Effektfaktor virkningsgrad effekt sven åge eriksen fagskolen telemark asynkronmotor

1. Sven Åge Eriksen
KAPITTEL 8
Effekt
Effektfaktor
Virkningsgrad
2017.05.03 – BYAU 2015-2018
WEB UNDERVISNING
sven.age.eriksen@t-fk.no
www.fagskolentelemark.vgs.t-fk.no

3. 3-fase AC asynkronmotor:

4. Effekt
Effektfaktor
Virkningsgrad
Side 136

5. P1 = S · cos Φ = 𝟑 · U · I · cos Φ (3-fase effekt)
P1=P2/ η
Avgitt motoreffekt P2 på
motorakselen er oppgitt
på merkeskiltet.

6. - 3-fas strømtrekk fra nettet: I = S / 𝟑 · U
- 3-fas tilsynelatende effekt S 𝐒 = 𝟑 · U · I
- 3-fas tilsynelatende effekt S S = P1 / cos Φ
- Reaktiv effekt Q Q = S · sin Φ
- Aktiv effekt P1 P1=P2/ η
- Aktiv effekt P1: P1 = S · cos Φ = 𝟑 · U · I · cos Φ
- Avgitt motoreffekt P2 Står på merkeskilt
- Effektfaktor cos Φ og effekttrekant.
- Virkningsgrad: η (eta) = P2 / P1

7. Avgitt motoreffekt P2 på motoraksel = ?

8. Avgitt motoreffekt P2 på motoraksel = ?

9. Effekt
Effektfaktor
Virkningsgrad

12. Effekt, ytelse, omsatt energi per tidsenhet.
I fysikken blir energi definert som evne til å utføre
arbeid. Effekt blir da et uttrykk for tempoet arbeidet utføres i. Hvis
man heiser en last en meter opp, blir forbruket av energi det
samme uavhengig av hvilket tempo arbeidet utføres i, men mer
effekt kreves hvis arbeidet skal utføres på kortere tid.
I praksis blir begrepene energi og effekt også benyttet om bruk
av avledede energiformer som varmeenergi og elektrisk energi.
Målenhetener imidlertid den samme. I SI-systemet måles
effekten i watt [W] (oppkalt etter James Watt) der en watt tilsvarer
en joule [J] per sekund [s].
1 W = 1 J/s
https://snl.no/effekt/energi

14. Effektfaktoren cos Φ beskriver hvor god f.eks en
trafo eller motor er til å omsette tilsynelatende effekt S om
til aktiv effekt P1.

15. Spørsmål:
Hva dimensjonerer du er elektrisk anlegg i forhold til,
tilsynelatende effekt S eller tilført aktiv effekt P eller avgitt
motoreffekt P2 ut på motoraksel ?
S = 𝟑 · U · I (tilsynelatende effekt)
P= 𝟑 ·U·I· cos Φ (tilført aktiv effekt)
𝟑 er med i formelen ved 3-fas, men ikke ved en-fas.

16. Svar på spørsmål:
Hva dimensjonerer du er elektrisk anlegg i forhold
til, tilsynelatende effekt S eller tilført aktiv effekt P ?
Det elektriske anlegget må dimensjoneres iht
S = 𝟑 · U · I (tilsynelatende effekt)

18. Side 142
P = P1
Virkningsgraden η(eta) sier hvor
god motoren er til
å omsette tilført aktiv
effekt P1 om til avgitt
effekt P2 ut på
motorakselen

19. Virkningsgraden η er forholdet mellom avgitt
effekt / merkeeffekt P2 og tilført effekt P1.
P = P1
Noe av den avgitt effekten
taper vi og den går bl.a til
varme, vibrasjon og lyd.

20. Det er alltid et tap i en motor, derfor er η alltid mindre enn 1

21. Virkningsgrad: η (eta)
Du har regnet ut at virkningsgraden til en
motor er 1,05.
Er dette et greit svar ?
Hva slags maskiner virkningsgrad
større enn 1 ?

22. Virkningsgrad: η (eta)
Virkningsgraden er alltid mindre
enn 1 !
Det betyr at det alltid er et tap !

23. Formeloversikt til kapittel 8:
a2 + b2 = c2 (Pytagoras læresetning)
U= Z·I (Spenning = Impedans · Strøm)
Z2 = R2 + (XL –XC)2
Z2 = R2 + XL
2
XL= Z2 −R2

24. Tilsynelatende 3-fas effekt: S = 𝟑 · U · I
Tilført aktiv 3-fas effekt: P1 = 𝑺 · cos Φ
Tilført aktiv 3-fas effekt: P1 = 𝟑 · U · I · cos Φ
Merkeeffekt: P2 = 𝟑 · U · I · cos Φ · η
P2 er den effekten vi kan ta ut på motorakselen !
Virkningsgrad: η = P2 / P1
P1 = P2 / η

25. IMPEDANSTREKANT:
Side 136
Z2 = R2 + X 2
R = RESISTANS
X = REAKTANS
Z = IMPEDANS
Z= R2 + X2 R= Z2 − X2 X= Z2 − R2

26. IMPEDANSTREKANT:
Side 136
R = RESISTANS
X = REAKTANS
Z = IMPEDANS
R= Z2 − X2
X= Z2 − R2
Z2 = R2 + X 2
Z= R2 + X2

28. EFFEKTTREKANT:
Side 136
P = AKTIV EFFEKT = NYTTIG EFFEKT
Q = REAKTIV EFFEKT = UNYTTIG EFFEKT
S = TILSYNELATENDE EFFEKT

30. SPENNINGTREKANT:
Side 136
UR = Spenningen over den resistive delen av kretsen.
UL = Spenningen over
den induktive delen
av kretsen.
L

31. AKTIV (P) OG REAKTIV EFFEKT (Q)
Side 138

32. AKTIV (P) OG REAKTIV EFFEKT (Q)
Side 138
P = AKTIV EFFEKT = NYTTIG EFFEKT ENHET: W
Q = REAKTIV EFFEKT = UNYTTIG EFFEKT ENHET: var
S = TILSYNELATENDE EFFEKT ENHET: VA

33. AKTIV (P) OG REAKTIV EFFEKT (Q)
Side 140
P = AKTIV EFFEKT = NYTTIG EFFEKT ENHET: W
Q = REAKTIV EFFEKT = UNYTTIG EFFEKT ENHET: var
S = TILSYNELATENDE EFFEKT ENHET: VA

34. Side 143
MOTOR OG MERKESKILT

35. Side 143
MOTOR OG MERKESKILT

36. Side 143
MOTOR OG MERKESKILT

37. Side 143
MOTOR OG MERKESKILT

38. 3 – fase AC
motor, 220 VAC

39. Hva er motorens avgitte motoreffekt P2 på
motorakselen?
Oppgave a)

40. Hva er motorens avgitte motoreffekt P2 på
motorakselen?
Svar:
Oppgitt effekt P på merkeskiltet er
avgitt effekt P2 og er lik 736 W
Oppgave a)

41. Oppgave b)

42. Oppgave b)
Først setter vi opp kjente symboler og verdier:
.
U=220V f=50Hz Cos Φ=0,8 P2=736W η=0,8

43. Oppgave b)
Først setter vi opp kjente symboler og verdier:
.
U=220V f=50Hz Cos Φ=0,8 P2=736W η=0,8
Svar: η = P2 / P1 = 0,8
P1 = P2 / 0,8 = 736W / 0,8 = 920W
Hva er tilført effekt P1 ?

44. Oppgave c)
c) Hva er tilsynelatende effekt S ?

45. Oppgave c)
c) Hva er tilsynelatende effekt S ?
Tilført aktiv 3-fas effekt: P1 = 𝑺 · cos Φ

46. Oppgave c)
c) Hva er tilsynelatende effekt S ?
Tilført aktiv 3-fas effekt:
P1 = 𝑺 · cos Φ
S = P1 / cos Φ

47. Oppgave c)
c) Hva er tilsynelatende effekt S ?
Tilført aktiv 3-fas effekt:
P1 = 𝑺 · cos Φ
Svar:
S = P1 / cos Φ = 920 W / 0,80 = 1150 W

48. Oppgave d)
d) Beregn strømmen som motoren trekker fra tilførselsledningene.
Tilsynelatende 3-fas effekt:
S = 𝟑 · U · I

49. Oppgave d)
d) Beregn strømmen som motoren trekker fra tilførselsledningene.
Tilsynelatende 3-fas effekt:
S = 𝟑 · U · I
I =
𝑺
𝟑 · U

50. Oppgave d)
d) Beregn strømmen som motoren trekker fra tilførselsledningene.
Tilsynelatende 3-fas effekt:
S = 𝟑 · U · I
I =
𝑺
𝟑 · U
Svar:
I =
𝑺
𝟑 · U
=
𝟏𝟏𝟓𝟎 𝑾
𝟑 · 220 V
= 3,02 A

51. Oppgave e)
e) Hva forteller virkningsgraden om motoren?
Virkningsgraden sier hvor god
motoren er til å omsette tilført aktiv
effekt P1 om til avgitt motoreffekt P2

52. Oppgave f)
f) Hvorfor er virkningsgraden til en motor alltid lavere enn 1?
Det er alltid tap i en motor,
f.eks. friksjonstap
og derfor er η alltid mindre enn 1

53. Oppgave g)
f) Hva forteller effektfaktoren om motoren?
Effektfaktoren sier hvor god motoren
er til å omsette tilsynelatende effekt S
om til aktiv effekt P1