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

Hasonló dokumentumok
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.

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.

Elektrotechnika 11/C Villamos áramkör Passzív és aktív hálózatok

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

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

Alapfogalmak, osztályozás

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

írásbeli vizsgatevékenység

évfolyam. A tantárgy megnevezése: elektrotechnika. Évi óraszám: 69. Tanítási hetek száma: Tanítási órák száma: 1 óra/hét

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

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

Négypólusok helyettesítő kapcsolásai

Háromfázisú aszinkron motorok


Használható segédeszköz: szabványok, táblázatok, gépkönyvek, számológép

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

Villanyszerelő 4 Villanyszerelő Kábelszerelő Villanyszerelő 4

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

Mágneses erőtér. Ahol az áramtól átjárt vezetőre (vagy mágnestűre) erő hat. A villamos forgógépek mutatós műszerek működésének alapja

MÉSZÁROS GÉZA okl. villamosmérnök villamos biztonsági szakértő

Használható segédeszköz: szabványok, táblázatok, gépkönyvek, számológép

Használható segédeszköz: szabványok, táblázatok, gépkönyvek, számológép

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

2.4 Fizika - Elektromosságtan Elektromotor-generátor tanulói rendszer

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

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

Villanyszerelő 4 Villanyszerelő 4

EGYENÁRAMÚ GÉP VIZSGÁLATA Laboratóriumi mérési útmutató

Elektromágneses indukció kísérleti vizsgálata

Használható segédeszköz: szabványok, táblázatok, gépkönyvek, számológép

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.

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság alapok Minta feladatsor

Elektrotechnika 9. évfolyam

Villamos gépek a megújuló villamosenergia termelésben 58. MEE Vándorgyűlés, Konferencia és Kiállítás

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

Villamos mérések. Analóg (mutatós) műszerek. Készítette: Füvesi Viktor doktorandusz

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

Újpesti Bródy Imre Gimnázium és Ál tal án os Isk ola

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

Áramköri elemek mérése ipari módszerekkel

FIZIKA KÖZÉPSZINTŐ SZÓBELI FIZIKA ÉRETTSÉGI TÉTELEK Premontrei Szent Norbert Gimnázium, Gödöllı, május-június

A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: Váltakozó áramú körök vizsgálata, induktív ellenállás mérése, induktivitás értelmezése.

Mágnesesség, indukció, váltakozó áram Tudománytörténeti háttér Már i. e. 600 körül Thalész felfedezte, hogy Magnesia város mellett vannak olyan

fogyasztói szempontból Dr. Dán András egyetemi tanár BME VET

Mágnesesség, indukció, váltakozó áram Tudománytörténeti háttér Már i. e. 600 körül Thalész felfedezte, hogy Magnesia város mellett vannak olyan

MINTA Írásbeli Záróvizsga Mechatronikai mérnök MSc. Debrecen,

VILLAMOS ENERGETIKA VIZSGA DOLGOZAT - A csoport

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

Elektrotechnika- Villamosságtan

Fizika Vetélkedő 8 oszt. 2013

Az önindukciós és kölcsönös indukciós tényező meghatározása Az Elektrotechnika tárgy 7. sz. laboratóriumi gyakorlatához Mérésvezetői segédlet

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

S Z I N K R O N G É P E K

VILLAMOS FORGÓGÉPEK. Forgó mozgás létesítése

Számítási feladatok a 6. fejezethez

Transzformátor rekonstrukciók a Paksi Atomerőműben. Üzemviteli vezetők találkozója

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság 2. Minta feladatsor

Villamos jelek mintavételezése, feldolgozása. LabVIEW 7.1

Elektromosság, áram, feszültség

Elektromos áram. Vezetési jelenségek

Mérje meg a lejtőn legördülő kiskocsi gyorsulását a rendelkezésre álló eszközök segítségével! Eszközök: Kiskocsi-sín, Stopperóra, Mérőszalag

Mágnesesség, elektromágnes, indukció Tudománytörténeti háttér Már i. e. 600 körül Thalész felfedezte, hogy Magnesia város mellett vannak olyan talált

MaxiCont. MOM690 Mikroohm mérő

Elektrotechnika. Ballagi Áron

VI. fejezet. Az alapvető elektromechanikai átalakítók működési elvei

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?

