מה"ט מכונות חשמל והנע — קיץ 2023 מועד א' (97161)

באיור לשאלה 1 מתואר תרשים סכמטי של שנאי חד מופעי בעומס. נתוניו הנקובים של שנאי מעלה מתח הם: $500\text{VA}$, $115\text{V}/230\text{V}$. נתוני הצרכן: מפגר $P=375\text{W}$, $\cos \phi =0.75$. להלן תוצאות ניסויי קצר וריקם בשנאי בהזנה מצד המתח הנמוך: $U_k=5\%$, $I_k=I_n$, $\cos {\phi }_k=0.3$, $U_o=U_n$, $I_o=5\%$, $\cos {\phi }_o=0.2$

באיור לשאלה 2 מוצג מסוע להעברת ארגזים. את המסוע מניעים באמצעות מנוע השראתי תלת מופעי. אל ציר המנוע מחוברת תמסורת בעלת מקדם: $TR=0.025$ נתוניו הטכניים של המסוע הם: קוטר הגלגלת — $30\text{cm}$, משקל מרבי מותר — $50\text{kg}$, מהירות סיבוב הגלגלות — 36 סל"ד. נתוניו הטכניים של המנוע הם: $U_n=400\text{V}$, $f=50\text{Hz}$, $\cos \phi =0.85$, $\eta =80\%$

באיור א' לשאלה 4, מוצג מעגל לבקרת מהירות סיבוב של מנוע לזרם ישר בעירור זר:

(איור א')

בקרת המהירות מתבצעת באמצעות שינוי המתח הממוצע המסופק למנוע. שינוי המתח הממוצע מתקבל באמצעות בקרת רוחב דופק $PWM$ וטרנזיסטור. מעגל הבקרה מספק זרם לבסיס הטרנזיסטור בצורה מחזורית. באיור ב' לשאלה 4, מוצג אופיין זרם בסיס הטרנזיסטור $I_b$ כפונקציה של הזמן $t$ ומתח המנוע $V_m$ כפונקציה של הזמן $t$.

(איור ב')

עבור מתח $V_s=30\text{V}$ וזמנים $t_{on}=10\text{sec}$ ו- $T=25\text{sec}$ נתקבלה מהירות סיבוב מסוימת.