Bài giảng máy điệ Máy điện - n
không đng b ba pha
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-1
PHN A : MÁY ĐIN KHÔNG ĐỒNG B BA PHA
TÓM TT SƠ LƯỢC V LÝ THUYT:
I. QUAN H ĐIN T:
1) Phương trình đin áp khi Rotor đứng yên:( n = o , s = 1 ) :
¾ Sc đin động pha dây qun Stator:
max1111
44,4
φ
xxxfx
dq
Κ
Ν=Ε
¾ Sc đin động pha dây qun rotor:
max2222
44,4
φ
xxxfx
dq
Κ
Ν=Ε
Vi f
2
= s.f = f
¾ H s đ quy đổi dòng i n :
1
2
2.22
1.11
Ι
Ι
=
ΚΝ
Κ
Ν
=Κ
dq
dq
i
xxm
xxm
¾ H s quy đổi dòng đi n :
2
1
2.2
1.1
Ε
Ε
=
ΚΝ
Κ
Ν
=Κ
Ε
dq
dq
x
x
¾ Dòng đin Rotor quy đổi v Stator:
1
2
2
Ι=
Κ
Ι
=Ι
i
¾ Sc đin động Rotor quy đổi v Stator:
122
Ε
=
ΕΚ=Ε
Ε
x
¾ Đin tr roto quy đổi v stator:
22
xRxR
i
ΚΚ=
Ε
¾ Đin kháng roto quy đổi v stator:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-2
22
xXxX
i
ΚΚ=
Ε
¾ Dòng đin Rotor lúc đứng yên :
2
2
2
2
2
2
XR +
Ε
=Ι
2) Phương trình đin áp khi rotor quay ( 10...,0
<
<
sn ):
¾ Sc đin động pha dây qun Stator:
max1111
44,4
φ
xxxfx
dq
Κ
Ν
=Ε
¾ Sc đin động pha dây qun rotor:
2max222.2
.44,4
Ε
=
Κ
Ν
=Ε sxxxfxsx
dqS
φ
Vi f
2.S
= s.f
2
¾ Dòng đin Rotor lúc quay :
( )
2
2
2
2
2
2
.2
2
2
.2
2
SxXR
Sx
XR
S
S
+
Ε
=
+
Ε
=Ι
¾
3)
II. CÔNG SUT TRONG ĐỘNG CƠ ĐIN KĐB BA PHA:
1) Cu trúc v công sut trong đc iơ đ Đn K B 3 pha:
1.CU
ΔΡ
fe
Ρ
2.CU
Δ
Ρ
FMSCO ..
ΔΡ
2
Ρ
1.
Ρ
DT
.
Ρ
CO
Ρ
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-3
2) Các công thc cơ bn :
¾ Công su t đi n tiêu th c a động cơ :
ϕϕ
xCosxxUxCosxxU
ddff 11.1.11
33 Ι=Ι=Ρ
¾ Công su t ph n kháng ca động cơ:
ϕϕ
xSinxxUxSinxxUQ
ddff 11.1.1
33 Ι=Ι=
¾ T n hao đồng dây qu n Stator:
2
211.
3 Ι=ΔΡ xxR
CU
¾ T n hao đồng dây qu n Rotor:
2
22
2
222.
33 Ι
=Ι=ΔΡ xRxxxR
CU
¾ T n hao s t t :
2
1
3
Ofe
xxR Ι=ΔΡ
¾ Công su t đi n t :
MSFCOCUfeCUdt .2.21.1
Δ
Ρ
+
Ρ
+
Ρ
=
Δ
Ρ
ΔΡΡ=Ρ
Hoc :
S
CU
dt
2.
Ρ
=Ρ vi S : là h s trượt.
¾ Công su t ph n cơ c a đcơ:
dtCUdtCO
S
Ρ
=
Δ
ΡΡ=Ρ )1(
2.
¾ Công su t cơ có ích ( công su t định mc ) c đa cơ:
MSFCOCUdtdm .2.12
Δ
Ρ
Ρ
Ρ
=
Ρ
Ρ=Ρ=Ρ
Hoc
22
xMΩ=Ρ
Vi :
60
.2 n
π
=Ω là tc độ góc quay ca Rotor
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-4
M
2
là moment quay , moment định mc ca đcơ.