L/10 L/0 L/0. MÉRŐMŰSZEREK Sorolható analóg voltmérők. Sorolható analóg ampermérők közvetlen áramméréshez V1 UL94 V1 UL94. Sorolható mérőműszerek

A tanítási óra anyag: A villamos energia termelése és szállítása. Oktatási feladat: Villamos energia termelésének és szállításának lépései

VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ KÖRÖK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

MÁGNESES INDUKCIÓ VÁLTÓÁRAM VÁLTÓÁRAMÚ HÁLÓZATOK

GÁZTURBINÁK ÜZEME ÉS KARBANTARTÁSA. Gőz Gázturbinák Gyakorlati Alkalmazásai

Elektromos ellenállás, az áram hatásai, teljesítmény

Áram mágneses hatása, elektromágnes, váltakozó áram előállítása, transzformálása

KIÁLLÓ PÓLUSÚ SZINKRON GÉP VIZSGÁLATA Laboratóriumi mérési útmutató

Áram mágneses hatása, elektromágnes, váltakozó áram előállítása, transzformálása

Elektromos áramerősség

Villamos forgógép fejlesztések a Hyundai Technologies Center Hungary kft-nél. Hyundai Technology Center Hungary Ltd

írásbeli vizsgatevékenység

KIÁLLÓ PÓLUSÚ SZINKRON GÉP VIZSGÁLATA Laboratóriumi mérési útmutató

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

VÁLTAKOZÓ ÁRAM JELLEMZŐI

Érzékelők és beavatkozók

Egyenáramú gép mérése

Fizika 8. oszt. Fizika 8. oszt.

Energiaminőség- és energiamérés LINETRAXX PEM330/333

Energiaminőség- és energiamérés LINETRAXX PEM330/333

Fizika II. feladatsor főiskolai szintű villamosmérnök szak hallgatóinak. Levelező tagozat

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika 2. ZH, december 05. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

EGYFÁZISÚ VÁLTAKOZÓ ÁRAM

Összefoglaló kérdések fizikából I. Mechanika

VILLAMOS ENERGETIKA VIZSGA DOLGOZAT - A csoport

Ohm törvénye. A mérés célkitűzései: Ohm törvényének igazolása mérésekkel.

Komplex szakismeretek

SOLART-SYSTEM KFT. Napenergiás berendezések tervezése és kivitelezése Budapest XI. Gulyás u. 20 Telefon: Telefax:

Villamos jelek mintavételezése, feldolgozása. LabVIEW előadás

VILLAMOS ENERGETIKA VIZSGA DOLGOZAT - A csoport

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM AUTOMATIZÁLÁSI TANSZÉK SZINKRON GÉPEK

Átírás:

III. Rész Áttekintés az energiaátalakításokról és az energia-átalakítókról

Energia átalakítás Villamos energia átalakítás áttekintése: Az energia, a teljesítmény, és a hatásfok fogalmak áttekintése Az energia: munkavégző képesség. A teljesítmény a munkavégző képesség időegységre eső része. Elnevezések: Mechanikában: A potenciális, vagy helyzeti, vagy rugalmas energia, A mozgási, haladó, vagy forgó mozgás energiája, Veszteséggel kapcsolatos, pl. súrlódás legyőzéséhez szükséges energia. Elektrotechnikában: Villamos térben tárolt energia, Mágneses térben tárolt energia, Elektromágneses térben tárolt energia, Veszteséggel kapcsolatos energia, pl. ellenállásban fellépő ohmos veszteség, disszipáció.

Energia átalakítás Elnevezések: Hőtanban: Egy rendszer belső energiája, A rendszerhez kapcsolódó, vagy a rajta végzett munka, És a hő, vagy más szak-zsargon néven a hő-energia, Sugárzás útján terjedő energia. Kémiában, vegyiparban: Bontási energia, vagy bomlási energia,(egy vegyületnél), vagy pl. hidrogén égése, Egyesítési energia, vagy szintetizálási energia, Ipari gyakorlatban: Hagyományos energia, tüzelés (lignit, szén, olaj, gáz, (foszillis), atom energia stb.) Megújuló energia, nap, szél, vízi, bio, geotermikus energia, stb.

