21 svar
98 visningar
AstridG är nöjd med hjälpen!
AstridG 42
Postad: 12 okt 2020

Sågmotorn, kablar elektroteknik

Du har skaffat dig ett lantställe, och där har du ett garage som ligger rätt långt från huvudbyggnaden. Du tänker utnyttja detta garage som hobbyverkstad. Därför vill du utreda om du kan använda elektriska handverktyg där, utan att behöva vara ängslig för att ”proppen ska gå”. Tyvärr är den ledning som matar garaget bara en enfaskabel, och du har kommit fram till att säkringen vid kabelns början inte får ha större märkström än 16 A. Din kabel är 150 m lång, och ledararean är   2.5  mm2. Spänningen i garaget antar du vara 230 V. Ledarmaterialet är koppar med resistiviteten  0,017 Ω mm2/m.

Garaget har eluppvärming och naturligtvis elbelysning. Dessa kräver följande effekter:

                      Elradiatorer              Puppv =  1,500 W vid cosϕ = 1.

                      Belysningsutrustning     Pbel = 400 W vid cosϕ = 0,9 kap.

                      (Du räknar med både glödlampor och faskompenserade lysrör)

a) Beräkna strömmen till belysningen när hela belysningen är tänd
b) Beräkna strömmen i kabeln då all belysning och värme är till.

Du vill hålla garaget varmt på vintern utan att ”elda för kråkorna” och funderar därför på om förlusteffekten i den rätt klena och långa kabeln kan vara så stor att det skulle löna sig att byta kabel. För att ta ställning i denna fråga beräknar du
c) förlusteffekten W i kabeln, när full värme och belysning är inkopplad.

Nu vill du kunna använda en elektrisk handsåg (din mest effektkkrävande maskin) i garaget även sådana dagar då det är så mörkt och kallt ute att elradiatorer och belysning ”går med full effekt”. Sågen är stämplad 230 V, 1,000 W (tillförd elektrisk effekt), cosϕ  = 0.7  ind. Du använder den naturligtvis inte kontinuerligt, men å andra sidan kan den kanske bli överbelastad kortare stunder, och den kräver rätt stor startström. Du känner till att vanliga säkringar tål åtminstone 50 % överström under minst en halvtimme och räknar därför med att utan risk kunna överbelasta säkringen med 25 % när sågen går med märkeffekt. För att kunna bedöma situationen beräknar du

d) hur stor ström säkringen kommer att belastas med när elvärmen arbetar vid full effekt, all belysning är tänd och sågen går med märkeffekt.

 

Hej jag behöver hjälp med frågan d) 

JohanF Online 1681
Postad: 12 okt 2020

Kan du visa hur du har löst frågorna a-c, så tar vi det därifrån.

Hur långt har du själv kommit på d-uppgiften? Vilka svar har du fått på de tidigare frågorna?

AstridG 42
Postad: 12 okt 2020 Redigerad: 12 okt 2020
JohanF skrev:

Kan du visa hur du har löst frågorna a-c, så tar vi det därifrån.

Jag glömde att skriva att jag använde Aktiv och reaktiv effekter 

JohanF Online 1681
Postad: 12 okt 2020

Kan du redovisa lite utförligare hur du kom fram till svaret i b?

AstridG 42
Postad: 12 okt 2020
JohanF skrev:

Kan du redovisa lite utförligare hur du kom fram till svaret i b?

Båda strömmerna va från början aktiv effekter så jag multiplacerade med ''effektfaktorn'' som är givna så att det återvänd till originalen och summa ihop både strömmerna.

JohanF Online 1681
Postad: 12 okt 2020

På a beräknar du strömmen till belysningen 1.93A

På b beräknar du totala strömmen till 8.257A (strömmen till elradiatorer 6.52A) 

Stämmer detta med facit?

AstridG 42
Postad: 12 okt 2020 Redigerad: 12 okt 2020
JohanF skrev:

På a beräknar du strömmen till belysningen 1.93A

På b beräknar du totala strömmen till 8.257A (strömmen till elradiatorer 6.52A) 

Stämmer detta med facit?

