: X d,k = E 1 X + E1,K = d,k + q,k = X q,k = E + 1 X + Digreija: Treba kontatovati da e prethodni izraz za truju kratkog poja jednotavno ogao dobiti i iz zaenke šee kratki pajanje tatorkih priključaka:,k jx = jω E 1 Ako e za prethodnu šeu napiše Kirhofov zakon u koplekno obliku: E = + jx ( 1,K iz njega e ože dobiti iti izraz za efektivnu vrednot fazne truje,,k Kraj digreije četanot tatorke truje je određena brzino okretanja rotora i jednaka je već izračunatoj vrednoti od 75Hz toga će vrednot inhrone reaktane biti: rad f = 75 Hz ω = πf = 471, X = ω = 3,56 Ω toga je efektivna vrednot tatorke truje koja e ia u vakoj fazi tatorkog naotaja: E1,K = = 11,91 A X + Kada natupi kratki poj, va energija koja e konvertuje iz ehaničke u električnu e diipira na oko otporu tatorkog naotaja: * 3,K 3,K P = e MeΩ = 3e{ E } = 3 M = K 709 N Ω = ω = c lučaju da e terogeni otpor tatorkog naotaja ože zaneariti, akiu nage elektoehaničke konverzije e potiže za δ=π/ (za otorni reži rada i δ=-π/ (za generatorki reži rada Dokaz ove tvrdnje je izveden na predavanjia naše lučaju e traži akiu ite nage, ali u realno lučaju nenultog terogenog otpora tatorkog naotaja Potupak e atoji u nalaženju izraza za nagu elektroehaničke konverzije M e u funkciji ugla

nage δ, da bi e zati, diferenciranje tog izraza odredila njena ektrena vrednot i vrednot ugla nage za koji e ona potiže ( inδ Xcoδ + E1X d= inδ = d+ Xq d = X + E 1 ( Xinδ + coδ q= coδ = q Xd+ E 1 q = X + * ( ( inδ coδ E X + P = 3e E = 3E = 3E 1 e 1 1 q 1 X + P X X 0 0 = 0 X coδ = inδ tgδ = δ = π + arctg = 97,3 < 90 δ e ax ax ax ax Digreija: očava e da je granični ugao nage u generatorko režiu rada anji od -90 0, a u otorno režiu rada anji od 90 0 To itovreeno znači (videti predavanja da e oblat tabilnog rada u generatorko režiu proširuje, dok e u otorno režiu užava Kraj digreije Zbog prege u zvezdu, efektivna vrednot faznog napona tatora iznoi: 300 = V = 173,V 3 Zaeno vrednoti za izračunati ugao nage u u izraze za truje d i q, dobija e: ( inδ coδ X + E X = = 11,81 A ax ax 1 d X + d q E 1 ( Xinδax + coδax q = = 8,8 A X = + = 1473 A + a poznati uglo nage, ogu e odrediti vrednoti d i q koponenti tatorkog napona i truje: = inδ = 171,8 V, d ax = coδ =,01 V q ax zračunavanje aktivne i reaktivne nage u opiano režiu rada: * { } { } ( * { } { } ( P = 3e = e = 3 + = 5506 W, e d d q q Q = 3 = 3 = 3 = 5315VAr e q d d q kladu a uvojeni referentni ero tatorke truje, tuačenje dobijenih vrednoti aktivne i reaktivne nage je ledeće: inhroni generator iporučuje reži aktivnu nagu u iznou od 5506 W, inhroni generator uzia iz reže reaktivnu nagu u iznou od -5315 VAr

