Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zadanie z elektryczności -Olimpiada fizyczna 2005

Andrzej Maciejewski 14 Mar 2005 11:30 4161 20
  • #1 14 Mar 2005 11:30
    Andrzej Maciejewski
    Poziom 20  

    Zadanie nr 4 z "Olimpiady fizycznej dla uczniów gimnazium" dotyczy elektrotechniki.
    Grupa "początkujący, laborki", - z założenia dopuszcza brak doświadczenia dlatego do umieszczenia (w końcu "olimpijskiego") zadania wybrałem stronę doświadczonych kolegów.
    ZADANIE:
    Trakcja elektryczna linii kolejowych zasilana jest napięciem przemiennym U=3000V
    Maksymalna moc lokomotywy elektrycznej wynosi 4MW
    Oblicz:
    a) całkowity opór uzwojenia silnika elektrycznego tej lokomotywy.
    b) maksymalną wartość prądu pobieraną przez lokomotywę w trakcie jazdy.
    c) maksymalną prędkość gdy TARCIE .... ten punkt ignorujemy bo to mechanika.
    Pomyliłem się to rzeczywiście mechanika , ale pozwala oszacować moc Lokomotywy w biegu więc 15-03-2005 dopisuję:
    c) maksymalna prędkość z jaką mże poruszać się pociąg o łącznej masie 160 ton ciągnięty przez ta lokomotywę jeżeli współczynnik tarcia kół o szyny wynosi 0,1 (opory powietrza pomijamy).
    Ponieważ nie mechanika jest tematem posta, więc dla ewentualnych zapominalskich:
    siła potrzebna do porusznia takiego pociągu przy u=0,1 to : 160 000 Niutonów.
    prędkość (m/sek) = Moc na kołach(W) dzielona przez siłę. (Niuton)
    Mnie wychodzi ,że dla 4MW to by było 90 km na godz.
    d) Obliczona w punkcie B wartość natężenia prądu płynacego w uzwojeniach silnika lokomotywy jest tak duża, że wydaje sie nierealna. Jakie urzdzenia zastosowałbyś, aby zmniejszyc to natężene. Jakie będą tego konsekwencje, jeśli chodzi o napięcie.

    Dopisuję po godzinie:
    W następnym poście "Gosia 2k" wyliczyła, że oporność uzwojenia silnika wynosi ok 2,25 om.
    Trochę to mnie nie satysfakcjonuje i zadaje pytanie dodatkowe (poza konkursowe):
    Przy założeniu, że oporność uzwojenia silnika wynosi obliczone 2,25 oma
    Ile wynosi sprawność silnika przy maksymalnej mocy?

    Dopisuję po drugiej godzinie:
    "Krzychol66" trzy posty niżej wprowadził ciekawy wątek (słuszny) , jak silnik pracuje bez obrotów to jest on jak grzałka o mocy 4MW i wtedy to na kołach jest 0W!
    Trzeba by jednak dodać, ze moment obrotowy kół jest bardzo duży i za chwilę już nastąpi: "szarpnęła wagony i ciągnie z mozołem i wolno się toczy koło za kołem". Ale w tym momencie to już nie będzie 4MW tylko troszkę mniej.
    Stąd pytanie dodatkowe: czy gdy wał sie kręci to oporność uzwojenia silnika rośnie?

    15 marca usunąłem bezsensowny fragment ( przez pomyłkę przyjąłem, że "Krzychol66" podał wartość prądy w czasie jazdy 1,33 kA).

    18 Marca- jest przeredagowana wersja zadania ! Mam nadzieję że bez "wielbładów"? zapraszam do powtórnego rozwiazywania!

    0 20
  • #2 14 Mar 2005 12:02
    Gosia2k
    Poziom 14  

    Andrzej Maciejewski napisał:

    Trakcja elektryczna linii kolejowych zasilana jest napięciem przemiennym U=3000V


    Trakcja elektryczna linii kolejowych w Polsce zasilana jest napieciem stałym 3000V (tak samo w krajach b. ZSRR, Czechach, Słowacji, Francji, Włoszech, Wielkiej Brytanii, Hiszpanii, Belgii i Holandii.) W Niemczech stnieją linie zasilane napieciem przemienny o obniżonej częstotliwości (16 i 2/3 Hz). Fizycy to zawsze lubią wszystko sobie utrudniac ;)

    A moc podana w zadaniu to moc ciągła, godzinowa czy chwilowa?

    ad d) Zawsze można wstawić rezystor powdujący spadek napięcia (tylko po co? Może jeszcze w zimie ujdzie bo pasażerom ciepło bedzie ;)). Powszechnie stosuje się łączenie silników w szereg lub szeregowo-równolegle.
    ad a) zmieniono (każdy mmoże się pomylić)
    ad b) I≈1,33kA
    Obliczenia oczywiście dla pradu stałego, w końcu to olimpiada dla gimnazjalistów.

    0
  • #3 14 Mar 2005 13:11
    Andrzej Maciejewski
    Poziom 20  

    pytasz Gosia2k:
    "A moc podana w zadaniu to moc ciągła, godzinowa czy chwilowa?"

    Nie wiem, nie ja jestem autorem zadania. (również nie ja jestem autorem "Trakcja elektryczna linii kolejowych zasilana jest napięciem przemiennym U=3000V")

    Ja bym założył, że chwilowa, ale skoro już dowiedziałem się, że istnieją tak długie chwile jak godzina, to myślę , że właściwa by była godzinowa (dalej pytani jesteśmy o prędkość maksymalną, którą musimy uzyskać przy max mocy ale przecież nie w "jednej chwili", czyli godzina by była tu jak najbardziej na miejscu).
    A swoją drogą możesz podać definicję mocy godzinowej?
    ["U mnie" w elektronice, to to moce chwilowe trwają mili a czasami mikrosekundy a potem złącze półprzewodnika ulega zniszczeniu termicznemu, bo wydzielone na złączu ciepło nawet nie zdąży "dojść" do obudowy tranzystora. Ponadto jest definiowana moc impulsowa i "niepowtarzalna" moc impulsowa ].

    0
  • #4 14 Mar 2005 15:01
    krzychol66
    Poziom 24  

    Gosia2k napisał:
    A moc podana w zadaniu to moc ciągła, godzinowa czy chwilowa?
    Chyba chodzi o moc pobieraną przez silnik w stanie zwarcia (tzn. z zahamowanym wałem) przy zasilaniu napięciem znamionowym. Tylko wtedy z prądu i napięcia można policzyć opór...

    Jako ciekawostka: "chwila" dla energetyki wynosi 15 minut...