Képek: Mérnöki alapok II. Energia átalakítás Szél energia hasznosító a szélmalom

Képek: Mérnöki alapok II. Energia átalakítás Vízi energiát hasznosít a vízimalom, ez egy felülcsapott vízi kerék. Vízimalom (Tata, Komárom m., 1972) Forrás: http://mek.oszk.hu/02100/02115/ht ml/5-1420.html

Energia átalakítás Képek: MHD generátor a következő web címről: http://en.wikipedia.org/wiki/file:mhd_generator_%28en%29.png

Energia átalakítás Az energia átalakítók áttekintése: A villamos energia jó hatásfokú átalakíthatósága, továbbíthatósága és eloszthatósága miatt általánosan elterjedt az alábbi folyamat: Adott energia Átalakító Villamos energia Példák: Energia formák: Forgó mozgás energiája Szén égéshője Gáz, olaj égéshője Atommag kötési energiája Víz helyzeti, v. mozg. energ. Szél mozgási energiája Nap sugárzott energiája Nap sugárzott energiája STB. Átalakító Generátor Kazán, gőz, turbina Gázturbina Atomreaktor Víz turbina Szél kerék Nap kollektor Napelem STB. Eredmény: Villamos energia Forgó mozgási energia Forgó mozgási energia Fűtő pálca belső, (hő) energia Forgó mozgási energia Forgó mozgási energia A hőhordozó közeg belső energiája Villamos energia STB.

Maxwell-egyenletek áttekintése Maxwell-egyenletek áttekintése: A fizikai mérések alapján kialakult ismereteket az emberi gondolkodás elvonatkoztató képessége segítségével egységbe foglalták. Ezt tömören a Maxwell-egyenletek fejezik ki. 1., rot H = J D t 4., div D = 2., rot E = B t 5., 6., D = ε E B = H 3., div B 0 7., J = E

Maxwell-egyenletek áttekintése Maxwell-egyenletek áttekintése: A fizikai mérések alapján kialakult ismereteket az emberi gondolkodás elvonatkoztató képessége segítségével egységbe foglalták. Ezt tömören a Maxwell-egyenletek fejezik ki. 1., rot H = J D t 4., div D = 2., rot E = B t 5., 6., D = ε E B = H 3., div B 0 7., J = E

Maxwell-egyenletek áttekintése Maxwell-egyenletek áttekintése: A differenciális és az integrális alakok 1., 2., rot rot H = E = J B t D t l l H dl = E dl = A J A da B t A da D da t 3., div B 0 A B da= 0 4., div D A D da = V dv

Maxwell-egyenletek áttekintése: Mérnöki alapok II. Maxwell-egyenletek áttekintése 2. rot E = B t ; u i = d d t ; E U i 11.1 ábra. Nyugalmi indukció 11.2 ábra. Mozgási indukció

Maxwell-egyenletek áttekintése: Mérnöki alapok II. Maxwell-egyenletek áttekintése 1., rot H = J D t 6., B = 0 H 13.1. ábra F I B l Ha a B merőleges az l-re, és az F is merőleges mind az l-re, mind a B-re 13.2. ábra

Maxwell-egyenletek áttekintése: Mérnöki alapok II. Maxwell-egyenletek áttekintése

Transzformátor: Mérnöki alapok II. Transzformátor

Transzformátor I: Mérnöki alapok II. Transzformátor

Transzformátor modellje: Mérnöki alapok II. Transzformátor A1 A2 a1 a2 B1 B2 b1 b2 C1 C2 c1 c2

Transzformátor Transzformátor koncentrált paraméterű helyettesítő kapcsolási vázlata üresjárás esetén, ekkor az I 2 = 0. R 1 X 1 X 2 R 2 I 1 I 0 I 2 U 1 R v X m U i U 2 I v I m 15. ábra. Koncentrált paraméterű kapcsolási vázlat üresjárás esetén.

Transzformátor Transzformátor koncentrált paraméterű helyettesítő kapcsolási vázlata üresjárás esetén, ekkor az I 2 = 0. R 1 X 1 X 2 R 2 I 1 I 0 I 2 U 1 R v X m U i U 2 I v I m 15. ábra. Koncentrált paraméterű kapcsolási vázlat üresjárás esetén.

Transzformátor Transzformátor vektorábrája üresjárásban: U 1 I 0* R 1 I 0* X 1 U 2 90 I 1 = I 0 I v I m

Transzformátor Transzformátor koncentrált paraméterű helyettesítő kapcsolási vázlata terhelés esetén: X 1 R 1 X 2 R 2 I 1 I 0 I 2 U 1 U in U 2 Z t R v X m 12. ábra. Koncentrált paraméterű kapcsolási vázlat terhelés esetén.