¾ Hi u su t ca động cơ:
1
2
Ρ
Ρ
=
η
¾ H s t i :
dm
tai
tai
Ι
Ι
=Κ
ntaiO
xΡΚ+Ρ+Ρ
Ρ
=
2
2
η
Vi
MSFCOfeO .
Ρ
+
ΔΡ=Ρ là tn hao không ti.
2.1. CUCUn
Ρ
+
ΔΡ=Ρ
BÀI TP
Bài 1:
Mt động c ng b 3 pha quay vơ không đồ i tc độ: n = 860
vòng/phút.được ni vào ngun đin có f = 60 H
Z
, 2p = 8. Tính h s trượt , t n s
dòng đin ca Roto, tc a độ tr t cượ động cơ.
HD:
¾ Tc c độ quay ca t trường ( t độ đồng b ):
)/(900
4
606060
1
phutvong
x
p
f
n ===
¾ H s trượt :
044,0
900
860900
1
1
=
=
=
n
nn
s
¾ T n s đ dòng i n ca Roto lúc quay:
Z
HxSxff 64,260044,0
2
===
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-5
¾ Tc độ tr t cượ a ĐC:
)/(40960900
12
phutvongnnn ===
------------------------------------------------------------------------------
Bài 2:
Mt đcơ KĐB 3 pha Roto dây qun được ni vào ngun có:U
d
= 220V,
f= 50H
Z
, 2p = 4, Stator đấu tam giác. Khi Roto quay n= 1425vòng/phút, Tính h
s trượt, f
2
, E
2
lúc quay và lúc đứng yên. Biết
1
0
0
2
40
Ν
=
Ν
,
21 dqdq
Κ=
Κ
,cho
rng VU
f
220
11
=Ε .
HD:
¾ Tc độ t trường:
)/(1500
2
506060
1
phutvong
x
p
f
n ===
¾ H s trượt:
05,0
1500
14251500
1
1
=
=
=
n
nn
s
¾ T n s đ dòng i n lúc quay:
Z
HxSxff 5,25005,0
2
===
¾ H s đ quy đổi sc i n động:
5,2
40
100
2
1
22
11
==
Ν
Ν
=
ΚΝ
Κ
Ν
=Κ
dq
dq
e
x
x
¾ Sc đin động pha roto lúc đứng yên:
V
U
E
E
U
E
E
e
ff
e
88
5,2
220
1
2
2
1
2
1
==
Κ
==Κ
¾ Sc đin động pha roto lúc quay:
VxSx
S
4,48805,0
22
==Ε=Ε
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-6
Bài 3 :
M ct đ ơ KĐB 3 pha Roto dây qun có N
1
= 96 vòng. N
2
= 80 vòng,
94,0
1
=Κ
dq
, 957,0
2
=
Κ
dq
,
Ζ
= Hf 50 , wb02,0
max
=
φ
, t nc độ đồng b
1
= 1000
vòng/phút.
a/ Tính sc đin động pha cm ng ca dây quy roto và stator ( E
1
, E )
2
lúc quay vi tc độ n = 950 vòng/phút, và lúc đứng yên.
b/ Tính tn s dòng đin roto trong 2 trường hp trên.
c/ Tính dòng đin roto trong 2 trường hp trên , Biết Ω= 06,0
2
R ,
Ω= 1,0
2
X .
HD:
a/
¾ Sc đin động pha cm ng ca dây qun stator:
VxxxxxxfxxE
dq
40002,094,0509644,444,4
max111
=
=
Κ
Ν
=
φ
¾ Sc đin động pha cm ng ca dây qun Roto lúc đứng yên:
VxxxxxxfxxE
dq
34002,0957,0508044,444,4
max222
=
=
Κ
Ν
=
φ
¾ H s trượt:
05,0
1000
9501000
1
1
=
=
=
n
nn
s
¾ Sc đin động pha cm ng ca dây qun Roto lúc quay:
)(1734005,0
22
VxSxEE
S
===
b/
Vì lúc đứng yên 10
=
= Sn
Nên:
Z
HfSxff 50
2
===
¾ T n s đ dòng i n lúc quay:
Z
HxSxff 5,25005,0
2
===
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-7
c/
¾ Dòng đin roto lúc đứng yên:
A
XR
E
2915
1,006,0
340
222
2
2
2
2
2
=
+
=
+
=Ι
¾ Dòng đin roto lúc quay:
A
xSxXR
SxE
XR
E
S
S
282
)1,005,0(06,0
17
)(
222
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
=
+
=
+
=
+
=Ι
-------------------------------------------------------------------------------
Bài 4 :
M ct đ ơ KĐB 3 pha roto dây qun có : 2p = 6, Ω
=
01,0
2
R , được ni vào
ngu in đ n có U
d
= 400 V,
Ζ
=
Hf 50 . Stator đấu tam giác, khi roto quay vi n =
970 vòng/phút , thì dòng đin roto đo được I
2
= 240A.
