[Σύγχρονες Μηχανές] Απορίες στις ασκήσεις 2019/2020

[Thmmy.gr portal]

  Thmmy.gr portal
   Forum
   Downloads
   Ενεργ. Λογαριασμού
   Επικοινωνία
  
  Χρήσιμα links
   Σελίδα τμήματος
   Βιβλιοθήκη Τμήματος
   Elearning
   Φοιτητικά fora
   Πρόγραμμα Λέσχης
   Πρακτική Άσκηση
   Ηλεκτρονική Εξυπηρέτηση Φοιτητών
   Διανομή Συγγραμμάτων
   Ψηφιακό Καταθετήριο Διπλωματικών
   Πληροφορίες Καθηγητών
   Instagram @thmmy.gr
   mTHMMY
  
  Φοιτητικές Ομάδες
   ACM
   Aristurtle
   ART
   ASAT
   BEAM
   BEST Thessaloniki
   EESTEC LC Thessaloniki
   EΜΒ Auth
   IAESTE Thessaloniki
   IEEE φοιτητικό παράρτημα ΑΠΘ
   SpaceDot
   VROOM
   Panther
  

THMMY.gr Web

Helios_MultiScribbles2SMF Default ThemeSMFone_Blue

[Ανεβάζετε τα θέματα των εξετάσεων στον τομέα Downloads]

Είσαι πρωτοετής;... Καλώς ήρθες! Μπορείς να βρεις πληροφορίες εδώ. Βοήθεια για τους καινούργιους μέσω χάρτη.

Κατεβάστε εδώ το Android Application για εύκολη πρόσβαση στο forum.

Ανεβάζετε τα θέματα των εξετάσεων στον τομέα Downloads με προσοχή στα ονόματα των αρχείων!

[Αντιστοίχηση Μαθημάτων ΝΠΣ με ΠΠΣ]

Επίσημη ενημέρωση για Αντιστοίχηση Μαθημάτων ΝΠΣ με ΠΠΣ και η συζήτηση στο forum.

[Solarian]

Απορίες μόνο για ασκήσεις, όχι για θέματα εξετάσεων. Για τα τελευταία ανατρέξτε σχετικό topic.

[Theoxwriths]

Τι πλεονεκτήματα και τι μειονεκτήματα έχουμε σε μια σύγχρονη μηχανή αν έχουμε πολλούς πόλους;

[temoul]

Μιλώντας για σύγχρονη γεννήτρια, η κατασκευή πολλών πόλων σε μια μηχανή προσφέρει στον δρομέα της, την δυνατότητα να περιστρέφεται με λιγότερες στροφές ώστε να επάγει τάσης στον στάτη που θα έχουν την συχνότητα του δικτύου. Δηλαδή, εφ'όσον η ταχύτητα του δρομέα (σε rpm) αποδεικνύεται ότι σχετίζεται με την συχνότητα του δικτύου με την σχέση n=120f/P (όπου P o αριθμός των πόλων), για δεδομένη συχνότητα δικτύου ίση με 50Hz, ο δρομέας μιας διπολικής μηχανής χρειάζεται να περιστρέφεται με 3000rpm, μιας τετραπολικής με 1500 rpm κ.ο.κ. ώστε να επάγει τάσεις στον στάτη συχνότητας 50Hz. Το θέμα είναι ότι υπάρχουν κινητήριοι μηχανισμοί όπως οι υδροστρόβιλοι που δεν έχουν την δυνατότητα να περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα. Οπότε σε αυτήν την περίπτωση (εφ'όσον ο δρομέας είναι συμπλεγμένος με τον κινητήριο μηχανισμό και άρα περιστρέφεται με την ίδια ταχύτητα με αυτόν), όταν δηλαδή πρόκειται για υδροηλεκτρικά εργοστασία, χρησιμοποιούνται μηχανές με πολλούς πόλους ώστε να μπορούν να παράξουν τα 50 Hz ενώ περιστρέφονται με χαμηλή ταχύτητα. Η εναλλακτική λύση που θα υπήρχε, θα ήταν να χρησιμοποιούσες κιβώτιο ταχυτήτων ώστε να προσαρμόσεις μια αργόστροφη μηχανή και σε μια μηχανή με λίγους πόλους αλλά αυτό είναι ασύμφορο γιατί τα κιβώτια αυτά έχουν γρανάζια κλπ, οπότε θα εισήγαγες επιπλέον απώλειες τριβών, θα απαιτούνταν συντήρηση στο κιβώτιο κλπ. Αντίθετα, οι ατμοστρόβιλοι και οι αεριοστρόβιλοι εμφανίζουν μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης όταν κινούνται με μεγάλες ταχύτητες οπότε τότε συμφέρει η σύμπλεξή τους με γεννήτριες με 1 ή 2 ζεύγη πόλλων. Οπότε εν τέλει, όσον αφορά τις γεννήτριες, η επιλογή μηχανής ανάλογα με τους πόλους της εξαρτάται από τον κινητήριο μηχανισμό στον οποίο πρόκειται να συνδεθεί.

