PowerPoint-presentatie

AANDRIJFSYSTEMEN
2016 / 2017 LES 3
Rogier Haas & Siegfried Jewan
1
studiepunten voor ADS-1-2: zie
STUDIEGIDS.
Aan het eind van blok 1 en blok 2 wordt een schriftelijk
tentamen afgenomen. Deze punten worden toegekend
als aan de volgende voorwaarden voldaan is:
o
Elk tentamencijfer is hoger dan een 5,5 .
o
Elk practicum moet een voldoende zijn van
minstens 5,5
o
100% aanwezigheid bij de practica. De studenten
zijn dus verplicht alle lessen te volgen.
o
Van de practicumopdrachten moeten eventuele
bijbehorende opdrachten op papier en niet digitaal
(dus niet als een verzonden bestand) zijn ingeleverd en
van voldoende niveau zijn. Inleveren van deze
opdrachten een week na afronding van de metingen en
uiterlijk 14 dagen na afronding indien er nog vragen
zijn. Alle opdrachten moeten zijn ingeleverd.
3
VOORKOM STUDIEVERTRAGING!!!
4
Lesstof ADS-1-2
=========================
AANTEKENINGEN
WERKCOLLEGES
=========================
POWERPOINTPUBLICATIES
DLWO
=========================
UITLEG DOCENT
HOORCOLLEGES
=========================
5
Lesstof ADS-1-2
readers: ELEKTROTECHNIEK VOOR DE
OPERATIONALE TECHNICUS
deel I
h1 berippen en definities
lezen
h2 weerstanden
2.1 t/m 2.3 bestuderen
h3
3.1 t/m 3.5, 3.6 t/m 3.8 bestuderen
h4
4.1 t/m 4.6 lezen
6
ADS-2
deel III
h15 wisselstroom
bestuderen
h16 de componenten R, L en c
bestuderen
h17 schakeling van componenten
17.1 t/m 17.10 bestuderen
h18 complexe rekenwijze
lezen
h19 de transformator
19.1 t/m 19.6.1 bestuderen
8
PRACTICUM OPDRACHTEN:
Overzicht van de metingen / opdrachten / lesstof
hoorcollege
1 Metingen en simulatie aan weerstanden
2 TL-armatuur
3 Drie- en vierleidernetten
4 Elektromagnetisch schakelen
5 Transformatoren
Aanwezigheid 100%
FORMRETURN
Gebruikt voor presentie + toetsen
Duidelijk met zwarte pen invullen
ELEKTROTECHNIEK:
Elektrische energie wordt grotendeels
centraal opgewekt door een generator
(dynamo). Deze energie wordt via
kabels getransporteerd naar
apparatuur voor arbeidsverrichting
(motor), verwarming en verlichting.
Daarnaast maken we gebruik van
elektrische energie voor communicatie
en besturing.
Electricity generation
Distributing electrical energy
14
TENTAMENSTOF:
Tentamenstof ADS-1 2016/2017.
Algemene elektriciteitsleer:
-
Wet van Ohm
1ste en 2de wet van Kirchoff
Serie en parallel schakelen weerstanden
Energie en vermogen
Bronnen:
Hoorcollege aantekeningen
Gijsbertsen Deel 1:
hfst 1 : bestuderen
hfst 2 : 2.1, 2.1.1, doorlezen
2.2 bestuderen
2.4, 2.3 doorlezen
hfst 3 : 3.1, 3.2, 3,3, 3.4, bestuderen
3.4.1, 3.5 doorlezen
hfst 4 : bestuderen
TENTAMENSTOF:
Tentamenstof ADS 2 2016/2017.
Wisselstroom/spanning theorie:
-
R, L en C wisselstroom/spanning gedrag
Vector diagrammen
Vermogens en impedantie driehoek
