Alapfogalmak, osztályozás

Hasonló dokumentumok
Elektrotechnika. 11. előadás. Összeállította: Dr. Hodossy László

Használható segédeszköz: szabványok, táblázatok, gépkönyvek, számológép

Használható segédeszköz: szabványok, táblázatok, gépkönyvek, számológép

Használható segédeszköz: szabványok, táblázatok, gépkönyvek, számológép

4. /ÁK Adja meg a villamos áramkör passzív építő elemeit!

Hajtástechnika. Villanymotorok. Egyenáramú motorok. Váltóáramú motorok

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet 29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Váltakozóáramú gépek. Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet

Háromfázisú aszinkron motorok

Elektromechanika. 4. mérés. Háromfázisú aszinkron motor vizsgálata. 1. Rajzolja fel és értelmezze az aszinkron gép helyettesítő kapcsolási vázlatát.

VÁLTAKOZÓ ÁRAM JELLEMZŐI

4. /ÁK Adja meg a villamos áramkör passzív építő elemeit!

(Az 1. példa adatai Uray-Szabó: Elektrotechnika c. (Nemzeti Tankönyvkiadó) könyvéből vannak.)

VILLAMOS FORGÓGÉPEK. Forgó mozgás létesítése

Érzékelők és beavatkozók

Egyenáramú gépek. Felépítés

Váltakozóáramú gépek. Óbudai Egyetem Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Kar Mechatronikai és Autótechnikai Intézet

Villamos gépek. Villamos forgógépek. Forgógépek elvi felépítése

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) és a 29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

VI. fejezet. Az alapvető elektromechanikai átalakítók működési elvei

Használható segédeszköz: szabványok, táblázatok, gépkönyvek, számológép

írásbeli vizsgatevékenység

EGYENÁRAMÚ GÉP VIZSGÁLATA Laboratóriumi mérési útmutató

= f p képlet szerint. A gép csak ezen a szögsebességen tud állandósult nyomatékot kifejteni.

Villanyszerelő 4 Villanyszerelő 4

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

S Z I N K R O N G É P E K

4. FEJEZET MOTORHAJTÁSOK

HÁROMFÁZISÚ VÁLTAKOZÓ ÁRAM

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet 29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Négypólusok helyettesítő kapcsolásai

Az elektromos töltések eloszlása atomokban, molekulákban, ionokon belül és a vegyületekben. Vezetők, félvezetők és szigetelők molekuláris szerkezete.

Az aszinkron és a szinkron gépek külső mágnesének vasmagja, -amelyik általában az

7. L = 100 mh és r s = 50 Ω tekercset 12 V-os egyenfeszültségű áramkörre kapcsolunk. Mennyi idő alatt éri el az áram az állandósult értékének 63 %-át?

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM AUTOMATIZÁLÁSI TANSZÉK SZINKRON GÉPEK


1. Feladat. Megoldás. Számítsd ki az ellenállás-hálózat eredő ellenállását az A B az A C és a B C pontok között! Mindegyik ellenállás értéke 100 Ω.

Legutolsó frissítés ZÁRÓVIZSGA KÉRDÉSEK a VÁLOGATOTT FEJEZETEK AZ ELEKTROTECHNIKÁBAN CÍMŰ MSc TÁRGYBÓL

Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék MOTOR - BOARD

4. Mérés Szinkron Generátor

TARTALOMJEGYZÉK. Előszó 9

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) és a 29/2016 (VIII.26) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

VILLAMOS HAJTÁSOK Készítette: Dr. Mádai Ferenc Miskolci Egyetem Elektrotechnikai-Elektronikai Tanszék 2014

(1. és 2. kérdéshez van vet-en egy 20 oldalas pdf a Transzformátorokról, ide azt írtam le, amit én kiválasztanék belőle a zh-kérdéshez.