 

det stämmer eftersom de lyser grönt att den indikera att det är rätt(skolhemsidan)

de d) som får jag rött på

JohanF Online 1681
Postad: 12 okt 2020

ok. Hur många värdesiffror på svaret matade du in? Hur stor avvikelse tolererar rättningsverktyget?

Anledningen till att jag frågar är att du räknar ut och adderar ihop bara den totala aktiva strömmen. Men belysningen vill ha 1.93A, varav 1.72A är aktiv. Jag tror man måste summera ihop strömmarna vektoriellt för att det ska bli helt rätt. Däremot så blir svaret ändå ungefär 8.3A.  

AstridG 42
Postad: 12 okt 2020
JohanF skrev:

ok. Hur många värdesiffror på svaret matade du in? Hur stor avvikelse tolererar rättningsverktyget?

Anledningen till att jag frågar är att du räknar ut och adderar ihop bara den totala aktiva strömmen. Men belysningen vill ha 1.93A, varav 1.72A är aktiv. Jag tror man måste summera ihop strömmarna vektoriellt för att det ska bli helt rätt. Däremot så blir svaret ändå ungefär 8.3A.  

Rättningen verka ändå vara inte så extrem petig eftersom jag har avrundat en del och det godkändes ändå. Har även avrundat en hel decimal och det gick ändå. Det kan va möjlig som du säger att jag gjorde inte hela lösningen rätt men det gick igenom för det ändå nära till rätta svaret

JohanF Online 1681
Postad: 12 okt 2020

Försökte du lösa uppgift d med samma metod? 
Gör b först. I d så spelar det förmodligen större roll att addera vektoriellt.

Vet du hur man gör?

AstridG 42
Postad: 12 okt 2020
JohanF skrev:

Försökte du lösa uppgift d med samma metod? 
Gör b först. I d så spelar det förmodligen större roll att addera vektoriellt.

Vet du hur man gör?

Inte riktigt om jag får vara ärligt. Kan du visa hur man gör? jag skulle verkligen uppskatta det.

JohanF Online 1681
Postad: 12 okt 2020

Javisst!

Jag hittade en bra bild som du skulle kunna utnyttja. Du måste alltså beräkna Ip och Iq för varje last sedan summera enligt nedan. (Kom ihåg att Iq för sågen respektive belysningen får olika tecken, eftersom den ena är induktiv och den andra är kapacitiv)

Hör av dig om du stöter på problem.

AstridG 42
Postad: 12 okt 2020 Redigerad: 12 okt 2020
JohanF skrev:

Javisst!

Jag hittade en bra bild som du skulle kunna utnyttja. Du måste alltså beräkna Ip och Iq för varje last sedan summera enligt nedan. (Kom ihåg att Iq för sågen respektive belysningen får olika tecken, eftersom den ena är induktiv och den andra är kapacitiv)

Hör av dig om du stöter på problem.

det underlättar en del och nu förstår jag om gällande b) frågan. Jag tror att jag får fel svar nu i d) att jag kanske räkna fel ström via sågen de vad jag misstänker misstänker. Jag delade effekten från sågen med effektfaktorn och spänning som är given från sågen som är 230V och får ut sågen strömmen. Efter det så försöker få ut som Iq och Ip. och summera med dem andra Iq och Ip genom kvadrera och sen rotenur och få ut strömmen. Men jag fick ändå fel svar. Har jag missat nåt? 

JohanF Online 1681
Postad: 12 okt 2020

Kan du visa hur du har räknat?

AstridG 42
Postad: 12 okt 2020
JohanF skrev:

Kan du visa hur du har räknat?

Jag försökt med elradiator och utan. 

JohanF Online 1681
Postad: 13 okt 2020 Redigerad: 13 okt 2020

Ibel=1.932AIbel_p=1.739AIbel_q=-0.842AIsåg=6.211AIsåg_p=4.348AIsåg_q=4.436AIele=6.522AIele_p=6.522AIele_q=0AIp=1.739+4.348+6.522=12.609Iq=-0.842+4.436=3.594I=12.6092+3.594213.1A

 

Kan det vara så att du inte satte minustecken på den kapacitiva strömmen från belysningen?

