Effekttrekant for motor Effekttrekant for motor

Del 2, alle hjelpemidler

Effekttrekant for motor Effekttrekant for motor

Effekttrekant

Figuren viser en effekttrekant som viser forholdet mellom de tre ulike effektene i en elektrisk motor og fasevinkelen ϕ.

  • Pt er tilført effekt (W)
  • S er tilsynelatende effekt (VA)
  • Q er reaktiv effekt (VAr)
  • ϕ er fasevinkelen mellom Pt og S

For en trefase elmotor er sammenhengen mellom tilført effekt Pt, spenning U, strømmen I og cos⁡ϕ lik

Pt=U⋅I⋅cos⁡ϕ⋅3

For en elmotor leser du på merkeskiltet at U=230 V, I=7,5 A og cos⁡ϕ=0,8.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Finn fasevinkelen ϕ og regn ut Pt

For en annen trefase elmotor er Pt=2500 W og S=3000 VA

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Beregn fasevinkelen ϕ og den reaktive effekten Q til elmotoren.

Virkningsgraden η til en elmotor er forholdet mellom avgitt effekt Pa og tilført effekt Pt.

η=PaPt

Du får oppgitt følgende data om ytterligere to ulike elmotorer.

SηPa
Motor 11297 VA0,7800 W
Motor 22431 VA0,81556 W
Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Gjør beregninger og vurder hvilken av motorene som har størst fasevinkel ϕ (i grader).

Fasit

36,9º og 2390 W

33,6º og 1658 VAr

Størst for motor 2 med 36,9º

Løsningsforslag

Siden cos⁡ϕ=0,8 så må ϕ=cos−1⁡(0,8)=36,9°.

Den tilførte effekten er

Pt=U⋅I⋅cos⁡ϕ⋅3=230⋅7,5⋅0,8⋅3=2390W

Siden cos⁡ϕ=PS så er

cos⁡ϕ=25003000=0,8333

Vi finner vinkelen ved å ta

ϕ=cos−1⁡(0,8333)=33,6°

Den reaktive effekten er en av katetene i effekttrekanten, så vi kan bruke Pytagoras for å finne den

Q=S2−Pt2=30002−25002=1658VAr

For å finne fasevinkelen trenger vi (for eksempel) S og Pt. I tabellen finner vi verdier for S og for η og Pa. Vi er nødt til å bruke η og Pa for å beregne Pt for motorene.

η=PaPt⟺Pt=Paη

For motor 1:

Pt=Paη=8000,7=1143W
cos⁡ϕ=PtS=11431297=0,8813
ϕ=cos−1⁡(0,8813)=28,2°

For motor 2:

Pt=Paη=15560,8=1945W
cos⁡ϕ=PtS=19452431=0,8001
ϕ=cos−1⁡(0,8001)=36,9°

Fasevinkelen er størst for motor 2, hvor den er 36,9°.

Sensorveiledning

Oppgaven gir til sammen 6 poeng

2 poeng

Det gis ett poeng for korrekt fasevinkel, fremgangsmåte behøver ikke vises. For to poeng må både fasevinkel ϕ være oppgitt, og Pt være beregnet korrekt, fremgangsmåte vist, og være oppgitt med korrekt benevning.
Sensor kan gi 1 poeng hvis kandidaten viser en del kompetanse, for eksempel ved å svare riktig på ett av de to spørsmålene, eller ha riktig oppsett på både fasevinkel ϕ og tilført effekt Pt, uten å ha kommet helt i mål på beregningene.

2 poeng

For to poeng må både fasevinkel ϕ være beregnet, og reaktiv effekt Q være beregnet korrekt, fremgangsmåte vist, og være oppgitt med korrekt benevning.
Sensor kan gi 1 poeng hvis kandidaten viser en del kompetanse, for eksempel ved å svare riktig på ett av de to spørsmålene, eller ha riktig oppsett på både fasevinkel ϕ og reaktiv effekt Q, uten å ha kommet helt i mål på beregningene.

2 poeng

For å få to poeng må riktig svar være oppgitt, fremgangsmåte vist og begrunnelse gitt.
Sensor kan gi 1 poeng hvis kandidaten viser en del kompetanse. I denne oppgaven er det mange beregninger og mange steg som må gjennomføres før endelig svar kan gis. Det kan for eksempel gis 1 poeng dersom: kandidaten har klart å beregne riktig tilført effekt Pt ved bruk av η, eller har gjort riktige beregninger men vurderer hvilken motor som har størst cos⁡ϕ i stedet for størst fasevinkel ϕ, eller være på god vei til å løse oppgaven uten å helt komme i mål med beregningene.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt