Fysik
Tre-Faset Usymmetrisk
Hej SP har den her opgave, som jeg gerne vil/beder om i kan kigge på og se om der er fejl
http://postimg.org/image/yy4vcg3mp/
Info: 3X230/400 Volt, f=50Hz
Opgave:
1) En tre-Faset asynkronmotor der trækker en ferskvandspumpe, P2=1KW, virkningsgraden: 0,8, effektfaktor: 0,7
2) En 1 faset motor der trækker en pumpe, P2=1,1KW, virkningsgad: 0,7, effektfaktor: 0,9 kapacativ. tilsluttes L1 og Nul.
3) Et varmelegeme tilsluttes en fase og nul, med ydelsen 1KW tilsluttes L2 og Nul.
først vil jeg beregne følgende: Ptilført til moterer:
__________________________________________________
beregning for 3 faset asynkronmotor:
Ptilført1:P2/virkningsgaden ⇒ 1000W/0,8
Ptilført1=1250W
___________________________________________________
beregning for en 1 faset motor:
Ptilført2:P2/virkningsgaden ⇒ 1100W/0,7
Ptilført2=1571W
___________________________________________________
spørgsmål 2) beregn strømmene L1, L2, L3 samt Nulstrømmen i tilgangen i systemet.
formel: I=P/U*cosφ
____________________________________________________
beregning for I1:
I1: Ptilført1/U*cosφ ⇒ 1250W/400*cos45,57
I1= 2,19A
____________________________________________________
beregning for I2:
I2: Ptilført2/U*cosφ ⇒ 1571W/230*cos25,84
I2= 6,15A
og her bruger jeg 230V fordi det er en 1 faset motor.
____________________________________________________
beregning for I3:
I3: Ptilført3/U*cosφ ⇒ 1000W/230*1
I3=4,35A
her ganger jeg met 1 fordi vi ingen effektfaktor har opgivet, og bruger 230V fordi vi stadig kun har 1 fase og nul.
stopper så kan i se om der er fejl tak på forhånd :)
Svar #1
24. september 2013 af hesch (Slettet)
Ptilført1, Ptilført2 og Ptilført3 er korrekte.
Men I1 og I2 er ikke korrekte, for det er de absolutte strømme. De skal beregnes på kompleks form, ellers kan du i sidste ende ikke addere fasestrømmene korrekt, ( du taber fasen ). Du skal huske, at effektfaktoren for den eenfasede motor er angivet ved kapacitiv last. Dette fordi en eenfaset asynkronmotor er forsynet med en startkondensator. Den trefasede motor udgør en induktiv last, for denne behøver ingen startkondensator.
I3 har du beregnet korrekt, fordi det er en ohmsk modstand, derfor I3 = 4,35 + j0 A. Effektfaktoren for en ohmsk modstand = 1.
Nulstrøm = -( I1+I2+I3 ) ( Kirchhoffs strømlov: Her kommer additionen på kompleks form ).
Svar #2
24. september 2013 af hesch (Slettet)
#1 PS: Absolut værdien af I1 er hovedværdien af strømmen = faseværdien * √3.
Hovedværdien = 1250W / 400V = 3,125Ahoved,effektiv
Faseværdien = 3,125 / √3 = 1,804 Afase,effektiv ( altså hvor mange Watt den effektive strøm afgiver pr. fase )
cosφ = 0,7
Den tilsyneladende strøm ( den der faktisk løber, og kan måles ) =
1,804 / 0,7 Atilsyneladende = 2,577 Afase,tilsyneladende.
Denne strøm laver du kompleks ved: I1,fase,L1 = 2,577*cosφ - j2,577*sinφ ( minus j fordi lasten er induktiv ).
I1,fase,L2 = I1,fase,L1 * 1/ 120o
I1,fase,L3 = I1,fase,L3 * 1/ 240o
Ja, se nu hvad din lærer har rodet dig ud i. :)
Svar #3
24. september 2013 af Lone110 (Slettet)
okay I1/I2 er forkerte, men du beregner hovedværdi (I)
Hovedværdien I1 = 1250W / 400V = 3,125Ahoved,effektiv
så hvis vi vil have hvad hver fase giver så skal vi sige:
Faseværdien = 3,125 / √3 = 1,804 Afase,effektiv
1,804 / 0,7 Atilsyneladende = 2,577 Afase,tilsyneladende. ⇔ så det er S værdien ? men burde der ikke stå
2,577 VA `?
og ja min underviser roder mig altid ud i komplekse tal hehe
Svar #4
24. september 2013 af hesch (Slettet)
Nej, enheden VA gælder for den tilsyneladende effekt.