Cosφ en cosφ – compensatie
Bronnen:
Hoorcollege aantekeningen
Gijsbertsen Deel 2:
hfst 7: 7.1 t/m 7.5.4 bestuderen
7.5.7 doorlezen
7.5.8 t/m 7.6.5 bestuderen
Gijsbertsen Deel 3:
TL-proef)
hfst 15, 16, 17 (Ter voorbereiding van de
GENERATOREN:
De generator wordt als spanningsbron het meeste gebruikt.
Nagenoeg alle elektrische energie in de wereld om ons heen wordt
opgewekt in generatoren.
Generator kan aangedreven worden door:
•Verbrandingsmotor (diesel of gasturbine)
•Stoomturbine
•Waterkracht
•Windkracht
Basisbegrippen
Wet van Ohm
U=I.R
Stroom I =10 A
I= U/R = 220/22= 10 A
Spanningbron
U=220V
Apparaat
met een
weerstand
R =22 
Vermogen P=U.I [W]
P= 220x10=2200W
Stel apparaat staat 2 uur
aan:
Energieverbruik:
2,2kWx2uur=4,4kWh
Basisbegrippen
Meten van stroom met
amperemeter in serie met het
te meten apparaat.
A
apparaat
U
V
Amperemeter mag de werking
van apparaat niet
beinvloeden.
Inwendige weerstand van
amperemeter is zeer laag
(nadert naar nul ohm).
Bij wisselspanning wordt veelal de stroom indirect gemeten: stroomtang
Indirecte stroommeting
i~
V
Ook in het meetlab:
Bij wisselspanning en wisselstroom wordt de
stroom gemeten dmv een zogenaamde stroomtang.
Om de stroomvoerende geleider ontstaat een
magnetisch veld. In de geijkte stroomtang wordt
een spanning opgewekt.
De stroomtang is aangesloten op een Voltmeter.
Wijst de Voltmeter 2V aan, dan loopt er in feite een
stroom van 2A
Basisbegrippen
apparaat
U
V
Meten van spanning met
voltmeter parallel aan het
te meten apparaat.
Voltmeter mag de werking
van apparaat niet
beinvloeden.
Inwendige weerstand van
voltmeter is zeer hoog
(nadert naar oneindig).
Basisbegrippen
U1
Serieschakeling van
weerstanden.
R1
U
Rv
U2
R2
Vervangingsweerstand
Rv=R1+R2
Stroom I door beide
weerstanden gelijk.
Spanning over R1: U1=IxR1
Spanning over R2: U2=IxR2
Voedingspanning U=U1+U2
Basisbegrippen
Itot
I1
U
I2
R1 R2
Parallelschakeling van weerstanden.
Spanning U over beide weerstanden
gelijk.
Stroom door R1: I1=U/R1
Stroom door R2: I2=U/R2
Itot
U
Totaalstroom Itot=I1 + I2
Rv
Vervangingsweerstand :
1/Rv = 1/R1 + 1/R2
Rv=R1xR2 / (R1+R2)
Basisbegrippen
Spanningsbron heeft inwendige
weerstand van 0,5 .
220V
Rinw =
0,5 
22 
Totale weerstand in de kring is
22+0,5=22,5 
Stroom I=220/22,5=9,7 A
Spanningsverlies over inwendige
weerstand Uv=9,7x0,5=4,85V
Spanning over apparaat is
220-4,85=215,15V
Basisbegrippen
220V
22 
Rinw =
0,5 
22 
Tweede apparaat wordt
parallel geschakeld met
eerste.
Vervangingsweerstand Rv
wordt 1/22 +1/22 = 1/Rv
Rv = 11 
I=220/11,5=19,1 A
Spanningsverlies:
19,1x0,5=9,55V
Spanning over de apparaten
is nu nog 210,45V
COMPLEXERE OPGAVE
Bereken de spanning
over en stroom door
de weerstand van 2Ω
12Ω
20Ω
8Ω
12Ω
4Ω
2Ω
200V
COMPLEXERE OPGAVE
1 1
1
 