    No i oczywiście sprawność silnika w stanie zwarcia wynosi równe 0. Bo co prawda siły są, ale przesunięcia ani widu...
    Cytat:


    ad d) Zawsze można wstawić rezystor powdujący spadek napięcia (tylko po co? Może jeszcze w zimie ujdzie bo pasażerom ciepło bedzie ;)). Powszechnie stosuje się łączenie silników w szereg lub szeregowo-równolegle.
    Co nie zmienia faktu powszechnego używania rezystorów rozruchowych zarówno w tramwajach, jak i lokomotywach.
    Cytat:

    ad a) R=2,25 Ω
    ad b) I≈1,33kA
    Obliczenia oczywiście dla pradu stałego, w końcu to olimpiada dla gimnazjalistów.

    Dla przemiennego tak samo (wpływ indukcyjności, jako nie podany, należałoby pominąć ;) )

    0
  • #5 14 Mar 2005 23:14
    Gosia2k
    Poziom 14  

    Andrzej Maciejewski napisał:
    A swoją drogą możesz podać definicję mocy godzinowej?
    ["U mnie" w elektronice, to to moce chwilowe trwają mili a czasami mikrosekundy a potem złącze półprzewodnika ulega zniszczeniu termicznemu, bo wydzielone na złączu ciepło nawet nie zdąży "dojść" do obudowy tranzystora. Ponadto jest definiowana moc impulsowa
    i "niepowtarzalna" moc impulsowa ].


    1.
    Moc ciągła - moc, którą silnik może rozwijać trwale
    moc gpdzinowa - moc, jaką silnik może rozwijać w ciągu godziny bez przekroczenia dopuszczalnej temperatury nagrzania
    moc chwilowa - moc, jaką silnik może rozwijać tylko w ciągu kilku minut

    I nie ja to sobie wymyśliłam ale projektanci silników trakcyjnych.

    2. Jak czytałam pierwszy post to był on 3 razy krótszy niż teraz i nie było mowy o żadnej tam prędkości, podaje Pan niepełne dane z błędami (chociażby to że w trakcji używa się napięcia stałego, nawet przepisując treść zadania powinien się Pan domyślić że ktoś błąd zrobił bo dzieciaki w gimnazjum nie mogą mieć zielonego pojęcia o prądzie przemiennym) i oczekuje nie wiadomo czego. Z tych danych niczego więcej nie można było wyliczyc.

    krzychol66 napisał:
    wpływ indukcyjności, jako nie podany, należałoby pominąć

    wię sprawność, która też nie była podana należy uznać jako 100%.

    0
  • #6 15 Mar 2005 00:49
    diff
    Poziom 19  

    Andrzeju-nie sposób traktować silnika prądu przemiennego jako opornosci jak rozumiem czynnej/gimnazjum/ takie pytania ? musiałbym kogoś obrazić. napędy tego typu są b. złożone wielosilnikowe każde koło jest silnikiem a cały ten interes napędzany jest przetwornicami bądz elektromaszynowymi ,elektronicznymi a praktycznie są to konstr. mieszane . Opornosci bym nie liczył bo jest to nieprzyzwoite a chętnie zatrudnił bym tego pedagoga np. do przetaczania wagonów.

    0
  • #7 15 Mar 2005 08:21
    Gosia2k
    Poziom 14  

    diff napisał:
    a chętnie zatrudnił bym tego pedagoga np. do przetaczania wagonów.


    Popieram pomysł kolegi ;)

    Po dłuższym zastanoieniu na suneło mi się kilka wniosków na temat tego zadania.

    1. W zadaniu tym silnik jest traktowany jako już "jadący" (kwestia rozruchu takiej maszyny to osobny temat)
    2. W związku z tym nie da się obliczyć rezystancji uzwojeń tego silnika, bo należałoby go zatrzymać (stan zwarcia) i zasilać obniżonym napięciem mierzyć prąd i dopiero liczyć rezystancję. Rezystancję możemy też obliczyć zdanych zamionwych silnika, których w tym zadaniu nie podano (Moc i napięcie toza mało)
    3.
    Andrzej Maciejewski napisał:
    Maksymalna moc lokomotywy elektrycznej wynosi 4MW Oblicz:
    a) całkowity opór uzwojenia silnika elektrycznego tej lokomotywy.

    Tylko że lokomotywa nie jest napędzana jednym silnikiem a na rzykład jest tych silników 8.
    Ale cóż napierw można wstawić do lokomotywy silnik o nierealnych parametrach (4MW) a potem pytać dzieciaki co można zrobić aby zmniejszyć natężnie nierealnie wysokiego prądu.

    0
  • #8 15 Mar 2005 10:21
    krzychol66
    Poziom 24  

    Andrzej Maciejewski napisał:
    "Krzychol66" trzy posty niżej wprowadził ciekawy wątek (słuszny) , jak silnik pracuje bez obrotów to jest on jak grzałka o mocy 4MW i wtedy to na kołach jest 0W!
    Trzeba by jednak dodać, ze moment obrotowy kół jest bardzo duży i za chwilę już nastąpi: "szarpnęła wagony i ciągnie z mozołem i wolno się toczy koło za kołem". Ale w tym momencie to już nie będzie 4MW tylko troszkę mniej.
    [dodane] Napisałem. Podtrzymuję [/dodane]
    Cytat:
    A dalej "krzycholu66" piszesz, że w czasie jazdy prąd będzie wynosił 1.33 kA
    Nic takiego nie napisałem...
    Cytat:
    - a tojuż czyni Twoją wypowiedź wewnętrznie sprzeczną bo przecież w tym momencie "koła turkocą i gna coraz prędzej i stuka i puka łomoce i pędzi" czyli już nie na zatrzymany wał.
    Stąd pytanie dodatkowe: czy gdy wał się kręci to oporność uzwojenia silnika rośnie? A może w duecie z "Gosia2k" (oboje podaliście 1,33 kA) znajdziecie uzasadnienie, że oporność pozostaje taka sama.


    No, to trzeba wrócić do podstaw wiedzy o silnikach.
    Przy bardzo dużym uproszczeniu polegającym na założeniu, że jedyne straty w silniku są generowane w miedzi uzwojeń, pracę silnika prądu stałego można opisać tak:

    U = E + I * R
    P_pob = U * I
    P_mech = E * I
    P_strat = (U - E) * I = I^2 * R
    η = ( P_mech / P_pob ) * 100%

    gdzie
    U = napięcie zasilające (tu: 3 kV)
    E = napięcie indukowane w silniku w wyniku obrotów wirnika w polu magnetycznym stojana
    I = prąd silnika
    P_pob = moc pobierana z sieci zasilającej
    P_mech = moc mechaniczna oddawana na wale silnika (moc użyteczna)
    P_strat = moc strat w silniku
    η = sprawność silnika

    Otóż przy zatrzymanym wirniku E = 0.
    Potem w miarę rozpędzania się lokomotywy E rośnie. Dlatego maleje I chociaż R pozostaje bez zmian.
    W silniku trakcyjnym szeregowym E jest funkcją dwóch zmiennych:
    (w dużym uproszczeniu) jest wprost proporcjonalne do prędkości
    i wprost proporcjonalne do I.
    Cytat:

    krzychol66 napisał:
    wpływ indukcyjności, jako nie podany, należałoby pominąć

    wię sprawność, która też nie była podana należy uznać jako 100%.