Tính : a/ đin kháng roto lúc quay và lúc đứng yên : X
2
, X
2S
?
b/ tính đi in trđ n kháng c a roto quy đổi v stator :
2
R
,
2
X
?
biết
ie
Κ=Κ ( b qua t ng tr dây qun ).
HD:
¾ Tc độ t trường:
)/(1000
3
506060
1
phutvong
x
p
f
n ===
¾ H s trượt:
03,0
1000
9701000
1
1
=
=
=
n
nn
s
a/
¾ Đin kháng roto lúc đứng yên:
Ω==
Ι
=
+
=Ι 818,001,0)
240
212
()(
222
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
R
E
X
XR
E
¾ Đin kháng roto lúc quay:
)(0245,0818,003,0
22
VxSxEE
S
=
==
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-8
b/
¾ H s quy đổi sc đi n động:
88,1
212
400
2
1
2
1
2
1
====Κ
E
U
E
U
E
E
d
f
e
¾ Đin tr roto quy đổi v stator:
Ω==ΚΚ=
035,001,0188,0
2
22
xxRxR
ie
¾ Đin kháng roto quy đổi v stator:
Ω==ΚΚ=
89,2818,0188,0
2
22
xxXxX
ie
-------------------------------------------------------------------------------------
Bài 5:
Mt đcơ KĐB 3 pha roto dây qun có : p = 2, h s quy đổi 2
=
Κ=Κ
ie
,
đ đ in tr in kháng c a roto lúc đứng yên:
Ω
=
2,0
2
R , Ω
=
6,3
2
X .động cơ
stator đấu sao,và được ni vào ngun U
d
= 380 V,
Ζ
=
Hf 50 .cho rng E
1f
= U
1f
,
21 CUCU
ΔΡ=ΔΡ , W
fe
145=ΔΡ , W
comsf
145
=
Δ
Ρ , s = 0,05.
Tính: dòng đin roto lúc quay? ,công sut có ích P
2
? , hiu sut ca động cơ?
HD:
a/
¾ Sc đin động pha ca roto lúc đứng yên:
Ta có: V
xxE
U
U
E
E
U
E
E
d
e
ff
e
110
23
380
3
2
1
1
2
2
1
2
1
===
Κ
==Κ
¾ Dòng đin roto lúc quay:
A
x
x
SxXR
SxE
XR
E
S
S
4,20
)6,305,0(2,0
11005.0
)(
222
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
=
+
=
+
=
+
=Ι
¾ T n hao đồng dây qu n roto
WxxxxR
CU
2504,202,033
22
222
==Ι=ΔΡ
¾ Công su t đi n t:
)(5000
05,0
250
2
W
s
CU
dt
==
ΔΡ
=Ρ
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-9
¾ Công sut có ích ca động cơ:
)(46501452505000
22
W
comsfCUdt
=
=
ΔΡΔΡΡ=Ρ
¾ Hi u su t ca động cơ:
85,0
1451452504650
4650
212
2
2
2
=
+++
=
ΔΡ+ΔΡ+ΔΡ+ΔΡ+Ρ
Ρ
=
ΔΡ+Ρ
Ρ
=
COmsffeCUCU
η
III. MOMENT ĐI :N T
Ta có :
Odt
MMM +=
2
(1)
Moment không ti :
Ω
ΔΡ+ΔΡ
=
MSFCO
O
M (2)
Momet quay ca đcơ:
Ω
Ρ
=
2
2
M (3)
T (1) , (2), (3) ta suy ra :
Ω
Ρ
=
Ω
Ρ+ΔΡ+ΔΡ
=
COMSFCO
dt
M
2
Mt khác moment đin t :
1
Ω
Ρ
=
dt
dt
M vi
p
fn
.2
60
.2
1
ππ
==Ω là t trc độ góc ca t ường , p là s cc
t.
¾ Quan h công su t và moment đi n t :
Ta có :
S
xRx
S
xxR
S
CU
dt
2
22
2
22
2.