De 2,577 A er en strøm.
Enheden W gælder for den aktive effekt.
For ideelle kapacitive og reaktive belastninger ( cosφ = 0 ) anvendes enheden VAr ( Volt-Ampere-reaktiv ).
Så vidt jeg husker anvendes "S" for den tilsyneladende effekt.
Så en effekt, P = 5 + j7 VA = 5W + 7VAr
Svar #5
24. september 2013 af Lone110 (Slettet)
kapacitive belastninger har en cosφ=0 det vil vel sige at
I2: Ptilført2/U*cosφ ⇒ 1571W/230*cos25,84
I2= 6,15A
så kan vi ikke bruge vores effektfaktor ? fordi i opgaven står der at det er kapacativ
Svar #6
24. september 2013 af hesch (Slettet)
Ved en kapacitiv last vil strømmen faseforskydes forud for spændingen, omvendt ved en reaktiv last.
Så hvis vi har en belastning med cosφ = 0,8 ved vi at sinφ = ±0,6 ( Pythagoras ).
Fortegnet for sinφ bestemmes af, om lasten er reaktiv eller kapacitiv.
Forstår ikke denne her: I2: Ptilført2/U*cosφ ⇒ 1571W/230*cos25,84
Svar #7
24. september 2013 af Lone110 (Slettet)
når jeg vil finde I2 så bruger jeg formlen som siger
I=P/U*cosφ
fordi i opgaven har jeg opgivet alt hvad jeg skal bruge til at finde dem
Ptilført2 som vi fandt 1571W og cosφ=0.9 og spændingen 400V, men mener at vi skal bruge 230V fordi den kun har en 1 fase og nul
Svar #8
24. september 2013 af hesch (Slettet)
Du må skrive det som f.eks:
Iaktiv = Ptilsyneladende / U * cosφ eller
Iaktiv = S / U * cosφ
ellers kan jeg ikke følge med.
Det er korrekt at du skal bruge faseværdien af U, alså Ufase = 230V
Hovedværdien af spændingen, Uhoved = Ufase * √3 = 400V ( i runde tal ).
400V = spændingen mellem to faser.
Svar #9
24. september 2013 af Lone110 (Slettet)
okay så er det vel
I1aktiv=1250W/230V*cos45,57 = 3,12A
3,12A/√3 =1,804 Afase,effektiv
så har vi vores I1aktiv
Svar #10
24. september 2013 af hesch (Slettet)
Imens du grubler:
Disse fase- og hoved-værdier anvendes indenfor stærkstrøm ( især højspændingsledninger ) fordi:
S3fase = Ufase * Ifase * 3 = Ufase*√3 * Ifase*√3 = Uhoved * Ihoved
Det er rent dovenskab: Man gider ikke gange med 3 igen, og igen. Derfor hovedværdier.
Svar #11
24. september 2013 af Lone110 (Slettet)
fair fair kun hovedværdier fra nu :P og grubler det ord bruger min lærer rigtig meget når jeg ikke siger noget
men nu har vi
I1aktiv=1,804A
I3aktiv=4,35A
Iaktiv2 = Ptilsyneladende / U * cosφ ⇒ 1571W/230V*cos-1(0.9)= 6,83A
I2aktiv= 6,83A så har vi alle
I1aktiv har vi også som hovedværdi som de ønsker hr. :D og I3/I2 har vi i fase
Svar #12
25. september 2013 af hesch (Slettet)
#9: I1aktiv=1250W/230V*cos45,57 = 3,12A 3,804A
I stedet:
I1hoved,aktiv = 1250W / 400V = 3,125Ahoved,aktiv
I1fase,aktiv = 3,125 / √3 = 1,804 Afase,aktiv
Du skal ikke gange med cosφ her, fordi din effekt er opgivet i Watt ( altså aktiv effekt ), og således finder du også den aktive strøm ved P/U.
( Undskyld jeg havde skrevet Afase,effektiv i #2 )
Svar #13
25. september 2013 af Lone110 (Slettet)
så er alle I'er på plads, men det du siger er at vores effekt er opgivet i watt, men det har vi fået for alle men for det andre ganger vi med cosφ eller er det fordi det er den eneste som er 3 faset ?