    Spokojnie, przecież dałem uśmieszek...
    Chyba oczywiste dla fachowca że w silniku AC o mocy >1kW zaniedbywać to sobie można rezystancje a nie reaktancje...

    Cytat:
    Tylko że lokomotywa nie jest napędzana jednym silnikiem a na rzykład jest tych silników 8.
    Ale cóż napierw można wstawić do lokomotywy silnik o nierealnych parametrach (4MW) a potem pytać dzieciaki co można zrobić aby zmniejszyć natężnie nierealnie wysokiego prądu.

    Wszystko się zgadza. Ale:
    1. dla potrzeb dydaktycznych można uprościć układ napędowy do 1 "wirtualnego" silnika.
    2. Całkowicie realny silnik 500 kW 3 kV przy założeniu sprawności 86% będzie przy zwarciu pobierał ok. 4 MW.
    3. Oczywiście, że realne układy napędowe są bardziej skomplikowane, niż ten z zadania. Ale m. in. po to takie zadania się rozwiązuje, aby uczeń mógł sam zrozumieć, po co wprowadza się te komplikacje...

    0
  • #9 15 Mar 2005 10:59
    Gosia2k
    Poziom 14  

    krzychol66 napisał:

    dla potrzeb dydaktycznych można uprościć układ napędowy do 1 "wirtualnego" silnika.


    Zgadzam się, chodziło mi o to że skoro sprowadzamy całość do jednego dużego 'wirtualnego' silnika to nie pytajmy dlaczego prąd wyszedł nierealnie duży. A tak na marginesie 1,33 kA to wcale nie tak nierealnie dużo :)

    0
  • #10 15 Mar 2005 12:00
    Andrzej Maciejewski
    Poziom 20  

    "Krzycholu66" zaprzeczasz że napisałeś : "jak silnik pracuje bez obrotów to jest on jak grzałka o mocy 4MW "
    Masz nawet rację bo użyłeś innych słów:
    "No i oczywiście sprawność silnika w stanie zwarcia wynosi równe 0."

    Powyższe jest stwierdzeniem prawdziwym.

    Stąd MOJA informacja, że "wprowadziłeś nowy wątek" i dalej już MÓJ opis tego wątku:
    skoro silnik pobiera moc, a nie daje mocy na wale(sprawnośc zero) , to cała energia dostarczona energia zamienia się w ciepło - czyli silnik jest grzałką , (no bo czym innym, skoro tylko grzeje).

    Czy uważasz, że twoje i moje sformuowanie nie są równoważne?

    0
  • #11 15 Mar 2005 12:09
    krzychol66
    Poziom 24  

    Andrzeju, to co napisałeś powyżej jest prawdą i chociaż ja tego w ten sposób nie sformułowałem, to jednak się w pełni zgadzam.

    Protestowałem wobec Twojego twierdzenia, jakobym napisał, że

    Cytat:

    A dalej "krzycholu66" piszesz, że w czasie jazdy prąd będzie wynosił 1.33 kA

    Bo oczywiście, że spadnie. W miarę wzrostu prędkości będzie wzrastało napięcie indukowane w silniku i zarówno prąd jak i moc pobierana przez silnik będzie spadała.

    [/quote]

    0
  • #12 15 Mar 2005 12:45
    Andrzej Maciejewski
    Poziom 20  

    Gosia pisze
    "I nie ja to ([i]pojęcie mocy godzinowej[/i]) sobie wymyśliłam ale projektanci silników trakcyjnych."

    Gosiu, nie złośc się. Ja naprawdę pierwszy raz dowiedziałem się o takiej definicji i cieszę się, że czegoś nowego się dowiedziałem. Jeśli zrozumiałaś, że docinam Ci pisząc o mocy impulsowej w czasie mili i mikrosekund, to nie dlatego, żebym kwestionował moc godzinową, tylko żeby podzielić się z Tobą swoimi doświadczeniami.


    podaje Pan niepełne dane z błędami (chociażby to że w trakcji używa się napięcia stałego, nawet przepisując treść zadania powinien się Pan domyślić że ktoś błąd zrobił bo dzieciaki w gimnazjum nie mogą mieć zielonego pojęcia o prądzie przemiennym)

    Może źle zrozumiałaś intencje jakimi się kierowałem zamieszczając ten post.
    Ja widzę wszystkie (przynajmniej wydaje mi się, że wszystkie) błędy tego zadania, wiem co w treści zadania trzeba by poprawić i mam nadzieję że prawidłowo odczytuję intencje autora.
    Zadanie znalazło się na tym forum, dlatego że zostało CAŁKIEM NA SERIO przedstawione do rozwiązania uczniom na "olimpiadzie " przedmiotowej z fizyki. W zamyśle autora zadania - najprawdopodobniej było proste zadanie wymagające znajomości prawa oma (ja Andrzej Maciejewski NIE JESTEM autorem), co z tego wyszło to pokazuje dyskusja.
    Chciałem sprowokować dyskusję o zadaniu i o tym na jakie manowce myślowe prowadzi źle skonstruowane zadanie.

    [size=9][color=#999999]Dodano po 16 [minuty]:[/color][/size]

    [quote="krzychol66"]Andrzeju,
    Protestowałem wobec Twojego twierdzenia, jakobym napisał, że w czasie jazdy prąd będzie wynosił 1.33 kA Bo oczywiście, że spadnie. [/quote]

    Jeszcze raz zajrzałem nas Twój post,
    Tak masz rację, 1,33KA w twoim poście to był cytat czyli nie Ty byłeś autorem i mój błąd, że Ciebie "wywołałem do odpowiedzi"- przepraszam.

    0
  • #13 15 Mar 2005 13:33
    krzychol66
    Poziom 24  

    Andrzej Maciejewski napisał:
    Upss ,
    Przykro mi, ale jednak Ci się "wypskło".
    pytanie b) brzmi:
    "b)podaj maksymalną wartość prądu pobieraną przez lokomotywę w trakcie jazdy."
    Twoja odpowiedź brzmi:
    ad b) I≈1,33kA

    OK. Niech będzie... ;)
    Co prawda mógłbym się bronić, że to jest max i że następuje w chwili "0+" po ruszeniu, przy prędkości "0+", a potem jak Pan Bóg przykazał, spada, ale...
    Rzeczywiście, zacytowałem z aprobatą.
    Co nie zmienia oczywiście faktu, że jest to prawidłowa odpowiedź.