10 zadatak Dvopolni trofazni inhroni generator poeduje tatorke naotaje zanearivo alog terogenog otpora, ( =0, koji u vezani u zvezdu inhrone reaktane u d i q oi u eđuobno jednake, X d = X q = X = Ω Merenje je utvrđeno da e karakteritika praznog hoda ože aprokiirati pravo ve dok efektivna vrednot elektrootorne ile praznog hoda u fazi ne dotigne vrednot od E 0,ax =500V, nakon čega natupa zaićenje zlazni napon na tatorki priključcia e u radni režiia, opiani u dalje tektu, natoji održava kontantni pri čeu efektivna vrednot faznog napona treba da iznoi =0V Brzina okretanja rotora je kontantna u vi radni režiia, uled čega e proena elektrootorne ile praznog hoda potiže iključivo proeno pobudne truje rotorkog naotaja a Odrediti trofazno otporno opterećenja povezano u zvezdu, a tri otpornika otpornoti opt, kao i vrednot elektrootorne ile praznog hoda, koji će rezultovati razvijanje akialne oguće nage na otpornicia, kao i efektivno vrednošću faznog napona od =0V Odrediti vrednot te nage, P ax b Ako e paralelno a trofazni otporni opterećenje poveže i trofazno kapacitivno opterećenje C opt, reaktane X opt =-4Ω, odrediti koliko ada iznoi akialna aktivna naga, P ax, pri ko e trofazno otporno opterećenju, opt i pri kojoj e vrednoti elektrootorne ile praznog hoda, E 0, ta naga otvaruje, ako je i ada cilj održati neproenjenu efektivnu vrednot faznog napona =0V ešenje: lika koja opiuje način povezivanja inhronog generatora a navedeni opterećenje je prikazana ipod: opt opt M Ω, M eh opt Zaenka šea za tacionarna tanja će ada iati izgled: jx = jω opt E 0 Fazorki dijagra koji odgovara prethodnoj zaenkoj šei je prikazan na narednoj lici: q jx E 0 δ d

z zaenke šee e vidi da u tatorka truja i napon u fazi Zbog toga će naponki vektori na fazorko dijagrau forirati pravougli trougao To na oogućava da napišeo jednu relaciju koja povezuje tatorki napon, truju i elektrootornu ilu praznog hoda: ( E = + X, 0 iz koje e ože izraziti tatorka truja kao: E0 = X naga koja e razvija na trofazno otporniku je: E0 P = 3 = 3 X z prethodnog izraza e vidi da je za potizanje akialne nage, uz kontantnu vrednot tatorkog napona, =0V, potrebno prieniti što veću vrednot elektrootorne ile praznog hoda Međuti potojanje zaićenja ograničava akialnu vrednot elektrootorne ile praznog hoda na: E0 = E0,ax = 500 V ada je oguće odrediti vrednot akialne nage, kao: P,ax E0,ax = 3 = 148, kw X ada je vrednot otpora opt određena ulovo da e na izlazni priključcia ia tatorki napon : X opt = = = 098 Ω E 0,ax b Nakon dodavanja trofaznog kapacitivnog opterećenja, izgled celog itea je kao na lici ipod: opt C opt opt M C opt C opt Ω, M eh opt Novi izgled zaenke šee za tacionarna tanja je: jx = jω 1 j = jx ω C opt opt opt E 0 Pri rešavanju ovog zadatka je daleko pogodnije korititi fazorki dijagra u ko bi e fazoru tatorkog napona dodelila poznata vrednot faze (uvojiće e nulta vrednot faze, a ne kao što je to uobičajeno da e faza od 90 0 uvoji za fazor elektrootorne ile praznog hoda:

q E 0 jx δ d Zbog potojanja kapacitivnog opterećenja, narušena je kolinearnot fazora tatorke truje i napona Ako ada zapišeo fazor elektrootorne ile praznog hoda i tatorkog napona kao : E = E + j E, 0 0,d 0,q =, oguće je foruliati jednačinu po 1 Kirhofovo zakonu za jedan od dva čvora na prethodonoj zaenkoj šei: E 0,d + je0,q + = jx jx opt opt Prethodna koplekna jednakot e ože rataviti na dve realne jednačine: E 0,d X = E0,d = 1+ = 110 V Xopt X X opt E X E X E X = 0,q 0,q opt = P = 3 = 3 opt 0,q opt z tranforianog izraza za nagu trofaznog terogenog potrošača, uočava e ad veća vrednot nage ože potići povećanje q koponente elektrootorne ile praznog hoda Ponovo e zaićenje javlja kao ograničavajući faktor, jer ora: E = E + E E 0 0,d 0,q 0,ax cilju potizanja akialne nage, naš izbor je: E = E E = 0,q 0,ax 0,d 487, 7 V toga je vrednot opt : X opt = = 090 Ω, E 0,q dok je akialna naga koja e na njeu ože razviti, uz kontantni napon na izlazu generatora: E 0,q P = 3 = 1609 kw X