Strøm og virkningsgrad elektromotor

Strøm og virkningsgrad elektromotor

En terrassevarmer er merket med P=1725 WP = 1725 \mathrm{~W} og U=230 VU = 230 \mathrm{~V}.

Formelen for effekt for en slik terrassevarmer er

P=UIP = U \cdot I

PP er effekten i watt, UU er spenningen i volt, og II er strømstyrken i ampere.

Hvor mye strøm (II) går det gjennom denne terrassevarmeren?

Elektromotoren under er koblet til et trefasenett.

Elektromotor i trefasenett

Formelen for tilført effekt (Pt)(P_t) er Pt=3UIcosφP_t = \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot \cos \varphi

Formelen for virkningsgraden til en elektromotor er

η=PaPt\eta = \frac{P_a}{P_t}

Bruk de oppgitte formlene og finn cosφ\cos \varphi dersom η=,8\eta = {,}8, U=230 VU = 230 \mathrm{~V}, I=5 AI = 5 \mathrm{~A} og Pa=920 WP_a = 920 \mathrm{~W}.

Fasit

I=7,5AI = 7{,}5 \, \mathrm{A}

cosφ0,58\cos \varphi \approx 0{,}58

Løsningsforslag

Vi løser P=UIP = U \cdot I for II:

I=PU=1725230=7,5AI = \frac{P}{U} = \frac{1725}{230} = \underline{\underline{7{,}5 \, \mathrm{A}}}

Vi bruker de to formlene. Først finner vi tilført effekt fra virkningsgraden:

η=PaPt    Pt=Paη=9200,8=1150W\eta = \frac{P_a}{P_t} \implies P_t = \frac{P_a}{\eta} = \frac{920}{0{,}8} = 1150 \, \mathrm{W}

Deretter setter vi inn i formelen for tilført effekt og løser for cosφ\cos \varphi:

Pt=3UIcosφ1150=32305cosφcosφ=1150323050,58\begin{aligned} P_t &= \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot \cos \varphi \\ 1150 &= \sqrt{3} \cdot 230 \cdot 5 \cdot \cos \varphi \\ \cos \varphi &= \frac{1150}{\sqrt{3} \cdot 230 \cdot 5} \approx \underline{\underline{0{,}58}} \end{aligned}