    A wracając do zadania i jego błędów formalnych:
    W zasadzie jest 1 "wielbłąd" - mianowicie wprowadzenie do rozważania prądu przemiennego.
    "Nierzeczywistość" układu można IMHO autorom wybaczyć; w końcu jest to zadanie gimnazjalne z fizyki a nie zadanie egzaminacyjne dla studentów elektrotechniki z trakcji elektrycznej.
    Dalej można się "czepiać" głównie braku precyzji. Np. niby skąd uczeń gimnazjum ma wiedzieć, że moc o której mowa, to moc pobrana przez silnik, a nie oddana.
    Niby skąd uczeń gimnazjum ma wiedzieć, że 1,33 kA to "dużo". I co to w ogóle znaczy "dużo"...? Tyle typowa lokomotywa z sieci pobiera, przewody to mają wytrzymać, pantograf też. Ciekawe, co autor uznałby za "dużo" przy turbigeneratorze 500 MW...

    Dodano po 13 [minuty]:

    A odnośnie pytań "olimpijskich" z fizyki w ogóle:

    kolega ze studiów opowiadał mi, że jemu na takowej olimpiadzie (szkoła średnia, lata 80-te) zadano pytanie:

    - czy w czasie burzy lepiej jest być suchym czy mokrym?

    Wydaje się, że "autor" "miał na myśli" połączenie zjawiska naskórkowości z przewodnictwem elektrycznym wody. Oczywiście zupełnie zignorował skalę zjawisk, jakie zachodzą przy uderzeniu pioruna, no bo i po cóż by sobie takimi szczegółami głowę zaprzątać.

    Kolega odpowiedział mniej więcej tak:

    - lepiej jest być suchym.
    Bo jak piorun ma zabic to i tak zabije, a jak się jest mokrym to się można przeziębić.

    No i oczywiście do następnego etapu nie awansował...

    0
  • #14 15 Mar 2005 14:17
    Andrzej Maciejewski
    Poziom 20  

    [quote="krzychol66"]
    już Cię przeprosiłem za swoja nieuwagę. Rzeczywiście nie Ty wprowadziłeś 1,33kA

    Piszesz "Krzycholu66", że
    W zasadzie jest 1 "wielbłąd" - mianowicie wprowadzenie do rozważania prądu przemiennego.
    Dalej można się "czepiać" głównie braku precyzji. Np. niby skąd uczeń gimnazjum ma wiedzieć, że moc o której mowa, to moc pobrana przez silnik, a nie oddana.

    "Krzycholu66" ! Przecież powyższe to jest 2 wielbłąd a nie brak precyzji.

    Ja (Andrzej) widzę jeszce więcej wielbłądów :

    3. Czy "jazda" lokomotywy to również moment ruszania?

    4. Czy oporność uzwojenia silnika nie pomieszała się autorowi z zastępczą rezystancją jaką stanowi lokomotywa (wraz z wagnami) dla sieci (O indukcyjnościach nie mówimy bo to fragment "wielbłąda" nr 1.)

    5. Czy zbudowanie takiego silnika, że jego uzwojenie jest wykonane z "prawie" nadprzewodnika a rozruch lokomotywy odbywa się przez opornik rozruchowy jest bezsensowna? Jeżeli nie jest bezsensowne to jak obliczyć rezystancję uzwojenia takiego "idealizowanego" silnika. (Mając moc i napięcie) .

    6. Czy zadanie:
    Mamy transformator o przekładni 1: 1 (identyczne dwa uzwojena) i mocy 4MW zasilany napięciem 3000V. Oblicz oporność jego uzwojeń .
    Jest "lustrzanym " odbiciem zadania "olimpijskiego"?
    A jeśli jest analogicznym zadaniem to jak obliczyc oporność transformatora?

    0
  • #15 15 Mar 2005 15:10
    krzychol66
    Poziom 24  

    [quote="Andrzej Maciejewski"]

    krzychol66 napisał:

    już Cię przeprosiłem za swoja nieuwagę. Rzeczywiście nie Ty wprowadziłeś 1,33kA

    Piszesz "Krzycholu66", że
    W zasadzie jest 1 "wielbłąd" - mianowicie wprowadzenie do rozważania prądu przemiennego.
    Dalej można się "czepiać" głównie braku precyzji. Np. niby skąd uczeń gimnazjum ma wiedzieć, że moc o której mowa, to moc pobrana przez silnik, a nie oddana.

    "Krzycholu66" ! Przecież powyższe to jest 2 wielbłąd a nie brak precyzji.
    O tyle nie jest, że przyjęło się między elektrykami "mocą silnika" elektrycznego nazywać moc pobraną przez ten silnik. Ale gimnazjalista ma prawo tego nie wiedzieć.
    Cytat:

    Ja (Andrzej) widzę jeszce więcej wielbłądów :

    3. Czy "jazda" lokomotywy to również moment ruszania?
    Oczywiście. Dlaczego nie?
    Ruszanie jest przejściem ze stanu "stoję" do stanu "jadę"... W chwili pierwszego drgnięcia kół można mówić o jeździe...
    Cytat:

    4. Czy oporność uzwojenia silnika nie pomieszała się autorowi z zastępczą rezystancją jaką stanowi lokomotywa (wraz z wagnami) dla sieci
    Nie. Jakby przeszedł się z omomierzem albo z jakimś mostkiem oporowym i pomierzył oporność uzwojeń silnika na jego zaciskach, to przy zaniedbaniu wpływów temperatury otrzymałby dokładnie tą samą wartość, co w próbie zwarcia.
    O rezystancjach zastępczych mówimy przy silnikach indukcyjnych - gdzie rzeczywistą rezystancję wirnika trzeba przeliczyć na "stronę stojana".
    Cytat:

    5. Czy zbudowanie takiego silnika, że jego uzwojenie jest wykonane z "prawie" nadprzewodnika a rozruch lokomotywy odbywa się przez opornik rozruchowy jest bezsensowna? Jeżeli nie jest bezsensowne to jak obliczyć rezystancję uzwojenia takiego "idealizowanego" silnika. (Mając moc i napięcie) .
    To nie jest "prawie" nadprzewodnik. To są zupełnie realne wartości dla silnika o mocy znamionowej mniej - więcej 0.5 - 0.8 MW i sprawności w warunkach znamionowych 80-90%.
    A rozruch oporowy (zasilanie silnika przez stopniowo zmniejszającą się rezystancję) jest uznanym, od dawna stosowanym sposobem uruchamiania silników prądu stałego.
    Cytat:

    6. Czy zadanie:
    Mamy transformator o przekładni 1: 1 (identyczne dwa uzwojena) i mocy 4MW zasilany napięciem 3000V. Oblicz oporność jego uzwojeń .
    Jest "lustrzanym " odbiciem zadania "olimpijskiego"?
    A jeśli jest analogicznym zadaniem to jak obliczyc oporność transformatora?

