Tilladte hjælpemidler: Formelsamling,lærebøger(med evt. egne notater), regnemaskine og PC som opslagsværk (dvs. opgaven afleveres håndskrevet) Opgave 1: Spoler med jernkerne I en spole med jernkerne er viklingens resistans 45 Ω. Spolen serieforbindes med en resistans R. Serieforbindelsen tilsluttes en vekselspænding på 230 V, 50 Hz. Herved bliver spændingen over resistansen R lig 132 V, strømstyrken i kredsen bliver 0,95 A, og serieforbindelsens effektfaktor bliver 0,85. 1.1 Beregn spolens jerntab, 1.2 Beregn spændingen over spolen, 1.3 Beregn spolens selvinduktionskoeficient (L effektiv ) 1.4 Skitser kredsens vektordiagram Side 1 af 8
Opgave 2: Skibshovedfordelingsanlæg og synkrongeneratorer 2.1 Angiv hvilke spændinger personen udsættes for og hvilket standard fordelingssystem der er anvendt i figur 1 og 2. Figur 1 Figur 2: 2.2 Hvilke betingelser skal være opfyldt, før en synkrongenerator indkobles på en samleskinnerne der er spændingsførende? 2.3 Hvorledes kontrolleres om disse betingelser er opfyldt. Side 2 af 8
For en trefaset synkrongenerator med stjernekoblet statorvikling foreligger følgende mærkedata: - effekt 1200 kva - netspænding 10,0 kv - frekvens 50 Hz - antal poler 12 Der ses bort fra alle tab i generatoren. (Dette medfører bl.a., at der ses bort fra statorviklingens resistans). Generatorens magnetiseringskurve regnes for retlinet. Generatoren er forbundet til et stift net med spænding og frekvens svarende til ovennævnte mærkedata. Ved en magnetiseringsstrømstyrke på 55 Α er generatoren ubelastet, dvs. statorstrømstyrken er nul.idet generatoren fortsat ikke afgiver watteffekt, øges magnetiserings- strømstyrken til 115 A. Herved afgiver generatoren en reaktiv effekt på 785 kvar. 2.4 Beregn generatorens samlede reaktans Xg pr. fase. Side 3 af 8
Opgave 3: Symmetrisk spændingsfald, asynkronmotor og fasekompensering En motor er forsynet med mærkeskiltet vist nedenfor. Motorens magnetiserings-strøm regnes at være konstant uanset motorens belastning. Motoren forsynes gennem en 450 m lang lavspændingskabel med et ledertværsnit på 70 mm 2 Al og med en induktiv reaktans på 0,08 Ω pr. fase pr. km, samt en resistiv modstand på 0,444 Ω pr. fase pr. km. Motoren er den eneste belastning på kablet. A Længde: 450 m B Under normale driftsforhold konstateres det ved måling, at netspændingen ved motoren (Punkt B) er 3x400 V, og at motorens netstrømstyrke er 68 A. 3.1 Beregn netspændingen i det knudepunkt, fra hvilket lavspændingskablet udgår (punkt A). Side 4 af 8
En belastningsændring fra andre forbrugere bevirker, at netspændingen i knudepunktet A bliver 416 V. Der opsættes derfor ved motoren et kondensatorbatteri, der skal dimensioneres således, at netspændingen ved motoren bliver mindst 400 V ved de under punkt 3.1 anførte normale driftsforhold. Der må ikke overkompenseres. A Længde: 450 m B Andre forbruger 3.2 Bestem det mindste kondensator batteri der kan anvendes, i KVAr Side 5 af 8
Opgave 4: Elektronik, transistor En NPN-transistor har den på fig. 4 viste udgangskarakteristik.fra databladet for transistoren haves: IC,max U CE,max P c,max 50 ma 30 V 300 mw U BE 0,7 V Transistoren skal anvendes i det på fig. 3 viste Forstærkerkredsløb, hvor U cc = 20 V og R c = 500 ohm. Fig 3 4.1 Indtegn arbejdslinien i det på fig. 4 viste karakteristikfelt. 4.2 Arbejdspunktet skal placeres midt på arbejdslinien. Bestem den hertil svarende størrelse af basismodstanden RB. 4.3 Vurdér, om det i pkt. 4.2 angivne arbejdspunkt er tilladeligt i forhold til de opgivne data for transistoren. Side 6 af 8
FIG 4 vedlægges opgavebesvarelsen Fig 4 Denne side skal vedlægges opgavebesvarelsen, underskrevet Navn klasse dato Underskrift Side 7 af 8
Opgave 5: Elektriske maskiner - transformere På mærkepladen for en trefaset transformer kan læses følgende: Ydeevne 75 kva primær netspænding 400 V sekundær netspænding 220 V kobbertab 1050 W procentisk kortslutningsspænding 3,5 % tomgangstab 215 W frekvens 50 Hz primær og sekundærviklingerne er forbundet i stjernekobling 5.1 Beregn ved fuldlast netstrømstyrken på primærsiden, 5.2 Beregn ved fuldlast transformerens virkningsgrad, idet den er tilsluttet en belastning med effektfaktoren 0,9. 5.3 Beregn transformerens virkningsgrad ved halv last med effektfaktoren 0,8. Transformeren bliver under drift kortsluttet på sekundær-klemmerne. 5.4 Beregn kortslutningsstrømstyrken på primærsiden, idet primærspændingen på 400 V regnes konstant. 5.5 Beregn den belastningrad, som bevirker den største virkningsgrad Side 8 af 8