Cw_4(MI)_pytania_zadania_dane_egzamin_2009_przyklad1.doc/2010-01-15
1
MASZYNY ELEKTRYCZNE (2009/2010)
EGZAMIN – MASZYNY INDUKCYJNE/ASYNCHRONICZNE (MI) (Ćw-4)
Pytania
1. MI – trójwrotowy przetwornik elektromechaniczny. Wykonać szkic przetwornika (MI klatkowa, MI
pierścieniowa). Dla pracy silnikowej zastrzałkować i nazwać moce przepływające przez wrota energetyczne
(mocy). Omówić wielkość fizyczną, która sprzęga układ elektryczny z układem mechanicznym? Dlaczego MI
pobiera moc bierną? Wskazać elementy MI, gdzie energia ulega rozproszeniu, a gdzie jest magazynowana.
Podać zależność na prędkość obrotową MI – uzasadnić jej sens fizyczny.
2. Budowa MI. Wykonać szkic przekroju MI na płaszczyźnie prostopadłej do osi wału. Narysować podstawowe
elementy MI, podać ich nazwy i pełnione funkcje.
3. Podać warunki wzbudzenia pola, metodą elektromagnetyczną, o wirującym strumieniu magnetycznym w
stojanie MI. Jaka jest relacja między prędkością wirowania pola, częstotliwością prądów stojana i liczbą par
biegunów.
4. Dlaczego do budowy MI konieczne jest wzbudzenia pola, metodą elektromagnetyczną, o wirującym
strumieniu magnetycznym? Dlaczego nie można wykorzystać metody stosowanej w transformatorze (pola
pulsującego)?
5. Model fizyczny MI. Na 1-szym rysunku podać tylko wektory przepływów stojana, wirnika i magnesującego.
Uzasadnić wzajemne ich położenie w przestrzeni. Na 2-gim rysunku podać składowe strumienie wymuszone
tymi przepływami. Jak jest funkcja tych strumieni?
6. Podać: definicję poślizgu s i jego sens fizyczny, zależność na prędkość obrotową SI.
Dlaczego wartość s
≠ 0
jest warunkiem generacji momentu obrotowego MI?
7.
Uzasadnić nazwę „maszyna indukcyjna/asynchroniczna”.
8. Porównaj modele fizyczne
maszyny indukcyjnej/asynchronicznej i
transformatora.
9.
Narysować model obwodowy (schemat zastępczy) SI, nazwać tworzące go elementy i dokonać
interpretacji fizycznej tych elementów. Odwołać się do analogii z modelem obwodowym
transformatora.
10.
Narysować charakterystykę mechaniczną MI (przy założeniu Rs
≅ 0). Zaznacz zakresy prędkości
obrotowej odpowiadające pracy: silnikowej, prądnicowej i hamulcowej. Zaznaczyć
charakterystyczne wartości momentu obrotowego.
W przybliżeniu charakterystyka MI opisana jest zależnością:
2
2
2
k
k
z
e
s
s
e
s
s
s
s
X
U
m
p
T
+
≅
ω
gdzie: p –liczba par biegunów; m
s
– liczba faz stojana; U
s
– napięcia stojana
(wartość fazowa); poślizg -
s
s
n
n
n
s
−
=
; poślizg krytyczny
/
z
r
k
X
R
s
′
=
;
ω
e
- pulsacja napięcia
stojana; X
z
– reaktancja zwarcia.
11. Wymienić metody sterowania
prędkości obrotowej SI (posłużyć się odpowiednim wzorem).
12.
Na podstawie jakich prób wyznacza się parametry modelu obwodowego (schematu zastępczego) SI?
Podać zależności między wynikami tych prób i parametrami modelu obwodowego.
13.
Podać charakterystyki biegu jałowego silnika indukcyjnego i uzasadnić fizycznie oraz analitycznie
ich kształt.
14.
Podać charakterystyki zwarcia badanego silnika indukcyjnego i uzasadnić fizycznie oraz analitycznie
ich kształt.
15. Narysować układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyki biegu jalowego MI. Dla danych znamionowych
MI dobrać zakresy mierników.
16. Narysować układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyki zwarcia MI. Dla danych znamionowych MI
dobrać zakresy mierników.