Transzformátor vektorábrája terhelésnél Mérnöki alapok II. Transzformátor U 1 I 1* Z 1 I 1* X 1 I 2 * R 2 I 2 * X 2 90 I 2 * Z 2 I 1* R 1 U i U 2 90 I 1 90 I 2 I I I 0 2 m I v

Transzformátor Transzformátor rövidzárási mérés lehetséges kapcsolási vázlata Tr TT T R b I 1 U b U k A1 W V U 1 R m 3*R R A2 U Rm Monitor Klaviatúra Egér ai0 GND ai1 GND Számítógép USB kábel NI USB-6009 analóg feszültség fogadó egység

Transzformátor Transzformátor üresjárási mérés lehetséges kapcsolási vázlata Tr TT T R b I 1 U b U k A W V1 U 1 R m 3*R R V2 U Rm Monitor Klaviatúra Egér ai0 GND ai1 GND Számítógép USB kábel NI USB-6009 analóg feszültség fogadó egység

Transzformátor Transzformátor rövidzárási mérés virtuális műszer előlap, (front panel), lehetséges változata a LabView munkahelyi környezetben.

Transzformátor Transzformátor rövidzárási mérés virtuális műszer előlapja, (front panel),magyarázata Programindítás Ez az U 1 feszültség és az I 1 áram időbeli lefolyását szemléltető mező. Ez a P f =f(i 1 ), és a U 1 =f(i 1 ), összefüggések pontjait ábrázoló diagram. Az U 1, I 1, és a P f 2 másodperces időtartamra vonatkozó effektív értékét és a P f átlagát mutató számkijelzők. A tárolt munkaponti értékeket mutató kijelző mező. Program megállítás. Az adattárolási útvonal és állománynév kijelzője.

Transzformátor Transzformátor rövidzárási mérés virtuális műszer előlapja, (front panel),magyarázata

Transzformátor Transzformátor rövidzárási mérés virtuális műszer blokk diagramja.

Transzformátor Transzformátor rövidzárási mérés virtuális műszer blokk diagram kártya beállító rutinja

Transzformátor Transzformátor ürejárási mérés virtuális műszer előlapja, (front panel).

Transzformátor Transzformátor ürejárási mérés virtuális műszer blokk diagramja.

Transzformátor Transzformátor ürejárási mérés néhány alap gondolata. A műszerekről a hallgatók a gyakorlaton a következő adatokat olvassák le! --- Méréshatár, mh, a voltmérőnél [voltban], vagy az ampermérőnél [amperben], a watt mérőnél van feszültség, és áram méréshatár, és névleges teljesítménytényező, ezek szorzata adja a méréshatárt, [wattban]. --- A méréshatárhoz tartozó kitérés tartomány, skálaterjedelem, kt, [osztásban], --- Ha van, műszer állandó, c V, c A, c W, ha nincs, akkor kiszámítják, a mértékegysége pl. [A/osztás], [V/osztás], [W/osztás]. --- Kitérés értékét, [osztásban], Ezek alapján számítják ki a műszer által mért értéket, pl.: [Amper], Ezt alkalmas kézzel készített táblázatba foglalják.

Transzformátor Transzformátor névleges adatai: Névleges primer feszültség: pl. 230 V Névleges szekunder feszültség: pl. 23 V Névleges frekvencia: pl. 50 Hz Névleges (primer) teljesítmény: pl. 690 VA Névleges hatásfok: pl. 88 % Névleges coszinus fi: pl. 0,95 Névleges primer áram: pl. 3 A Névleges szekunder áram: pl. 28 A Névleges áttétel: pl. 10 (V/V) Védettség környezeti behatásokkal szemben: Érintés védelemmel kapcsolatos adatok:

Villamos forgógépek: Szinkrongép szerkezet : 7 6 5 1 2 8 4 3 10 9

Villamos forgógépek: Aszinkrongép szerkezeti metszet : 3 1 7 9 2 5 2 4 1 6 8 11

Villamos forgógépek: Egyenáramú gép szerkezeti metszet: 9 1 3 4 5 6 7 8 2 10

Villamos forgógépek: Az össze tapadt mágneses pólusok elve: Mágnes kő?, rúd mágnes Észak Dél Mágneses vonzás: Észak Dél Észak Dél Dél Észak Dél Észak Mágneses taszítás: Észak Dél Dél Észak Dél Észak Észak Dél Mágnes darabolása: É D É D É D

