ENERGIEOMZETTING brugmutatoren [Compatibility Mode]

Semester 6
2008-2009
Mutatoren
1.
E1-mutator
2.
B2-mutator
3.
M3-mutator
4.
B6-mutator
B2-mutator
Een B2-mutator wordt ook wel een
éénfase mutator genoemd.
We onderscheiden 3 soorten B2-mutator:
1.
Symmetrische halfgestuurde B2-mutator
Asymmetrische halfgestuurde B2-mutator
Volgestuurde B2-mutator
2.
3.
B2-mutator – symmetrische halfgestuurde
+
puls
+
-
+
-
B2-mutator – symmetrische halfgestuurde
+
-
+
puls
+
B2-mutator – symmetrische halfgestuurde
Een symmetrisch halfgestuurde B2-mutator is
aangesloten op 220V wisselspanning. De B2mutator is belast met een belastingsweerstand
RB van 10 Ω. De ontsteekhoek is 90°.
Gevraagd:
a. Bereken URB(AV)
b. Bereken URB(RMS)
c. Bereken het ontwikkelde vermogen in de
belastingsweerstand
B2-mutator – symmetrische halfgestuurde
a.
a.
Bereken URB(AV)
URB(AV) = Ûn x (1 + cos α)
π
= 220*√2 x (1+ cos 90°)
π
= 99 V
b. Bereken URB(RMS)
b. URB(RMS)= ½ x Ûn 2/ π x (π-α + ½ sin2α)
= ½ *(220*1,41) 2/ π*(π-((90/360)*2π)+ ½ sin2 90°)
= 155,56 V
B2-mutator – symmetrische halfgestuurde
c. Voor het berekenen van het vermogen in
de belastingsweerstand R moeten we de
effectieve waarde van de spanning
gebruiken.
P = U2RB(RMS) / R
= 155,562 / 10
= 2421 W
B2-mutator – symmetrische halfgestuurde
Tegenspanning
+
puls
+
-
B2-mutator – symmetrische halfgestuurde
Tegenspanning
+
puls
+
B2-mutator – Asymmetrische halfgestuurde
+
puls
+
-
B2-mutator – Asymmetrische halfgestuurde
+
+
-
-
+
B2-mutator – Asymmetrische halfgestuurde
puls
+
+
B2-mutator – Asymmetrische halfgestuurde
Een symmetrisch halfgestuurde B2-mutator is
aangesloten op 127V wisselspanning. De B2mutator is belast met een belastingsweerstand
RB van 20 Ω. De ontsteekhoek is 60°.
Gevraagd:
a. Bereken URB(AV)
b. Bereken URB(RMS)
c. Bereken het ontwikkelde vermogen in de
belastingsweerstand
B2-mutator – Asymmetrische halfgestuurde
a.
a.
Bereken URB(AV)
URB(AV) = Ûn x (1 + cos α)
π
= 127*√2 x (1+ cos 60°)
π
= 85,76 V
b. Bereken URB(RMS)
b. URB(RMS)= ½ x Ûn 2/ π x (π-α + ½ sin2α)
= ½ *(127* √2) 2/ π*(π-(60/360*2π)+ ½ sin2 60°)
= 113,91V
B2-mutator – Asymmetrische halfgestuurde
c. Voor het berekenen van het vermogen in
de belastingsweerstand R moeten we de
effectieve waarde van de spanning
gebruiken.
P = U2RB(RMS) / R
= 113,912 / 20
= 648,79 W
B2-mutator – Volgestuurd
B2-mutator – Volgestuurd
Een volgestuurde B2-mutator is aangesloten
op 220V wisselspanning. De B2-mutator is
belast met een spoel met in serie een
tegespanning. De ontsteekhoek is 90°. Er is
sprake van leemtevrij bedrijf.
Gevraagd:
a. Bereken URB(AV)
b. Bereken URB(RMS)
B2-mutator – Volgestuurd
a.
a.
b.
Bereken URB(AV)
URB(AV) = Ûn x cos α
π
=2 * 220*√2 x cos 90°
π
=0V
b. Bereken URB(RMS)
URB(RMS) = Un
= 220 V
M3- mutator
M3- mutator
Een M3-mutator is aangesloten op 220/380 V
wisselspanning, 50Hz. De M3-mutator is
belast met een weerstand. De ontsteekhoek is
60°.
Gevraagd:
a. Bereken URB(AV)
b. Bereken URB(RMS)
M3- mutator
a.
a.
b.
Bereken URB(AV)
URB(AV) = 3* Ûfn x (cos α’ - cos δ’)
π
2
= 3* (220*√2) x (cos 90°- cos 180°)
π
2
= 148,6 V
b. Bereken URB(RMS)
URB(RMS)= √3 x Ûfn
δ’-α’ + sin α’ cos α’ - sin δ’ cos δ’
π
2
= √3 x (220*√2) π-½ π + sin 90°cos 90°- sin 180°cos 180°
2
= 190,52V
π
M3-mutator met tegenspanning
M3-mutator met tegenspanning
De motor is aangesloten op een M3-mutator is
aangesloten op 220/380 V wisselspanning,
50Hz. De gelijkstroommotor draait met een
toerental van 2500 omw/min en neemt bij een
ontsteekhoek van 0° een stroom op van 20A.
Er treedt leemtevrij bedrijf op. De motor heeft
een ankerweerstand van 0,37 Ω
Gevraagd:
a. Bereken URB(AV)
b. Bereken URB(RMS)
M3-mutator met tegenspanning
a.
a.
Bereken URB(AV)
Um(AV) = 1,17 x Uf x cos α
= 1,17 x 220 x cos 0°
= 254,4 V
De motorbronspanning is
Em(AV) = Um(AV) - URB(AV)
= 257,4 - ( 20 x 0,37)
= 250 V
M3-mutator met tegenspanning
Bij een ontsteekhoek van 60°zijn de motorspanning en
de motorbronspanning
Um(AV) = 1,17 x Uf x cos α
= 1,17 x 220 x cos 60°
= 128,7 V
Em(AV) = Um(AV) - URB(AV)
= 128,7 - ( 20 x 0,37)
= 121,3 V
M3-mutator met tegenspanning
Het aantal toeren van de motor bij een ontsteekhoek van
60°is te berekenen met
n1 = Em(AV)
n2 Em(AV)
2500 = 250
n2
121,3
n2= 1213 omw/min