Rv1 8 12
12Ω
Rv1  4,8
1 1
1
 
Rv 2 4 2
Rv 2  1,33
Rvto t  4,8  1,33  12  20  38,1
20Ω
8Ω
12Ω
I tot 
U tot
200V
 5,25 A

Rvto t 38,1
U Rv2   I tot  Rv 2  5,25 A  1,33  6,98V
00V
4Ω
2Ω
I 2
6,98V
 3,49 A

2
OPGAVE
OPGAVE
20 ohm
Opgave:
?A
+
8A
20 ohm
? ohm
Bereken alle
onbekende
waarden
2A
40 ohm
20 ohm 10 ohm
13,3 ohm
MAASSTROOMMETHODE
120Ω
200Ω
+
500V
 500V  I a .200  I a .120  0
Ia
A
Kies een punt A onder de
bronspanning. Doorloop de
spanningsval over beide
weerstanden.
Aan het einde van de maas is
de som van de deelspanningen
0V.
 500V  I a .(200  120)  0
 500V  I a .320  0
COMPLEXERE OPGAVE
12Ω
20Ω
+
200V
10Ω
Ia
Ib
Bereken met
behulp van de
30Ω maasstroommet
hode de stroom
door en de
+
300V spanning over
weerstand van
10Ω
COMPLEXERE OPGAVE
12Ω
30Ω
20Ω
+
10Ω
+
200V
Ia
Ib
300V
COMPLEXERE OPGAVE
 200V  I a .32  ( I a  I b ).10  0
 200V  42 I a  10 I b  0
 300V  I b .30  ( I b  I a ) ).10  0
 200V  42  3,16  10 I b  0
 200V  I a .32  10.I a  10.I b  0
 200  133  10 I b  0
 300V  I b .30  10.I b  10.I a  0
67
 6,7 A
10
U10  ( I a  I b ).10
Ib 
 200V  42 I a  10 I b  0
 300V  10 I a  40 I b  0
U10  9,16 A  10  91,6V
 800V  168 I a  40 I b  0
12Ω
 300V  10 I a  40 I b  0
 500V  158 I a  0
Ia 
20Ω
500V
 3,16 A
158
30Ω
+
10Ω
+
300V
200V
Ia
Ib
COMPLEXERE OPGAVE
12Ω
20Ω
+
200V
10Ω
Bereken met
behulp van de
30Ω superpositiemet
hode de stroom
door en de
+
300V spanning over
weerstand van
10Ω
TENTAMENVRAAG
2 ohm
8A
1 ohm
48V
7 ohm
Uv = ?
14V
2A
8 ohm
R4 = ?
3A
4A
5A
OPGAVE
300V
+
10 ohm
Opgave
Bereken met de
maasstroommethode de
spanning over de
weerstand van 30 ohm.
i(C)
20 ohm
25 ohm
+
300V
700V
i(A)
35 ohm
i(B)
30 ohm
+
40 ohm
OPGAVE
12Ω
SUPERPOSITIE
20Ω
+
200V
30Ω
10Ω
+
300V
Zet een van de bronspanningen op 0V. Bereken
vervolgens alle deelstromen.
Zet vervolgens de ene bronspannning weer aan en de
andere uit. Bereken vervolgens opnieuw alle
deelstromen.
Maak een totaaloverzicht en zet daarin alle stromen uit.
De resultanten van al deze stromen zijn dan de
daadwerkelijke stromen.
SUPERPOSITIE 1
3
1


Rv1 30 30
12Ω
20Ω
+ 10Ω
200V
30Ω
Rv1  7,5
Rvto t  39,5
200V
I tot 
 5,1A
39,5
U verlies2 0en 3 0  5,1A  32  162V
U10  U 30  200V  162V  38V
SUPERPOSITIE
12Ω
20Ω
+ 10Ω
200V
38V
 3,8 A
10
38V

 1,27 A
30
I10 
30Ω
I 30
5,1A
3,8 A
1,27 A
Rv1  7,5
SUPERPOSITIE
20Ω
1
1 1


Rv1 32 10
Rv1  7,62
12Ω
Rvto t  37,6
10Ω
300V
30Ω
I tot 
 7,98 A
+300V
37,6
U verlies3 0  7,98 A  30  239V
U10  U 30  300V  239V  60,6V
SUPERPOSITIE
I10
12Ω
20Ω
10Ω
I 30
30Ω
+300V
60,6V

 6A
10
60,6V

 2A
30
2A
6A
8A
12Ω
SUPERPOSITIE
Eindstromen bij elkaar opgeteld
20Ω
+ 10Ω
200V
2A
6A
8A
5,1A
3,8 A
1,27 A
30Ω
+
300V
SIMULATIE
Uitspraak J.F.Kuchler
Conclusie:
Als gevolg van de inwendige weerstand van een
spanningsbron zal de uitgangsspanning afnemen bij
toename van de belasting.
Tevens treedt er vermogensverlies op; dat wordt omgezet
in warmte!
Bij overbelasting kan brand ontstaan!
John Kuchler, 2009
NU: PRESENTATIE RLC
52