Egyenáramú gép mérése

1 kérdés. Személyes kezdőlap Villamos Gelencsér Géza Simonyi teszt május 13. szombat Teszt feladatok 2017 Előzetes megtekintés

Villamos gépek I. Egyfázisú transzformátor 3 1. A vasmag funkciói 3 2. Növekedési törvények 4 3. Felépítés: vasmag kialakítása (lemezelés,

MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR

ÜZLETKÖTŐI ÉRTEKEZLET DUNAKESZI

Mérési útmutató Periodikus, nem szinusz alakú jelek értékelése, félvezetős egyenirányítók

Hálózati egyenirányítók, feszültségsokszorozók Egyenirányító kapcsolások

2.4 Fizika - Elektromosságtan Elektromotor-generátor tanulói rendszer

Érzékelők és beavatkozók

Mérnöki alapok II. III. Rész Áttekintés az energiaátalakításokról és az energia-átalakítókról

Villamos gépek tantárgy tételei

E-Laboratórium 2 A léptetőmotorok alkalmazásai Elméleti leírás

Versenyző kódja: 30 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

Elektrotechnika. Budapest Műszaki Főiskola Bánki Donát Gépész és Biztonságtechnikai Kar Mechatronikai és Autotechnikai Intézet

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék. Elektromechanika. Alapkérdések

MÁGNESES INDUKCIÓ VÁLTÓÁRAM VÁLTÓÁRAMÚ HÁLÓZATOK

A S Z I N K R O N G É P E K

VILLAMOS ENERGETIKA VIZSGA DOLGOZAT - A csoport

BME Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék 2. MÉRÉS

Elektrotechnika. Dr. Hodossy László előadás

ÍRÁSBELI FELADAT MEGOLDÁSA

TB6600 V1 Léptetőmotor vezérlő

Unidrive - a vektorszabályozás alappillére

ÉRZÉKELŐK ÉS BEAVATKOZÓK II. 8. AC MOTOROK

KIÁLLÓ PÓLUSÚ SZINKRON GÉP VIZSGÁLATA Laboratóriumi mérési útmutató

2.) Fajlagos ellenállásuk nagysága alapján állítsd sorrendbe a következő fémeket! Kezd a legjobban vezető fémmel!

ÍRÁSBELI FELADAT MEGOLDÁSA

2. Ideális esetben az árammérő belső ellenállása a.) nagyobb, mint 1kΩ b.) megegyezik a mért áramkör eredő ellenállásával

Mérési útmutató. A transzformátor működésének vizsgálata Az Elektrotechnika tárgy laboratóriumi gyakorlatok 3. sz. méréséhez

1. feladat R 1 = 2 W R 2 = 3 W R 3 = 5 W R t1 = 10 W R t2 = 20 W U 1 =200 V U 2 =150 V. Megoldás. R t1 R 3 R 1. R t2 R 2

írásbeli vizsgatevékenység

H Á R O M F Á Z I S Ú T R A N S Z F O R M Á T O R

Motortechnológiák és különböző motortechnológiákhoz illeszthető frekvenciaváltók

TANULÁSI ÚTMUTATÓ. Villanymotorok a gyakorlatban. Készítette: Mozsolics András

Elektrotechnika. 10. előadás. Összeállította: Dr. Hodossy László

1. Irányítástechnika. Készítette: Fecser Nikolett. 2. Ipari elektronika. Készítette: Horváth Lászó

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

GENERÁTOR. Összeállította: Szalai Zoltán

4.Modul 1. Lecke1, Villamos gépek fogalma, felosztása

KIÁLLÓ PÓLUSÚ SZINKRON GÉP VIZSGÁLATA Laboratóriumi mérési útmutató

ÉRZÉKELŐK ÉS BEAVATKOZÓK II. 2. DC MOTOROK BEVEZETÉS ÉS STATIKUS MODELLEZÉS

Az elektromágneses indukció jelensége

Aszinkron motoros hajtás Matlab szimulációja

Irányítástechnika Elıadás. Relék. Relés alapkapcsolások

Elektrotechnika 11/C Villamos áramkör Passzív és aktív hálózatok

Aszinkron gép mérése. Villamos laboratórium 1. BMEVIVEA042. Farkas Balázs szeptember 10.

MÉSZÁROS GÉZA okl. villamosmérnök villamos biztonsági szakértő

EGYFÁZISÚ VÁLTAKOZÓ ÁRAM

A villamos forgógépekkel szemben támasztott speciális követelmények szélturbina alkalmazások esetén A legelterjedtebb szélturbina rendszerek

= szinkronozó nyomatékkal egyenlő.