[Theoxwriths]

Μιλώντας για σύγχρονη γεννήτρια, η κατασκευή πολλών πόλων σε μια μηχανή προσφέρει στον δρομέα της, την δυνατότητα να περιστρέφεται με λιγότερες στροφές ώστε να επάγει τάσης στον στάτη που θα έχουν την συχνότητα του δικτύου. Δηλαδή, εφ'όσον η ταχύτητα του δρομέα (σε rpm) αποδεικνύεται ότι σχετίζεται με την συχνότητα του δικτύου με την σχέση n=120f/P (όπου P o αριθμός των πόλων), για δεδομένη συχνότητα δικτύου ίση με 50Hz, ο δρομέας μιας διπολικής μηχανής χρειάζεται να περιστρέφεται με 3000rpm, μιας τετραπολικής με 1500 rpm κ.ο.κ. ώστε να επάγει τάσεις στον στάτη συχνότητας 50Hz. Το θέμα είναι ότι υπάρχουν κινητήριοι μηχανισμοί όπως οι υδροστρόβιλοι που δεν έχουν την δυνατότητα να περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα. Οπότε σε αυτήν την περίπτωση (εφ'όσον ο δρομέας είναι συμπλεγμένος με τον κινητήριο μηχανισμό και άρα περιστρέφεται με την ίδια ταχύτητα με αυτόν), όταν δηλαδή πρόκειται για υδροηλεκτρικά εργοστασία, χρησιμοποιούνται μηχανές με πολλούς πόλους ώστε να μπορούν να παράξουν τα 50 Hz ενώ περιστρέφονται με χαμηλή ταχύτητα. Η εναλλακτική λύση που θα υπήρχε, θα ήταν να χρησιμοποιούσες κιβώτιο ταχυτήτων ώστε να προσαρμόσεις μια αργόστροφη μηχανή και σε μια μηχανή με λίγους πόλους αλλά αυτό είναι ασύμφορο γιατί τα κιβώτια αυτά έχουν γρανάζια κλπ, οπότε θα εισήγαγες επιπλέον απώλειες τριβών, θα απαιτούνταν συντήρηση στο κιβώτιο κλπ. Αντίθετα, οι ατμοστρόβιλοι και οι αεριοστρόβιλοι εμφανίζουν μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης όταν κινούνται με μεγάλες ταχύτητες οπότε τότε συμφέρει η σύμπλεξή τους με γεννήτριες με 1 ή 2 ζεύγη πόλλων. Οπότε εν τέλει, όσον αφορά τις γεννήτριες, η επιλογή μηχανής ανάλογα με τους πόλους της εξαρτάται από τον κινητήριο μηχανισμό στον οποίο πρόκειται να συνδεθεί.

Δεν υπάρχει κάποιος περιορισμός όσον αφορά την εισαγωγή πόλων? Μπορώ να βάλω όσους θέλω χωρίς συνέπειες?

[temoul]

Συνήθως, όταν θέλεις να κατασκευάσεις μηχανές με 6 πόλους και πάνω, κατασκευάζεις μηχανή εκτύπων πόλων. Πλέον, υπάρχουν μηχανές και με 128 πόλους αλλά το πρόβλημα που δημιουργείται μετά είναι ότι αυξάνεται πάρα πολύ η διάμετρος του στάτη και του δρομέα (σκέψου να πρέπει να κατασκευάσεις 128 εκτύπους πόλους δηλαδή 128 προεξοχές επάνω στην επιφάνεια του δρομέα). Οπότε στην ουσία το πρόβλημα που δημιουργείται με την κατασκευή πολλών πόλων είναι η αύξηση της διαμέτρου του δρομέα (που μπορεί να γίνει και 2 m π.χ.) Για αυτό και οι δρομείς γεννητρίων με πολλούς έκτυπους πόλους τοποθετούνται κατακόρυφα, διότι είναι πιο βόλικο λόγω της μεγάλης διαμέτρου τους. Οπότε νομίζω πως μόνο αυτό είναι το πρόβλημα που υπεισέρχεται, η αύξηση της διαμέτρου, χωρίς να είμαι απολύτως σίγουρος.

[temoul]

Kαι μετά οι συνέπειες που έχεις είναι τα γενικά μειονεκτήματα των μηχανών εκτύπων πόλων και σε σχέση με τις μηχανές κυλινδρικού δρομέα, δηλαδή το γεγονός ότι οι επαγόμενες τάσεις στον στάτη είναι παραμορφωμένες διότι δεν μπορείς να κατασκευάσεις διανεμημένα τυλίγματα στον δρομέα (εφ'όσον κάθε τυλίγμα τυλίγεται αναγκαστικά γύρω από έναν έκτυπο πόλο και άρα είναι συγκεκτρωμένο) και ότι λόγω της ανομοιομορφίας του διακένου εμφανίζεται μεγαλύτερη μαγνητική αντίσταση στο μαγνητικό κύκλωμα δρομέας-διάκενο-στάτης από ότι σε μια μηχανή κυλινδρικού δρομέα όπου το διάκενο είναι ομοιόμορφο.

[Theoxwriths]

Οοκ. Σε ευχαριστώ πολύ!

[Theoxwriths]

Έστω ηλεκτρική σύγχρονη γεννήτρια που τροφοδοτεί ένα αυτόνομο σύστημα ενέργειας.
Αν συνδέσουμε έναν κινητήρα (με μεγάλο ρεύμα εκκίνησης) στο σύστημα γιατί το ρεύμα εκκίνησης θα δημιουργήσει μεγάλη πτώση τάσης;