AstridG 42
Postad: 13 okt 2020
JohanF skrev:

Ibel=1.932AIbel_p=1.739AIbel_q=-0.842AIsåg=6.211AIsåg_p=4.348AIsåg_q=4.436AIele=6.522AIele_p=6.522AIele_q=0AIp=1.739+4.348+6.522=12.609Iq=-0.842+4.436=3.594I=12.6092+3.594213.1A

 

Kan det vara så att du inte satte minustecken på den kapacitiva strömmen från belysningen?

Herregud ja de va det haha men hur fick du till minus tecken? Annars jag får tackar för hjälpen

JohanF Online 1681
Postad: 13 okt 2020

Man förstår det kanske enklast genom att titta på formeln för apparatens effekt. ϕ'et i "cosϕ"kommer ifrån att apparatens impedans  fasvrider strömmen jämfört med spänningen. Om impedansen är kapacitiv så fasvrids strömmen så att den kommer  att ligga före spänningen. Man kan alltså skriva strömmen genom en kapacitiv last som Iϕ1°.Strömmen genom induktiv last fasvrids åt andra hållet, I-ϕ2°.

För den kapacitiva belysningen:

cosϕ1=0.9 cap      ϕ1=26° (positiv fasvinkel jämfört med spänningen)

Dvs Ibel=1.93226°A

 

För den induktiva sågen:

cosϕ2=0.7 ind     ϕ2=-45° (negativ fasvinkel jämfört med spänningen)

Dvs Isåg=6.211-45° A

Elementet vet vi redan är rent resistivt 

Dvs Iele=6.5220°A

Summering Itotϕ3=6.5220°+6.211-45°+1.93226°

och man kommer till samma svar som ovan, men ser att de reaktiva strömkomposanterna (Iq) för sågen och belysningen är motriktade varandra, och ska därför subtraheras i vektoradditionen.

AstridG 42
Postad: 14 okt 2020
JohanF skrev:

Man förstår det kanske enklast genom att titta på formeln för apparatens effekt. ϕ'et i "cosϕ"kommer ifrån att apparatens impedans  fasvrider strömmen jämfört med spänningen. Om impedansen är kapacitiv så fasvrids strömmen så att den kommer  att ligga före spänningen. Man kan alltså skriva strömmen genom en kapacitiv last som Iϕ1°.Strömmen genom induktiv last fasvrids åt andra hållet, I-ϕ2°.

För den kapacitiva belysningen:

cosϕ1=0.9 cap      ϕ1=26° (positiv fasvinkel jämfört med spänningen)

Dvs Ibel=1.93226°A

 

För den induktiva sågen:

cosϕ2=0.7 ind     ϕ2=-45° (negativ fasvinkel jämfört med spänningen)

Dvs Isåg=6.211-45° A

Elementet vet vi redan är rent resistivt 

Dvs Iele=6.5220°A

Summering Itotϕ3=6.5220°+6.211-45°+1.93226°

och man kommer till samma svar som ovan, men ser att de reaktiva strömkomposanterna (Iq) för sågen och belysningen är motriktade varandra, och ska därför subtraheras i vektoradditionen.

Jaha, där ser man.  Jag hade bara använd arccos för att få ut vinklerna och sedan placera i sinus etc och aldrig tänkt på att det kan bli negativt. Som du säger att man tänker inte på det heller om den rikta åt andra håll. Men det förklara en del. Tack igen. 

RY99 3
Postad: 16 okt 2020

Hej, hur räknar man fram förlusteffekten samt Ibel_q, Isåg_q och Iele_q ? 

JohanF Online 1681
Postad: 16 okt 2020

Förlusteffekten i kabeln räknar du precis som AstridG räknade (se hennes första uppladdning av anteckningar). Kabelresistansen gånger strömmen i kvadrat som flyter genom den.

De aktiva delströmmarna (de som ger effektförlust i apparaten, dvs i fas med spänningen) räknar du ut med

Ip=I·cosϕ

Den reaktiva strömkomposanten är vinkelrät mot den aktiva, alltså

Iq=I·sinϕ=I·1-cos2ϕ   

Svara Avbryt
Close