E G Y E N Á R A M Ú G É P E K

A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása

Minden mérésre vonatkozó minimumkérdések

E G Y F Á Z I S Ú T R A N S Z F O R M Á T O R

VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ KÖRÖK

Drágán üzemelnek a régi motorok

Átírás:

VILLAMOS GÉPEK

Alapfogalmak, osztályozás Gépek: szerkezetek, amelyek energia felhasználása árán munkát végeznek, vagy a felhasznált energiát átalakítják más jellegű energiává Működési elv: indukált áram mágneses mezőinek kölcsönhatása Osztályozás: Energiaátalakítás szerint: - generátorok - motorok Áram szerint: - egyenáramú - váltakozó áramú: - szinkron - aszinkron - egyfázisú - háromfázisú

Transzformátorok Villamos energiaátvitel gépei Magyar találmány (Ganz): 1885, Déri-Bláthy- Zipernowszki Mozgó elemeket nem tartalmaz Váltakozó feszültséget csökkentik vagy növelik Csak váltakozó feszültségen működnek felépítés: Zárt lemezelt vasmagon tekercseket helyeznek el: Primer tekercs Szekunder tekercs(ek)

Egyfázisú transzformátor Villamos jelölése: - N 1, N 2 primer, szekunder tekercs - U 1, U 2 primer, szekunder feszültség - I 1, I 2 primer, szekunder áram

Működés, jellemző értékek N 1 menetszámú primer tekercsre f frekvenciájú, U 1 szinuszos feszültséget kapcsolunk, amely Φ váltakozó fluxust hoz létre. U 1 = 4,44N 1 Φf Az N 2 menetszámú szekunder tekercsben U 2 feszültség indukálódik. U 2 = 4,44N 2 Φf A transzformátor áttétele: U U 1 a = = a transzformátor hatásfoka: 95-99%. Ha a szekunder tekercsre fogyasztót kapcsolunk, felírható: P1 = P2 I1 U 2 1 = = I U a U 1 I 1 = U 2 I 2 2 2 N N 1 2 1

Üzemállapotok 1. Üresjárás I 2 = 0; az I 0 primer áram I m mágnesezési összetevője P V veszteségi teljesítményt hoz létre. P V = U 1 I m cosφ (jelentős a meddő teljesítmény (Q), mert a cosφ kicsi) 2. Terhelés I 2n névleges szekunder árammal terhelve a transzformátort, a névleges teljesítmény közelében lesz a legjobb a transzformátor hatásfoka. 3. Rövidzárás U 2 = 0; növelve a primer feszültséget egészen addigu 1z, míg el nem érjük az I1n primer névleges áramot. ε = U U 1z 1n 100% - Ez a transzformátor dropja.

Háromfázisú transzformátor Lemezelt háromoszlopos vasmagon 3 azonos primer és három 3 szekunder tekercs A primer tekercsekbe háromfázisú feszültséget kapcsolunk Kapcsolási módok csillag- -csillag csillag- -zegzug csillag- -delta delta-csillag nullvezetővel

Villamos motorok Villamos energiát alakítanak át mechanikai energiává Osztályozás: Egyenáramú: - soros - párhuzamos - külső gerjesztésű - állandó mágneses gerjesztésű (szervo) Váltakozó áramú: - szinkron (ritkán használják) - aszinkron: - háromfázisú - egyfázisú

Háromfázisú aszinkron motor Legelterjedtebb villamos gép Szerkezete egyszerű, működése üzembiztos, alacsony ár. Hátránya: folyamatos fordulatszám változtatása csak külső berendezéssel lehetséges. Aszinkron: nem a hálózati frekvenciának megfelelő szinkron fordulatszámon jár, hanem attól alacsonyabban.

Felépítése Állórész: hornyolt, lemezelt vastest 120 fokos szögben elhelyezett három tekercs Forgórész: Kalickás (rövidre zárt fémrudas) Tekercselt (csúszógyűrűs)

Működés Forgó mágneses mező 1 póluspár (60 -os elfordulást okoz)

Működése Az egymáshoz képest 120 -os geometriai szögben elhelyezett tekercsekre kapcsolt háromfázisú feszültség (fázisai között ugyancsak 120 -os villamos szög van) az állórészben forgó mágneses mezőt indukál. szinkron fordulatszám: n 0 = 60 A tér erővonalai metszik a forgórész tekercsfelületét, amelyben ugyancsak feszültség indukálódik. Mivel rövidre vannak zárva, a forgórész árama létre hozza a saját mágneses mezejét. A két mágneses mező kölcsönhatásaként keletkező nyomaték a forgórészt elforgatja. A forgás iránya megegyezik a forgó mágneses mező irányával. A forgórész fordulatszáma mindig elmarad a forgó mágneses mező szinkron fordulatszámától (szlip), mert csak így lehetséges az erővonal metszés. (Ezért aszinkron.) f p -f: frekvencia -p: póluspárok száma