    No nie jest. Bo w zadaniu "olimpijskim" wyraźnie napisano o "mocy maksymalnej", a nie "mocy znamionowej". Stosunkowo łatwo jest "dojść", że ta "moc maksymalna" jest w stanie zwarcia silnika. W przypadku transformatora nic nie wskazuje na 4 MW jako "moc zwarciową". No i kłania nam się wielbłąd nr 1...
    Poza tym transformator ma 2 izolowane od siebie strony - pierwotną i wtórną. A silnik szeregowy ma 1 zestaw uzwojeń połączonych ze sobą w szereg.

    0
  • #16 15 Mar 2005 18:59
    Andrzej Maciejewski
    Poziom 20  

    [/quote]Że przyjęło się między elektrykami "mocą silnika" elektrycznego nazywać moc pobraną przez ten silnik.

    Cytat:

    2.
    Czy to koniecznie musi być moc pobierana przy pracy na zatrzymany wał?
    Ja sobie wyobrażałem, że te 4MW dostarczone do silnika to się podzielą w czasie jego pracy z maksymalną mocą na 20% strat i 80% w koła.
    W takich warunkach oprność silnika wychodzi mi 0,45 oma.
    a moc dysponowana na kołach 3,2 MW. Oczywiście w momencie startu silnika trzeba zastosować opornik np. 1,8 oma (2,25- 0,45)
    I wtedy wychodzą nam takie "ładne wyniki" : Z sieci 3000V lokomotywa (z opornikiem, który traktują jako integralna część silnika) łyknie 4MW , popłyną 1,33 kA a potem już gdy się będzie toczyć to zerujemy opornik i pełną garścią czerpiemy z maksymalnej dysponowanej mocy na kołach 3,2 MW.

    3.
    Ruszanie jest przejściem ze stanu "stoję" do stanu "jadę"... W chwili pierwszego drgnięcia kół można mówić o jeździe..

    Trudno Ci odmówić racji , tylko jeżeli intencją autora był i przypadek ruszania to lepiej w treści zadania nic nie pisać niż uszczegółowić: "w trakcie jazdy" bo to sugeruje jazdę z normalna prędkościa. A jeżeli autor poważnie traktuje uczestników konkursu to powinien zasugerować, że należy rozważać wszystkie przypadki i "pomóc" dodając objaśnienie "w dowolnym stanie dynamiki pociągu"
    ( Bo nie o to chodzi , żeby na szybkie pytanie "imię Marksa", otrzymać odpowiedź "Engels" co po sekundzie wywołuje śmiech słyszących i mętne tłumaczenie odpowiadającego "nie chwyciłem o co mnie pytasz")
    Ale masz rację , to nie "3 wielbłąd " tylko niedomówienie .


    4. Czy oporność uzwojenia silnika nie pomieszała się autorowi z zastępczą rezystancją jaką stanowi lokomotywa
    Mówisz "Krzycholu66" ze
    Nie. Jakby przeszedł się z omomierzem albo z jakimś mostkiem oporowym i pomierzył oporność uzwojeń silnika na jego zaciskach, to przy zaniedbaniu wpływów temperatury otrzymałby dokładnie tą samą wartość, co w próbie zwarcia.

    Z faktu, że metoda pomiaru "na zwarcie" i omomierzem dają te same wyniki (tu się zgadzamy) , nie dowodzi że autor ". ale w dalszym ciągu moje obliczenia z punktu 2. są aktualne i z nich wynika, że przy 20% sprawności i maksymalnej mocy uzwojenie silnika ma 0,45 oma a sieć widzi obciążenie 2,25 oma.
    (oczywiście dla innego podziału straty/koła wyniki będą odpowiednio inne , stąd wniosek, że do obliczenia oporności wewnętrznej brak silnika brak danych (np sprawności).
    Ale skoro mowa o intencjach to trzeba bu uzupełnic zadanie o punkt c) , który jako mechaniczny wydawał mi się nieistotny.
    c)Oblic: maksymalną prędkość z jaką mże poruszać się pociąg o łącznej masie 160 ton ciągnięty przez ta lokomotywę jeżeli współczynnik tarcia kół o szyny wynosi 0,1 (opory powietrza pomijamy).
    Ponieważ nie mechanika jest tematem posta, na skróty:
    Mnie wychodzi ,że dla 4MW to by było 25 m/sek czyli 90 km na godz.





    Tylko powstaje problem, że 4MW to są gdy silnik ma 2,25 oma oporności ale wał stoi!
    No to trzeba teraz dopasować układ energetycznie po bratersku: połowa mocy w silniku a połowa w "koła" .
    Dla tego przypadku wypadkowa oporność zastępcza lokomotywy ro 4,5 oma , czyli moc pobierana przez lokomotywę to 2MW , a moc oddana na kkoła to juz tylko 1 MW , z prostej proporcji maksymalna prędkość 22,5 km na godzine. Nie jest to rewelacja . A tak prawdę mówiąc to nie wiem ile to jak wielki jest taki pociąg "za" 160 tom ( lokomotywa + ile wagonów ,żeby bylo lżej to osobowych).

    Blizsze życia wyniki (tak 75 km/godz) otrzymamy gdy przyjmiemy 3,2 MW na kołach (tak jak to obliczyłemw punkcie 2 ) ale to jest tylko przesłanka ułatwiająca DOMNIEMANIE "co autor zadania miał na myśli gdy kombinował to zadanie" w/g mnie to jednak pomieszała mu się oporność zastępcza z opornością uzwojenia.
    "Krzycholu66" czy ten NOWY faktem jest dobrą przesłanką do twierdzenia że jednak autorowi się "pomieszało"?

    5. Czy zbudowanie takiego silnika, że jego uzwojenie jest wykonane z "prawie" nadprzewodnika a rozruch lokomotywy odbywa się przez opornik rozruchowy jest bezsensowna? Jeżeli nie jest bezsensowne to jak obliczyć rezystancję uzwojenia takiego "idealizowanego" silnika. (Mając moc i napięcie) .

    Nie chwyciłeś co chciałem powiedzieć. Nie mówię, że są silniki z nadprzewodników (choć są w przyrodzie rzeczy o których się filozofom nie śniło) . Czy nie można zbudować silnika z "prawie" nadprzewodzącym uzwojeniem? W na papierae w zadaniu zawsze można. Wtedy na pewno można by ustawić rodzinę przypadków w których lokomotywa pobiera 4MW a zmieniając opornośc uzwojenia silnika zmieniamy po prostu sprawność lokomotywy. Dla zerowej oporności wychodzi nam sprawność 100 % na kołach a dla rzeczywistej oporności np przywołanej w 1 punkcie wartości 0.45 om mamy 80% na kołach.