33 Ι
=
Ι
=
ΔΡ
=Ρ (1)
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-10
¾ Dòng đin Rotor quy đổi v stator lúc quay:
( )
2
21
2
2
1
.1
2
XX
S
R
R
U
f
++
+
=Ι
(2)
T (1) và (2) ta có:
( )
++
+
=Ρ
2
21
2
2
1
2
.1
2
3
XX
S
R
R
xU
S
R
x
f
dt
¾ Moment đin t:
( )
++
+
=
2
21
2
2
1
2
1
2
.2
3
XX
S
R
Rfx
xPxU
S
R
x
M
f
dt
π
¾ Mun tìm moment cc đại ta ly đạo hàm 0=
S
M
d
d
Ta có h s tr t t i hượ n :
21
2
XX
R
S
th
+
=
¾ Moment cc đại :
( )
( )
[ ]
211
2
.1
2
21
2
11
2
,1
.2
3
.2
3
XXRfx
xPxU
XXRRfx
xPxU
M
ff
MAX
++
=
+++
=
π
π
Vi p là s cc t.
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-11
BÀI TP VÍ D
Bài 6:
Mt đcơ KĐB 3 pha có 2p = 4,
Ω
=
53,0
1
R ,
Ζ
=
Hf 50 , P
1
=8500W,
I
1dm
= 15A ,
feCU
ΔΡ=ΔΡ .2
1
. Tính moment đin t : M
dt
?
HD:
¾ T n hao đồng dây qu n stator:
WxxxxR
CU
7,3571553,033
22
111
==Ι=ΔΡ
¾ Tn hao sát t:
Ta có : W
CU
fefeCU
85,178
2
7.357
2
.2
1
1
==
Ρ
=ΔΡΔΡ=ΔΡ
¾ Công su t đi n t:
)(796385,1787,3578500
11
W
feCUdt
=
=ΔΡΔΡΡ=Ρ
¾ Moment đin t:
).(7,50
5014,32
27963
.2
.
1
mN
xx
x
f
p
M
dtdt
dt
==
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
Vi
p
f
n
.2
60
.2
1
1
π
π
==Ω là tc góc quay ca t trường
Bài 7:
Mt đcơ KĐB 3 pha có stator ni hình sao, và được ni vào đin áp lưới
U
d
= 220 V,
Ζ
=
Hf 50
, p = 2. khi ti I
1
= 20A,
85,0cos
1
=
ϕ
, 84,0
=
η
, s= 0,053.
Tính : tc a độ c đcơ ? công sut đin tiêu th P
1
? , tng tn tht công
sut? công sut có ích P
2
? moment ca đcơ ?
HD:
¾ Công su t tiêu th đi n c đa cơ:
)(9,647785,02022033
1111
WxxxxCosxxU
dd
==Ι=Ρ
ϕ
¾ Tc độ t trường:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-12
)/(1500
2
506060
1
phutvong
x
p
f
n ===
¾ Tc a độ c động cơ:
)/(1420)053,01(1500)1(
1
pvxsxnn
=
==
¾ Công su đt có ích ca cơ:
Ta có:
)(4,54419,647784,0
12
1
2
Wxx ==Ρ=Ρ
Ρ
Ρ
=
ηη
¾ T ng t n hao công su t:
)(10364,54419,6477
21
W
=
=ΡΡ=ΔΡ
¾ Momet ca động cơ:
).(6,36
142014,32
604,5144
.2
60
60
.2
222
2
mN
xx
x
n
x
n
M ==
Ρ
=
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
π
Vi
60
.2 n
π
=Ω là tc độ góc ca roto.
Bài 8:
Mt đcơ KĐB 3 pha có : p = 2,
Ζ
=
Hf 50 , P
1
= 3,2 KW,
W
CUCU
300
21
=ΔΡ+ΔΡ , W
fe
200=ΔΡ ,
Ω
=
5,1
2
R , A5
2
=
Ι
.
Tính : tc a độ c đc iơ ? moment đ n t ?