Póluspárok növelése A szinkron fordulatszám csökkenését eredményezi 2 póluspár már csak 30 -os elfordulást eredményez

Szlip: A motor fordulatszáma A szinkron fordulatszám és a forgórész fordulatszáma közötti eltérés (csúszás) mértéke A motor fordulatszáma: n= n0 s (1 = s ) n - f a frekvencia - p a póluspárok száma 0 n = 0 n 60 100% f (1 s ) p

Üzemállapotok Üresjárás (M t = 0) M t = 0, I 2 = 0, s 0, I 1 kicsi n n 0 Terhelés (M t M n ) Névleges terhelés környezetében a fordulatszám állandó, a szlip kicsi: s (4-6)%, I 1 = I 1n Rövidzár (M t > M n ) A szlip megnő, a fordulatszám lecsökken, akár le is állhat a motor, I 1 nagyon nagy, akár 7-9-szerese is lehet a névleges áramnak. Mindenképp kerülendő

Kalickás motor indítása Indítási áram 7 9 szeres a névleges áramnak Indítási módok: Közvetlen indítás kisebb teljesítményű motoroknál Csillag-delta indítás lényege, a motort csillag kapcsolásban indítjuk, majd amikor a fordulatszám elérte a névleges értéket, átkapcsoljuk deltába. Az indítási áram 3x kisebb. I I Yfázis Dvonali 1 = 3 = I 3I Dfázis Dfázis = 3I Y

Csillag-delta indítás Kézi átkapcsolás kapcsolóval Automatikus átkapcsolás: áramrelével időrelével

Csúszógyűrűs motor indítása A csúszógyűrűk közé ellenállásokat iktatnak, fokozatosan csökkentik végül pedig rövidre zárják

Csúszógyűrűs motor indítása Fokozatos és folyamatos csökkentés 4 3 1 2 R1 > R2 > R3 > R4 = 0

Irányváltás Két fázis felcserélésével Szabály: Csak kikapcsolt állapotban legyen lehetséges Ha az egyik irány be van kapcsolva, a másikat ne lehessen indítani csak leállítás után A két irányt egy időben ne lehessen kapcsolni

Fordulatszám változtatás n= n0 (1 s ) = 60 f (1 p s ) Kalickás motoroknál: a póluspárok számával fokozatosan: n; n/2; n/4 a frekvencia változtatásával folytonosan Csúszógyűrűs motoroknál: a póluspárok számával fokozatosan: n; n/2; n/4 a frekvencia változtatásával folytonosan a szlip változtatásával folytonosan

Fordulatszám változtatás Csúszógyűrűs motornál Kalickás motornál frekvenciaváltóval

A motor bekötése

Egyfázisú aszinkron motorok Lüktető mágneses mező Két ellentétes irányú nyomaték M V vele forgó M E ellene forgó Nincs indító nyomaték M V = M E = 0 1 2

Indítási megoldás A gép 2/3 tekercselése; főfázis 1/3 tekercselés, 90 -os geometriai szögben; segédfázis A segédfázis 90 -os fázisfeszültségét pedig kondenzátorral biztosítják. A segédfázis csak az indítás idejére, vagy állandó üzemű is lehet

Egyenáramú gépek Reverzibilis működés: motor: villamos energia -> mechanikai energia generátor: mechanikai energia -> villamos energia (egyre kevésbé használják) tahogenerátor

Felépítés Állórész: tekercselt vagy állandó mágnes Forgórész: tekercselt; a tekercsek végei kommutátorokhoz kapcsolódnak kommutátor; mechanikus egyenirányító

Tachogenerátor Kis teljesítményű generátor Vezérléstechnikában; fordulatszámmal arányos egyenfeszültséget állít elő A motor forgórészének tengelyére szerelik Együtt forog a motorral U TG 10V 5V 1000 2000 n [ford/perc] névleges feszültségértéke a gyártó által megadott érték; Pl. n = 1000 ford/min; U TG = 5 V