A mágneses mező formája : Mérnöki alapok II. Villamos forgógépek:

Mágneses mező formája: Mérnöki alapok II. Szinkrongép

Villamos forgógépek: A mágneses mező formája, a rúd mágnes mezője:

Villamos forgógépek: A rúd mágnes mezője a térben szimmetrikusan elhelyezett tekercsek között:

Villamos forgógépek: A rúd mágnes mezője a térben szimmetrikusan elhelyezett tekercsek között:

Villamos forgógépek: A térben szimmetrikusan elhelyezett tekercsekre kapcsolt szimmetrikus háromfázisú feszültségrendszer által létesített mező kísérleti vizsgálata:

Villamos forgógépek: A térben szimmetrikusan elhelyezett tekercsekre kapcsolt szimmetrikus háromfázisú feszültségrendszer által létesített mező kísérleti vizsgálata:

Villamos forgógépek: A térben szimmetrikusan elhelyezett tekercsekre kapcsolt szimmetrikus háromfázisú feszültségrendszer által létesített mező kísérleti vizsgálata:

Szinkrongép: Mérnöki alapok II. Villamos forgógépek:

Szinkrongép Szinkrongép kapcsolási vázlata: T S R U RS U ST U TR Csúszógyűrű Gerjesztő áramforrás

Szinkrongép Szinkrongép koncentrált paraméterű kapcsolási vázlata: X a X s R a U i U k U p

Szinkrongép Szinkrongép névleges adatai: Névleges frekvencia: pl. 50 Hz Névleges feszültség: pl. 3x 400 V Névleges (teljesítmény: pl. 15 kw Névleges hatásfok: pl. 86% Névleges coszinus fi: pl. 0,80 Névleges áram: pl. 22 A Névleges fordulatszám pl. 1500 (fod./perc) Pólusszám, (v. póluspár szám ) pl. 4 Névleges gerjesztő feszültség: pl. 24 V DC Névleges gerjesztő áram: pl. 2 A DC Típus YYYYYYY Gyári szám XXXXXXX Védettség környezeti behatásokkal szemben: Érintés védelemmel kapcsolatos adatok:

Aszinkrongép Aszinkrongép : Hengeres szerkezetű aszinkrongép. :

Aszinkrongép Aszinkrongép váltakozó áramú tekercselésének térbeli és sematikus modellje: Tárcsás szerkezetű aszinkrongép váltakozó áramú tekercselésének sematikus modellje

Aszinkrongép Aszinkrongép koncentrált paraméterű kapcsolási vázlata R 1 X 1 X 2 R 2 /s R 2 I 0 U 1 R v X m U i1 = U i2 R 2 * (1-s)/s = R m I 1 I v I m I 2

Aszinkrongép Aszinkrongép névleges adatai: Névleges frekvencia: pl. 50 Hz Névleges feszültség: pl. 3x 400 V Névleges (teljesítmény: pl. 15 kw Névleges hatásfok: pl. 86% Névleges coszinus fi: pl. 0,85 Névleges áram: pl. 22 A Névleges fordulatszám pl. 1440 (fod./perc) Pólusszám, (v. póluspár szám ) pl. 4 Típus YYYYYYY Gyári szám XXXXXXX Védettség környezeti behatásokkal szemben: Érintés védelemmel kapcsolatos adatok:

Egyenáramú gép szerkezeti metszet: Mérnöki alapok II. Egyenáramú gép:

Egyenáramú gép: Egyenáramú gép: Névleges feszültség: pl. 200 V Névleges (teljesítmény: pl. 12 kw Névleges hatásfok: pl. 86% Névleges áram: pl. 60 A Névleges fordulatszám pl. 1200 (fod./perc) Pólusszám, (v. póluspár szám ) pl. 4 Névleges gerjesztő feszültség: pl. 24 V DC Névleges gerjesztő áram: pl. 2 A DC Típus YYYYYYY Gyári szám XXXXXXX Védettség környezeti behatásokkal szemben: Érintés védelemmel kapcsolatos adatok: