1N. Dobrać zabezpieczenia przetężeniowe do trójfazowego silnika elektr. O danych znam i katalogowych oraz warunkach rozruchu zestawionych w tabeli:

Warianty realizacji zabezpieczeń:

A-bezpieczniki topikowe klasy gG + wyłącznik silnikowy. B- instalacyjny wyłącznik napędowy do instalacji domowych i podobnych. C - wyłącznik nadprądowy do zabezpieczeń przetężeniowych urządzeń.

2N. Silnik indukcyjny o nap znam 230/400 V z sieci i napięciu międzyfazowym U=400V pobiera moc Ppob=4,3kW a prądy płynące przez jego fazy wynoszą If=9,5A. Obliczyć sprawność i współczynnik mocy tego silnika jeśli wiadomo że rozwija on w tych warunkach moment napędowy M=19Nm przy n=1440obr/min.

230/400V; U=400V; Ppob=4,3kW; If=9,5A; M=19Nm; n=1440.

R Ppob=√(3) UIcosϕ; cosϕ=Ppob/ (√(3)UI)=4300/ √(3)*400*9,5=0,6533; η=P/Ppob=(0,1047*M*n)/ Ppob = 0,1047*19*1440/4300= 0,6662.

3N. Obliczyć sprawność i wsp mocy jednofazowego siilnika indukcyjnego jeśli wiadomo że z sieci o napięciu Uf=230V pobiera on moc Ppob=1500W przy prądzie wynoszącym I=8A, rozwijając moment obrotowy M=9Mn przy prędkości kątowej ω=140rad/s

R Ppob=3Uf*If*cosϕ

4N.Obliczyć czas rozruchu nieobciążonego silnika(czas rozruchu bez obciążenia) jeżeli jego moment bezwładności J=0,13kg m2, średni moment napędowy M=17Nm, średni moment oporów własnych Mh=1Nm a ustalona prędkość kątowa wynosi ω=312rad/s.

J=0,13kgm2; M=17Nm; Mh=1Nm; ωu=312rad/s;

R Tr=(J*ωu)/Mdśr = J*ωu/(M-Mh)= 0,13*312/(17-1)= 2,535s.

5N. Obliczyc czas rozruchu ukł napędowego składającego się z: a) silnika o momencie bezwładności J=0,2kgm2 i ustalonej prędkości obrotowej 1420obr/min b) maszyny roboczej o momencie bezwładności Jop=0,5kgm2, napędzanej za pośrednictwem reduktora 1,5 krotnie zmniejszającego prędkość obrotową. Średni moment na wale silnika wynosi 10Nm a średni moment oporowy mierzony na wale maszyny roboczej 10Nm.

a)silnik J=0,2 kgm2; n=1420; b)maszyna robocza Jop=0,5kgm2; nop=n/1,5;

R Tr=(0,1047*J(s)*n)/ Mdśr(s); J(s)=J+Jop(s)= J+Jop(nop/n) ²= 0,2+0,5*1/1,2²=0,4222kgm²; Mdśr(s)=Mśr+Mop(s)=Mśr+Mop(nop/n)=10-10(1/1,5)=3,333Nm; tr= (0,1047*0,4222*1420)/ 3,333 = 18,83s.

7N. Silnik indukcyjny zasilnany z sieci o częstotliwości 50Hz rozwija moment znamionowy Mn przy prędkości obrotowej nn=1430 obr/min. Z jaką prędkością obrotową będzie pracować ten silnik przy momencie oporowym 2 krotnie większym od znamionowego(Mop=2Mn) jeżeli napięcie zasilające obniży się w stosunku do znam o 5%?

R (ns-nn)/M'=(ns-n)/2Mn; M'=0,95²*Mn; (ns-nn)/0,95²*Mn=(ns-n)/2Mn; n=ns+2(nn-ns)/0,95²; ns=60f1/p=60*50/2=1500obr/min; n=1500+ 2*(1430-1500)/0,95²= 1345obr/min.

10N. Pracujący na połączeniu w trójkąt silnik indukcyjny o momencie znam Mn=50Nm i przeciężalności momentem pm=2,2 jest obciążony momentem zmieniającym się w zakresie od 2 do 30 Nm. Czy ze względów oszczędnościowych można ten silnik przełączyć do pracy na połączeniu w gwiazdę?

Mn=40Nm; Pm=2,2; Mop=2-30Nm;

R MkΔ=pm*Mn=2,2*50=110Nm; Mky= MkΔ/3=110/3=36,67Nm; Może być przełączony w gwiazde gdyz Mky>30Nm

12N. Czy silnik indukcyjny na napięcie znamionowe U1n=400V oraz katalogowej przeciążalności momentem pm=2,4 może być obciążony chwilowo momentem 1,5 krotnie większym od znam, jeśli napięcie zasilające uzw stojana obniży się do wartości U1=340V?

U1n=400V; pm=2,4; M=1,5Mn jeżeli U1=430V;

R U1n²/Ukn=U1²/Mk' ; 400²/2,4Mn=340²/Mk'; Mk'=1,734Mn; Tak może być obciążony gdyż Mk'>M

14N. Jak długo silnik o mocy znam dla warunków pracy ciągłej (S1) wynoszącej Pcn=21kW może być obciążony mocą dorywczą Pd=65kW, jeśli jego cieplna stała czasowa wynosi τ=40min?

R td = τ - ln (Pd²/(Pd²-Pcn²)); td=40-ln(65²/(65²-21²))=4,41min; pm>Pd/Pcn = 65/21=3,1.

15N. Czy silnik elektryczny o mocy znam dla warunków pracy ciągłej (S1) wynoszącej Pcn=17kW może być dorywczo obciążony przez td=5 min mocą Pd=45kW? Cieplna stała czasowa nagrzewanbia tego silnika τ=35min a katalogowa orzeciążalność momentem wynosi pm=2,8.

R Pd/Pcn=45/17=2,64<pm tak wstepnie; Pd=Pcn/√(1-e(-t/τ)) = 46,6kW -> tak; td== τ - ln (Pd²/(Pd²-Pcn²))=5,39 min -> tak

16N. Po jakim czasie silnik osiągnie praktycznie ustalony przyrost temperatury tj 0,95Δϑust jeżeli jego ustalony przyrost temp Δϑust=100K a cieplna stała czasowa wynosi τ=0,75h. Początkowy przyrost temp silnika jest równy zeru.

R Δϑ=Δϑust (1-e(-t/τ)); 0,95Δϑust=Δϑust(1-e(-t/τ)); e(-t/τ)=0,05; -(t/τ)=ln0,05 = -2,996; t=2,996τ = 2,25h

17N. Jaką moc przy pracy przerywanej 60% owej może rozwijać silnik o mocy znamionowej dla warunków pracy ciągłej (S1) wynoszącej Pcn=17kW?

Pcn= √(p1²t1+P2²t2)/t1+t2); 17=√(Pp² 0,6(t1+t2)/(t1+t1)); √(o,6)Pp=17; Pp=21,95kW

---