Egyenáramú motorok Egyenáramú villamos energiát alakítanak át mechanikai energiává Előnyei: fordulatszámát folytonosan és veszteségmentesen lehet változtatni Hátrányai: az egyenáram előállítása; berendezést igényel viszonylag drágák Osztályozás: Soros, párhuzamos és külső gerjesztésű

Külső gerjesztésű motor F1, F2 gerjesztő tekercs (állórész) A1, A2 armatura (forgórész) B1, B2 a forgórész tekerce

Fordulatszám változtatás Az armatura feszültség változtatásával lineárisan változik a fordulatszám a névleges fordulatszámig További fordulatszám növelés a fluxus gyengítésével lehetséges (a gerjesztő áram csökkentésével) n n n max n n n n U g = U gn = állandó U a = U an = állandó U an U a U gmin U gn U g

Indítás, irányváltás Közvetlen indítás nem lehetséges ha nincs gerjesztés az armatura árama nagyon nagy lenne Először a gerjesztést kapcsolják a motorra Majd az armatura feszültséget folyamatosan növeljük nulláról a kívánt értékre Irányváltás: az armatura feszültség polaritásának megváltoztatása Vagy a gerjesztő feszültség polaritásának megváltoztatása

Párhuzamos gerjesztésű motor Nincs külön gerjesztő feszültség Fordulatszáma csak fluxus változtatással változtatható Közvetlenül nem indítható Forgásirány nem változtatható

Soros gerjesztésű motor kis terhelésnél nagy a fordulatszám Csak terhelés alatt indítható gépjármű indító motor Fordulatszáma változtatható

Szervomotorok Robotok, szerszámgépek tengelyeinek hajtására használják

Szervomotorok Állandó mágneses gerjesztés Fordulatszám változtatás armatura feszültséggel Irányváltás az armatura feszültség polaritásának megváltoztatásával Közvetlenül indítható Digitális vezérléssel is működtethető Fékezés energia visszanyeréssel

Jellemzők Szervohajtásoknál alkalmazott AC vagy DC motorok Állandó mágneses gerjesztésű motorok Fordulatszámuk tág határok között változtatható: 0-3000 ford/perc Alacsony fordulatszámon is jó nyomatékkal rendelkeznek Rövid ideig nagymértékben túlterhelhetők Beépített tachogenerátorral vagy encodererel (inkrementális jeladó) vannak ellátva Teljesítményük 100W-10KW Működtetésük szervovezérlővel történik

Négynegyedes vezérlés U k kφω+ M kφ ω= U kφ M ( kφ ) k = 2 a R

DC szervomotor bekötési vázlat

Visszacsatoló elemek jellemzői Tachogenerátor A motor fordulatszámával arányos egyenfeszültséget szolgáltat. Pl. n = 1000 ford/perc, U = 10V Inkrementális jeladó Forgatáskor két, egymástól 90 fáziseltolású négyszögjel (Ua1 és Ua2) és ezek inverze (InvUa1 és InvUa2) jön létre U n Ua1 InvUa1 Ua2 InvUa2

Háromfázisú negynegyedes vezérlés Háromfázisú táplálás Hajtás vezérelt egyenirányító Fékezés Vezérelt inverter

Léptető motorok

Lépető motorok jellemzői digitális jellel vezérelhetők a jel hatására adott, előre meghatározott pozícióba tud fordulni, visszacsatolás nélkül is felépítésük egyszerű szénkefét vagy kommutátort nem tartalmaz kisebb teljesítményekig (300W) viszonylag olcsók Fordulatszámuk alacsony 500-600 ford/perc Vezérlése digitális környezetet igényel

Léptető motorok felépítése Tekercselt állórész (4 különálló tekercs) bordázott vasmag Forgórész két fogazott rész, állandó mágnesre préselve, a fogak száma páratlan A fogak száma X a tekercsek számával = egy fordulathoz tartozó lépések száma. Pl. - fogak száma 15 - tekercsek száma 4 - lépések száma 60

Léptető motorok kivitelezési formái

Üzemmódok Teljes léptetés (egyfázisú mód)

Fél léptetés mód Üzemmódok

Üzemmódok Teljes léptetés (kéttekercses mód) A motor teljesítménye nő (megduplázódik), de ezáltal melegszik is. Csak rövid ideig alkalmazható.

Léptető motorok bekötése