HD:
¾ T n hao đồng dây qu n Rotor:
WxxxRx
CU
5,12255,133
22
222
==Ι
=ΔΡ
¾ T n hao đồng dây qu n stator:
W
CU
5,1875,122300300
1
=
=ΔΡ=ΔΡ
¾ Công su t đi n t:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-13
)(5,28122005,1873200
11
W
feCUdt
=
=ΔΡΔΡΡ=Ρ
¾ H s trượt :
Ta có : 04,0
5,2812
5,122
22
==
Ρ
Ρ
=
ΔΡ
=Ρ
dt
CUCU
dt
s
s
¾ Tc độ t trường:
)/(1500
2
506060
1
phutvong
x
p
f
n ===
¾ Tc a độ c động cơ:
)/(1440)04,01(1500)1(
1
pvxsxnn
=
==
¾ Moment đin t:
).(9,17
5014,32
25,2812
.2
.
1
mN
xx
x
f
p
M
dtdt
dt
==
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
-----------------------------------------------------------------------------------
Bài 9:
Mt đcơ KĐB 3 pha có P
dm
= 7,5 KW, trên nhãn đcơ ghi: 220/380 (V) ,
Ζ
= Hf 50
, p = 2,
88,0cos
1
=
ϕ
, 88,0
=
η
, W
fe
214
=
Ρ , W
comsf
120
=
Δ
Ρ ,
Ω
= 7,0
1
R
.
Tính : Dòng đin định mc? Công sut tiêu th P
1
? Công sut phn
kháng ? Tc độ quay ca máy ? M
dt
? Biế t đcơ được ni vào ngu n có U
d
= 380V.
HD:
¾ Công sut tiêu th ca động cơ:
)(7,8522
88,0
7500
2
1
W==
Ρ
=Ρ
η
¾ Dòng đin định m ng cc ca độ ơ:
A
xxxCosxU
d
dm
7,14
88,03803
7,8522
3
1
==
Ρ
=Ι
ϕ
¾ Công su t ph n kháng c đa cơ:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-14
)(459588,017,143803
133
2
1
2
111
KVARxxxQ
CosxxxUxSinxxUQ
ddd
==
Ι=Ι=
ϕϕ
¾ T n hao đồng dây qu n stator:
WxxxxR
CU
8,4537,147,033
22
111
==Ι=ΔΡ
¾ Công su t đi n t:
)(78552147,4537,8522
11
W
feCUdt
=
=ΔΡΔΡΡ=Ρ
¾ T n hao đồng dây qu n roto
W
dtCU
23575007855
22
=
=ΡΡ=ΔΡ
¾ H s trượt :
Ta có : 03,0
7855
235
22
==
Ρ
Ρ
=
ΔΡ
=Ρ
dt
CUCU
dt
s
s
¾ Tc độ t trường:
)/(1500
2
506060
1
phutvong
x
p
f
n ===
¾ Tc a độ c động cơ:
)/(1455)03,01(1500)1(
1
pvxsxnn
=
==
¾ Moment đin t:
).(50
5014,32
27855
.2
.
1
mN
xx
x
f
p
M
dtdt
dt
==
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
----------------------------------------------------------------------------------------
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-15
IV. M MÁY ĐỘNG CƠ ĐIN KĐB BA PHA:
1) M máy trc tiếp :
Khi m máy ta có n = o , s = 1
¾ Dòng đin pha m máy ca Stator khi m máy trc tiếp:
( ) ( )
2
21
2
21
.1
...1
XXRR
U
f
TTMOf
++
+
=Ι
¾ Moment m máy khi m máy trc tiếp:
( ) ( )
2
21
2
21
2
12
..
.2
3
XXRRfx
xPxURx
M
f
TTMO
+++
=
π
2) M máy khi có biến tr ơ m máy ( ch s d ng cho đc Rotor dây
qun) :
¾ Tìm đin tr m máy :
Mun moment m máy cc đại h s trượt t i h n b ng không.
Ta có:
( )
221
21
2
1 RXXR
XX
RR
S
MO
MO
th
+=
=
+
+
=
¾ Dòng đin pha m máy ca Stator khi m máy có biến tr :
( ) ( )
2
21
2
21
.1
...1
XXRRR
U
MO
f
BTMOf
++++
=Ι
¾ Moment m máy khi m máy có biến tr :
( )
( ) ( )
2
21
2
21
2
12
..
.2
3
XXRRRfx
xPxURRx
M
MO
fMO
BTMO
++
+
+
+
=
π
V c . i p là s c t
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-16
3) Các phương pháp m máy động cơ Rotor l ng sóc:
¾ M i máy khi dùng đ n kháng ni tiếp vào mch Stator:
Nếu đin áp đặt vào stator gim K ln , thì dòng đin m máy s gim K
ln , và Moment m máy gim K
2
ln .