    6.
    Andrzej zapytał:
    Czy zadanie Mamy transformator o przekładni 1: 1 (identyczne dwa uzwojena) i mocy maksymalnej 4MW zasilany napięciem 3000V. Oblicz oporność jego uzwojeń .
    Jest "lustrzanym " odbiciem zadania "olimpijskiego"?

    Krzychol66 ma zastrzeżenia:
    No nie jest. Bo w zadaniu "olimpijskim" wyraźnie napisano o "mocy maksymalnej", a nie "mocy znamionowej". Ale dlaczego założyłeś, że "mój" transformator ma moc znamionową, JUŻ POPRAWIAM ! na "maksymalną" (cokolwiek by to znaczyło).

    Nie dopuszczasz myśli, że będę zwierał trasnsformator. Ale sam proponujesz określenie, że "maksymalna moc silnika" to moc z unieruchomionym wałem (bez opornika szeregowego!)!
    Zadam pytanie dodatkowe na jak długo? na godzinę? na 15 minut?
    Nie jestem energetykiem (pewnie wycziłeś, że elektronikiem)
    Mnie się wydaje, że maksymalna moc silnika to właśnie te 4MW o których pisałem w punkcie 1. Powrajacąc do "mojego" transformatora, tu jest podobnie 800kW strat w uzwojeniach a reszta czyli 3,2 MW do odbiornika. Jak go zewrę to go spalę, chyba, że zastosuję opornik startowy, no ale Ty w "swojej" lokomotywie też go stosujesz. (może jednak jest więcej podobieństw niż Ci się wydawało na pierwszy rzut oka)

    Piszesz "Krzycholu66" że
    Poza tym transformator ma 2 izolowane od siebie strony - pierwotną i wtórną.
    Odpowiadam:
    Nie różnice są istotnie, tylko podobieństwa metod rachunkowych stosowanych w tych obu przypadkach.
    A tak na marginesie to żeby zwiększyc podobieństwo to zwieramy jeden koniec pierwotnego z jednym końcem wtórnego (nie pytaj mnie po co - bo to nie jest istotne) , a i żeby były dwa uzwojenia w szereg, to każde uzwojenie dzielimy na dwa (nie pytaj mnie po co - bo to nie jest istotne) , inny wariant to autotransformator (nie pytaj mnie po co - bo to nie jest istotne) itd.
    Powtórzę , nie jest istotne lokomotywa czy transformator, tylko jaki APARAT OBLICZEINOWY.

    Na marginesie: jak to robisz, że u Ciebie cytaty są w białych ramkach?

    0
  • #17 16 Mar 2005 11:31
    krzychol66
    Poziom 24  

    Przepraszam, ale ten list będzie pewnie moim ostatnim w dłuższym okresie, co więcej być może go nie zdążę dokończyć...

    Andrzej Maciejewski napisał:
    Że przyjęło się między elektrykami "mocą silnika" elektrycznego nazywać moc pobraną przez ten silnik.

    2.
    Czy to koniecznie musi być moc pobierana przy pracy na zatrzymany wał?
    Ja sobie wyobrażałem, że te 4MW dostarczone do silnika to się podzielą w czasie jego pracy z maksymalną mocą na 20% strat i 80% w koła.
    W takich warunkach oprność silnika wychodzi mi 0,45 oma.
    a moc dysponowana na kołach 3,2 MW. Oczywiście w momencie startu silnika trzeba zastosować opornik np. 1,8 oma (2,25- 0,45)
    I wtedy wychodzą nam takie "ładne wyniki" : Z sieci 3000V lokomotywa (z opornikiem, który traktują jako integralna część silnika) łyknie 4MW , popłyną 1,33 kA a potem już gdy się będzie toczyć to zerujemy opornik i pełną garścią czerpiemy z maksymalnej dysponowanej mocy na kołach 3,2 MW.
    Nie musi. Ale akurat tak się składa, że przy zahamowanych kołach pobór mocy będzie maksymalny. A o takim poborze mocy mowa jest w zadaniu.
    Cytat:

    3.
    Ruszanie jest przejściem ze stanu "stoję" do stanu "jadę"... W chwili pierwszego drgnięcia kół można mówić o jeździe..

    Trudno Ci odmówić racji , tylko jeżeli intencją autora był i przypadek ruszania to lepiej w treści zadania nic nie pisać niż uszczegółowić: "w trakcie jazdy" bo to sugeruje jazdę z normalna prędkościa.
    Ba... ale co to jest "normalna prędkość"?
    Cytat:
    A jeżeli autor poważnie traktuje uczestników konkursu to powinien zasugerować, że należy rozważać wszystkie przypadki i "pomóc" dodając objaśnienie "w dowolnym stanie dynamiki pociągu"
    IMHO to by tylko zaciemniło obraz. To za uczenie brzmi jak na gimnazjum.
    Cytat:


    4. Czy oporność uzwojenia silnika nie pomieszała się autorowi z zastępczą rezystancją jaką stanowi lokomotywa
    Mówisz "Krzycholu66" ze
    Nie. Jakby przeszedł się z omomierzem albo z jakimś mostkiem oporowym i pomierzył oporność uzwojeń silnika na jego zaciskach, to przy zaniedbaniu wpływów temperatury otrzymałby dokładnie tą samą wartość, co w próbie zwarcia.

    Z faktu, że metoda pomiaru "na zwarcie" i omomierzem dają te same wyniki (tu się zgadzamy) , nie dowodzi że autor ". ale w dalszym ciągu moje obliczenia z punktu 2. są aktualne i z nich wynika, że przy 20% sprawności i maksymalnej mocy uzwojenie silnika ma 0,45 oma a sieć widzi obciążenie 2,25 oma.
    (oczywiście dla innego podziału straty/koła wyniki będą odpowiednio inne , stąd wniosek, że do obliczenia oporności wewnętrznej brak silnika brak danych (np sprawności).
    Ba! ale sprawność silnika nie jest mu dana raz na zawsze tylko zależy od warunków zewnętrznych (zasilanie, prędkość, obciążenie na wale.
    Cytat:

    Ale skoro mowa o intencjach to trzeba bu uzupełnic zadanie o punkt c) , który jako mechaniczny wydawał mi się nieistotny.
    c)Oblic: maksymalną prędkość z jaką mże poruszać się pociąg o łącznej masie 160 ton ciągnięty przez ta lokomotywę jeżeli współczynnik tarcia kół o szyny wynosi 0,1 (opory powietrza pomijamy).
    Ponieważ nie mechanika jest tematem posta, na skróty:
    Mnie wychodzi ,że dla 4MW to by było 25 m/sek czyli 90 km na godz.