I1aktiv=1250W/230V*cos45,57= 3,804A
I3aktiv=4,35A
I2aktiv= 6,83A
Svar #14
25. september 2013 af hesch (Slettet)
#11: I2aktiv = Ptilsyneladende / U * cosφ ⇒ 1571W/230V*cos-1(0.9) →
I2aktiv = Paktiv / U *cosφ = 1571W/230V = 6,830Aaktiv
#13: Du ganger med cosφ når du anvender Ptilsyneladende / U, ellers finder du den tilsyneladende strøm.
Du mangler at beregne I1 ( alle tre faser ) og I2 på kompleks form, førend alle I'er er på plads.
Svar #15
25. september 2013 af Lone110 (Slettet)
I1aktiv=1250W/230V*cos45,57= 3,804A
jamen vi har I1 her
I1fase=I1/√3 ⇒ 3,804A/√3= 1,268A
hhvordan for jeg dem til at blive komplekse den metode jeg bruger eller den jeg har lært er at vi finder vinklerne på og så kan vi regne IL1/IL2/IL3
og goddag :D
Svar #16
25. september 2013 af hesch (Slettet)
I1hoved,aktiv=1250W/230V*cos45,57= 3,804A er forkert, læs #12 igen.
Dermed er I1fase,aktiv også forkert.
Svar #17
25. september 2013 af Lone110 (Slettet)
hvorfor er det forkert
I1hoved,aktiv = 1250W / 400V = 3,125Ahoved,aktiv
I1fase,aktiv = 3,125 / √3 = 1,804 Afase,aktiv
er det her bedre ?
Svar #18
25. september 2013 af hesch (Slettet)
Ja, i #16 benyttede du fasespændingen = 230V, men en 3-faset motor ved ikke hvad det er, for den er tilsluttet hovedspændingen = 3*400V, den er formodentlig slet ikke tilsluttet 0-lederen, spændingen 230V er spændingen mellem en fase og 0-lederen.
I #16 ganger du med cosφ = 0,7 for at finde den aktive strøm, men P=1250W er den aktive effekt, hvorfor når du beregner I = P/U, så bliver I = den aktive strøm, der ikke skal ganges med cosφ.
Inden for strømmene og spændingerne opererer vi med kombinatoner af:
- hovedværdi / faseværdi = 400V / 230V eller 3,125A / 1,804A
og
- aktiv / reaktiv / tilsyneladende strømme ( Pythagoras retvinklede trekant )
Du skal ikke spørge om "det her er bedre", du skal komme frem til: Ahaaa, nu har jeg forstået, eller du må sige, hvad du ikke forstår.
Svar #19
25. september 2013 af Lone110 (Slettet)
efter du skrev #18 har jeg fået fat på pointen :D
I1hoved,aktiv = 1250W / 400V = 3,125Ahoved,aktiv
I1fase,aktiv = 3,125 / √3 = 1,804 Afase,aktiv
-----------------------------
I2aktiv = Ptilsyneladende / Ufase ⇒ 1571W/230V
I2aktiv = Paktiv / U = 1571W/230V = 6,830Aaktiv
--------------------------
I3: Ptilført3/U*cosφ ⇒ 1000W/230*1
I3=4,35A
-------------------------
så har vi dem på plads nu skal jeg bare regne dem så det er komplekse vi havde allerede I3
I3 = 4,35 + j0 A
så sagde: I3 har du beregnet korrekt, fordi det er en ohmsk modstand, derfor I3 = 4,35 + j0 A. Effektfaktoren for en ohmsk modstand = 1.
I1/I2 har to forskellige effektfaktorer vil det så sige at
--------------------------
I1= 1,804 + j45,57 A
I2= 6,830 + j25,84 A
Svar #20
25. september 2013 af hesch (Slettet)
I2aktiv = Ptilsyneladende / Ufase ⇒ 1571W/230V rettes til:
I2aktiv = Paktiv / Ufase ⇒ 1571W/230V
--------------------------------------------------------------
Du skal skrive:
I1fase,aktiv = 1,804Afase,aktiv
cosφ = 0,7 =>
I1fase,tilsyneladende = 1,804 / 0,7 = 2,577Afase,tilsyneladende =>
I1fase,reaktiv = 2,577 * sinφ = . . . . . . Afase,reaktiv ( pas på fortegnet her ! )
eller du kan bruge Pythagoras:
I1fase,reaktiv = ±√ ( I1fase,tilsyneladende2 - I1fase,aktiv2 ) Afase,reaktiv ( pas på fortegnet her ! )
Det er vigtigt, at du er omhyggelig med disse index, ellers adderer du pludseligt en fasestrøm med en hovedstrøm,eller adderer en aktiv og en reaktiv strøm, og så går det helt galt.
