322 Electrical Machines II Final Exam 2017

Name
:
ID
:
Signature :
00322 ELECTRICAL MACHINES-II
Final Exam
26.05.2017
Q.1)
A series DC motor is rated 230 V, 9 kW, and 1200 rpm. It is connected 230 V supply, and it
draws a current of 40 A while rotating at 1200 rpm. The armature and series field resistances
are 0.25 Ω and 0.1 Ω, respectively.
a) Determine the power and torque developed by the motor.
b) Determine the speed, torque and the power if the motor draws 20 A.
Q.2)
A three-phase, 100 kVA, 240 V, 60 Hz, six-pole, star-connected synchronous generator is
supplying a load of 80 kVA at 230 V and 0.866 power factor lagging. The armature has a
synchronous impedance of 0.1 + j0.5 Ω per phase. Determine the following:
a) Armature current
b) Excitation voltage
c) Power angle
d) Input shaft torque.
Q.3)
A three-phase, 18.5 kW, 440V, 60Hz, four-pole, star-connected induction motor has the
following per-phase parameters:
Rs  0.5  X s  1.2  X m  25  Rr  0.35  X r  1.2 
The motor core loss and the friction and windage losses amount to 1250W. At a slip of
0.025, find:
a) The motor speed
b) The stator current
c) The power factor
d) The efficiency of the motor
Q.4)
A three-phase, 18,5 kW, 230 V, 60 Hz, induction motor draws 60 A from the source at
0.866 lagging power factor. The motor losses include the following: stator copper loss
PSCL=850W, magnetic core loss Pcore=450W, rotor copper loss PRCL=1050W, rotational loss
Prot=500W. Find the following:
a) Air-gap power.
b) Slip.
c) Mechanical developed (converted) power.
d) Output power.
e) Efficiency
Q.5)
A three-phase, 2400-V, 60 Hz four-pole, star-connected synchronous motor has a
synchronous reactance of 16 Ω and negligible armature resistance. The excitation is adjusted
so that the induced voltage is 2400 V. The motor drives a load connected to its shaft, and the
stator current is 80 A. Calculate
a) Power factor
b) The input power
c) The developed torque
Good luck.
Prof. Dr. Müslüm Arkan
Adı Soyadı:
No
:
İmza
:
00322 ELEKTRİK MAKİNALARI-II
Final Sınavı
26.05.2017
S.1)
Seri DC motor 230 V, 9 kW ve 1200 rpm nominal değerlere sahiptir. Motor 230 V kaynağa
bağlı ve 1200 rpm hızında dönerken 40 A çekmektedir. Armatür direnci 0.25 Ω ve seri alan
direnci 0.1 Ω’dur.
a) Motor tarafından geliştirilen güç ve momenti hesaplayınız.
b) Motor 20 A akım çekerken hızı, momenti ve gücü hesaplayınız.
S.2)
Üç-faz, 100 kVA, 240 V, 60 hz, altı-kutuplu, yıldız bağlı senkron jeneratör 230 V ve 0.866
geri güç faktöründe 80 kVA bir yükü beslemektedir. Armatür faz-başına 0.1 + j0.5 Ω
senkron empedansa sahiptir. Aşağıdaki değerleri hesaplayınız:
a) Armatür akımı
b) İndüklenen gerilimi
c) Güç açısını
d) Şafta uygulanan momenti
S.3)
Üç-faz, 18.5 kW, 440 V, 60 Hz, dört-kutuplu, yıldız-bağlı asenkron motorun faz başına
eşdeğer devre parametreleri
Rs  0.5  X s  1.2  X m  25  Rr  0.35  X r  1.2 
olarak veriliyor. Motor nüve kayıpları ve dönme ve sürtünme kayıpları 1250 W’tır. 0.025
kayma için:
a) Motor hızını
b) Stator akımını
c) Güç faktörünü
d) Motor verimini bulunuz.
S.4)
Üç-faz, 18.5 kW, 230 V, 60 Hz, asenkron motor 0.866 geri güç faktöründe kaynaktan 60A
akım çekmektedir. Motor kayıpları şunları içermektedir: stator bakır kayıpları PSCL=850W,
manyetik nüve kayıpları Pcore=450W, rotor bakır kayıpları PRCL=1050W, ve dönme
kayıpları Prot=500W. Aşağıdaki değerleri bulunuz:
a) Hava aralığına verilen gücü
b) Kayma
c) Mekaniğe dönüştürülen gücü
d) Çıkış gücü
e) Verimi
S.5)
Üç-faz, 2400-V, 60 Hz, dört-kutup, yıldız-bağlı senkron motor 16 Ω senkron reaktansa
sahiptir ve armatür direnci ihmal edilmiştir. Uyarma indüklenen gerilim 2400 V olacak
şekilde ayarlanmıştır. Motor şaftına bağlana bir yükü sürmekte ve stator akımı 80 A’dir.
a) Güç faktörünü
b) Giriş gücünü
c) Geliştirilen momenti hesaplayınız.
Sınav Süresi: 100 dakikadır.
Başarılar
Prof. Dr. Müslüm Arkan