    Tylko powstaje problem, że 4MW to są gdy silnik ma 2,25 oma oporności ale wał stoi!
    No to trzeba teraz dopasować układ energetycznie po bratersku: połowa mocy w silniku a połowa w "koła" .
    A niby dlaczego "po bratersku"? Dlaczego i dla kogo silnik miałby się zachowywac "po bratersku"?
    A nie prościej i logiczniej cofnąć się do równań które podawałem i założyć, że prędkość liczymy dla maksymalnego P_obc (mocy na wale wynikającej z tamtych równań), a owo P_obc wyjdzie nam z układu równań przy założeniu że znamy U_zas i R ?
    Cytat:

    Dla tego przypadku wypadkowa oporność zastępcza lokomotywy ro 4,5 oma , czyli moc pobierana przez lokomotywę to 2MW , a moc oddana na kkoła to juz tylko 1 MW , z prostej proporcji maksymalna prędkość 22,5 km na godzine. Nie jest to rewelacja . A tak prawdę mówiąc to nie wiem ile to jak wielki jest taki pociąg "za" 160 tom ( lokomotywa + ile wagonów ,żeby bylo lżej to osobowych).
    Współczynnik tarcia jest najprawdopodobniej wzięty "z powietrza", żeby z równań nie wyszły jakieś katastrofalne ułamki - stąd i wyniki są mało realistyczne.
    Cytat:

    Blizsze życia wyniki (tak 75 km/godz) otrzymamy gdy przyjmiemy 3,2 MW na kołach (tak jak to obliczyłemw punkcie 2 ) ale to jest tylko przesłanka ułatwiająca DOMNIEMANIE "co autor zadania miał na myśli gdy kombinował to zadanie" w/g mnie to jednak pomieszała mu się oporność zastępcza z opornością uzwojenia.
    "Krzycholu66" czy ten NOWY faktem jest dobrą przesłanką do twierdzenia że jednak autorowi się "pomieszało"?
    "Oporność zastępcza" jest tu wprowadzona przez Ciebie. IMHO zupełnie niepotrzebnie...
    Cytat:

    5. Czy zbudowanie takiego silnika, że jego uzwojenie jest wykonane z "prawie" nadprzewodnika a rozruch lokomotywy odbywa się przez opornik rozruchowy jest bezsensowna? Jeżeli nie jest bezsensowne to jak obliczyć rezystancję uzwojenia takiego "idealizowanego" silnika. (Mając moc i napięcie) .

    Nie chwyciłeś co chciałem powiedzieć. Nie mówię, że są silniki z nadprzewodników (choć są w przyrodzie rzeczy o których się filozofom nie śniło) .
    Były całkiem poważne próby użycia nadprzewodników w turbogeneratorach elektrownianych. Nie znam ostatecznych wyników owych prób.
    Cytat:
    Czy nie można zbudować silnika z "prawie" nadprzewodzącym uzwojeniem? W na papierae w zadaniu zawsze można.
    Widzisz, znowu nie chwyciłeś. Dane silnika z tego zadania nie są papierowe. Silniki o parametrach zbliżonych do danego są od lat seryjnie produkowane i umieszczane w lokomotywach.
    Jako "minimodel" proponuję rozważyć rozrusznik samochodowy. Nominalnie pobiera 500W/12V=~40A; a "na zwarciu" (początek rozruchu) ciągnie ponad 200A ! I "żyje"!
    Cytat:
    Wtedy na pewno można by ustawić rodzinę przypadków w których lokomotywa pobiera 4MW a zmieniając opornośc uzwojenia silnika zmieniamy po prostu sprawność lokomotywy. Dla zerowej oporności wychodzi nam sprawność 100 % na kołach a dla rzeczywistej oporności np przywołanej w 1 punkcie wartości 0.45 om mamy 80% na kołach.


    6.
    Andrzej zapytał:
    Czy zadanie Mamy transformator o przekładni 1: 1 (identyczne dwa uzwojena) i mocy maksymalnej 4MW zasilany napięciem 3000V. Oblicz oporność jego uzwojeń .
    Jest "lustrzanym " odbiciem zadania "olimpijskiego"?

    Krzychol66 ma zastrzeżenia:
    No nie jest. Bo w zadaniu "olimpijskim" wyraźnie napisano o "mocy maksymalnej", a nie "mocy znamionowej". Ale dlaczego założyłeś, że "mój" transformator ma moc znamionową, JUŻ POPRAWIAM ! na "maksymalną" (cokolwiek by to znaczyło).

    Nie dopuszczasz myśli, że będę zwierał trasnsformator. Ale sam proponujesz określenie, że "maksymalna moc silnika" to moc z unieruchomionym wałem (bez opornika szeregowego!)!
    Zadam pytanie dodatkowe na jak długo? na godzinę? na 15 minut?
    Nie jestem energetykiem (pewnie wycziłeś, że elektronikiem)
    Mnie się wydaje, że maksymalna moc silnika to właśnie te 4MW o których pisałem w punkcie 1. Powrajacąc do "mojego" transformatora, tu jest podobnie 800kW strat w uzwojeniach a reszta czyli 3,2 MW do odbiornika. Jak go zewrę to go spalę, chyba, że zastosuję opornik startowy, no ale Ty w "swojej" lokomotywie też go stosujesz. (może jednak jest więcej podobieństw niż Ci się wydawało na pierwszy rzut oka)
    No widzisz, ale jak się poprawiłeś na "moc maksymalną", to z całą odpowiedzialnością mogę Ci powiedzieć, że będzie to właśnie moc podczas zwarcia transformatora. Zazwyczaj podaje się ja jako "moc zwarciową" i jest to bardzo ważny parametr dla doboru wyłączników, styczników i układów zabezpieczających.
    Z tym że z tej mocy nie wyliczy się rezystancji uzwojeń bo prąd mamy przemienny i ważniejszy jest wpływ indukcyjności.
    Cytat:

    Piszesz "Krzycholu66" że
    Poza tym transformator ma 2 izolowane od siebie strony - pierwotną i wtórną.
    Odpowiadam:
    Nie różnice są istotnie, tylko podobieństwa metod rachunkowych stosowanych w tych obu przypadkach.
    A tak na marginesie to żeby zwiększyc podobieństwo to zwieramy jeden koniec pierwotnego z jednym końcem wtórnego (nie pytaj mnie po co - bo to nie jest istotne) , a i żeby były dwa uzwojenia w szereg, to każde uzwojenie dzielimy na dwa (nie pytaj mnie po co - bo to nie jest istotne) , inny wariant to autotransformator (nie pytaj mnie po co - bo to nie jest istotne) itd.
    Powtórzę , nie jest istotne lokomotywa czy transformator, tylko jaki APARAT OBLICZEINOWY.

    Na marginesie: jak to robisz, że u Ciebie cytaty są w białych ramkach?

    Proste. Jeżeli chcesz odpowiadać z białymi ramkami to odpowiadając kliknij na klawisz "cytuj" i popatrz jak są użyte tagi quote i /quote (oczywiście w [nawiasach]).

    0
  • #18 17 Mar 2005 22:56
    diff
    Poziom 19  

    Wykazaliscie sie cierpliwoscią prawdziwie olimpijską-pozdrawiam

    0
  • #19 18 Mar 2005 15:18
    Andrzej Maciejewski
    Poziom 20  

    krzychol66 napisał:
    Przepraszam, ale ten list będzie pewnie moim ostatnim

    No dobrze w następnym poście podsumują dyskusję.
    (Ułożę poprawnie zadanie i je rozwiażę.)

    Cytat:
    Ba! ale sprawność silnika nie jest mu dana raz na zawsze tylko zależy od warunków zewnętrznych (zasilanie, prędkość, obciążenie na wale.

    W zadaniach z fizyki wydaje mi się że sprawność jest dana raz na zawsze.

    Cytat:

    A niby dlaczego "po bratersku"? Dlaczego i dla kogo silnik miałby się zachowywac "po bratersku"?


    Rozwiąż zadanie:
    Akumulator 12 V ma oporność wewnętrzną 1 om jaką maksymalną moc można z niego odebrać.
    Przypadek zwarcia=> wydziela się 244W ale wewnątrz akumulatora,
    Przy 1kom => akumulator się nie grzeja ale na obciążeniu 244mW.
    Odpowiedź:
    Przy "Dopasowaniu energetycznym" na max mocy ( co nie jest oczywiście dopasowaniem na "najwyższą sprawność') uzyskamy 36W gdy odbiornik będzie miał 1 om.
    Oczywiście nie akumulator się zachowuje "po bratersku" tylko ja mu stwarzam warunki do "braterskich zachowań".
    Sprawdź że podział jest sprawiedliwy:
    całkowita moc z akumulatora to 12V * 6A =78 W
    połowa idzie w obciążenie,
    połowa ogrzewa akumulator.
    zadanie ma tylko jedno rozwiazanie.
    Gdy przeniesiesz oprór wewnętrzny do silnika to istota dopasowania się nie zmieni tylko grzeje się nie akumulator a silnik.

    Cytat:

    No widzisz, ale jak się poprawiłeś na "moc maksymalną", to z całą odpowiedzialnością mogę Ci powiedzieć, że będzie to właśnie moc podczas zwarcia transformatora. Zazwyczaj podaje się ja jako "moc zwarciową"


    "Krzycholu66" ja poprawiłem na "maksymalną" a ty poprawiłeś na "zwarciową" (choć dodałeś że to nie zawsze tylko "zazwyczaj").

    Tu widać, że się pięknie różnimy .
    Dla mnie moc "nominalna" jest synonimem "mocy maksymalnej ciągłej" Mnie by do głowy nie przyszło, że "moc maksymalna" może być używana zamiennie z "mocą zwarciową" ale prawdę powiedziawszy to ten brak wyobraźni wynika z tego że ja nigdy nie pracuję na zwarcia.
    No ale przecież nie bedziemy się kłócić o definicje.
    (Czy można zjeść muchomora - ja odpowiadam : tak ale tylko raz
    przypuszczam że Ty odpowiesz: jak najbardziej , nie jest to smaczne ale często trzeba to przełknąć).

    0
  • #20 18 Mar 2005 18:54
    And!
    Admin grupy Projektowanie

    Cytat:
    Trakcja elektryczna linii kolejowych w Polsce zasilana jest napieciem stałym 3000V


    Nie wiedziałem o tym. Energię czerpią z ogólnej sieci energetycznej. Ciekawe jak to przetwarzają na prąd stały.
    (to musi być niezła dioda :) )

    0
  • #21 18 Mar 2005 20:18
    Andrzej Maciejewski
    Poziom 20  

    Najwyższy czas zakończyć temat:
    Proponuję przeredagować zadanie do ostatecznej formy:

    W ogródku jordanowskim jest model pociągu.
    Lokomotywa wykorzystuje silnik elektryczny prądu stałego o nominalnej mocy (takiej z którą może pracować ciągle) wynoszącej 2,4kW.
    Zabawka jest zasilana napięciem stałym 24 Volty ze źródła o pomijalnej oporności wewnętrznej.
    Sprawnośc silnika (przy pracy z nominalną mocą) wynosi 20%.
    Producent silnika gwarantuje , że przez 15 min ( przyśpieszenie, jazda pod górkę) silnik może zostać przeciążony ale jednocześnie zaleca , aby momencie startu zastosować układy zabezpieczające.
    Oblicz:
    a) Oporność uzwojenia silnika.
    b) Maksymalny prądy płynący przez uzwojenie w dopuszczalnym 15 minutowym czsie pracy pracy lokomotywy z najwiekszą mocą "na kołach"
    c) Największą moc mechaniczną jaką można uzyskać na kołach przez 15 minut.
    d) Największą moc jaką można otrzymać "na kołach" w sposób ciągły.
    e) prędkość kolejki o całkowitej masie m=..... kg w ruchu po lekko wznoszących się torach (tarcie pomiń) w gdy lokomotywa pracuje z największą mocą "na kołach".
    f) jaki współczynnik tarcia odpowiada ruchowi opisanemu w punkcie e) ale na poziomych torach.
    g) czy jeżeli obliczony w punkcie f) współczynnik tarcia zmaleje o połowę to czy prędkośc pociągu zwiększy się dwukrotnie? (podpowiedź - zabawka nie ma skrzyni biegów).
    h) Oblicz prąd płynący przez silnik w momencie ruszania, (bez układów zabezpieczajacych).
    i) Obliczona w punkcie h) wartość natężenia prądu płynacego w uzwojeniach silnika lokomotywy jest duża (nie bądź zdziwiony). Tak duża, że producent zaleca stosowanie ograniczania tego prądu. Jakie urzdzenia zastosowałbyś, aby zmniejszyc to natężene?

    Na końcu cytujemy oryginalne konkursowe pytanie :
    k) Jakie będą konsekwencje zastosowania wybranego w punkcie i) urządzenia jeśli chodzi o napięcie.

    po czym dodajemy pytanie dodatkowe (rodem z działu "na wesoło")
    g) czy zrozumiałeś punkt k ?

    0