¾ M máy dùng máy biế n áp t ng u :
Nếu đin áp đặt vào stator gim K ln , thì dòng đin m máy s gim K
2
ln , và Moment m máy gim K
2
ln .
¾ M máy dùng phương pháp đổi n i sao – tam giác ( ch áp d ng đối vi
đcơ lúc bình thường chay tam giác :
Khi m máy chy hình sao chuyn sang hot động chế độ tam giác thì :
Dòng m máy s máy c giam đi 3 ln , và Moment m ũng gim 3 ln .
BÀI TP VÍ D
Bài 10:
Mt đcơ KĐB 3 pha có 2p = 6, stator đấu hình sao,và được mc vào lưới
đin có U
d
= 220V ,
Ω
= 126,0
1
R ,
Ω
=
094,0
2
R ,
Ω
=
+
46,0)(
21
XX , 03,0=s
,
W
fe
874=ΔΡ , W
comsf
280=ΔΡ , I
dm
= 44,4A.
Tính : Công sut có ích P
2
? Công sut tiêu th ca động cơ ? Hiu sut ?
và Moment quay ca Đcơ ? M
2
? .
HD:
¾ T n hao đồng dây qu n stator:
)(7454,44126,033
22
111
WxxxxR
CU
==Ι=ΔΡ
¾ Dòng đin Rotor quy đổi v stator:
( )
A
x
XX
s
R
R
U
f
6,38
46,0
03,0
094,0
126,03
220
2
2
2
21
2
2
1
1
2
=
+
+
=
++
+
=Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-17
Vi
3
1
d
f
U
U =
¾ T n hao đồng dây qu n Rotor:
WxxxRx
CU
4206,38094,033
22
222
==Ι
=ΔΡ
¾ Công su t đi n t:
)(14000
03,0
420
2
W
s
CU
dt
==
ΔΡ
=Ρ
¾ Công sut tiêu th c đa cơ:
)(1561987474514000
11
W
feCUdt
=
+
+
=
ΔΡ+ΔΡ+Ρ=Ρ
¾ Công sut có ích ca động cơ:
)(1330028042014000
22
W
comsfCUdt
=
=
ΔΡΔΡΡ=Ρ
¾ Hi u su t ca động cơ:
85,0
15619
13300
1
2
==
Ρ
Ρ
=
η
¾ Tc a độ c động cơ:
)/(970)03,01(
3
5060
)1(
60
)1.(
1
pvx
x
sx
p
f
snn ====
¾ Momet quay ca đcơ:
).(131
97014,33
6013300
.2
60
22
mN
xx
x
n
x
M ==
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
--------------------------------------------------------------------------------------
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-18
Bài 11:
Mt đcơ KĐB 3 pha lng sóc có : P
dm
= 14KW , n
dm
= 1450 vòng/phút ,
88,0cos
1
=
ϕ
, 88,0=
η
. trên nhãn đcơ ghi : )(
220
380
V=
Δ
Υ
, 6=
Ι
Ι
dm
MO
,
5,1=
dm
MO
M
M
, 2=
dm
Max
M
M
. Đcơ được ni vv i ngun có U
d
= 380 V,
Ζ
= Hf 50
,
2p = 4.
Tính : a/ Công su t tiêu th ? công sut phn kháng ca đcơ tiêu th chế
độ đị nh mc ?
b/ H s trượt và M
dm
?
c/ I
m
? M
m
? M ?
max
HD:
a/
¾ Công sut tiêu th đ c a cơ:
Ta có: )(15909
88,0
14000
2
1
1
2
W==
Ρ
=Ρ
Ρ
Ρ
=
η
η
¾ Dòng đin stator định mc ca đcơ:
A
xxxCosxU
d
dm
5,27
88,03803
15909
3
1
1
==
Ρ
=Ι
ϕ
¾ Công su t ph n kháng ca đcơ:
)(859788,015,273803
133
2
1
2
111
KVARxxxQ
CosxxxUxSinxxUQ
ddd
==
Ι=Ι=
ϕϕ
b/
¾ Tc độ t trường:
)/(1500
2
506060
1
phutvong
x
p
f
n ===
¾ H s trượt:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-19
03,0
1500
14501500
1
1
=
=
=
n
nn
s
¾ Momet định m ng cc ca độ ơ:
).(92
145014,32
6014000
.2
60
60
.2
222
2
mN
xx
x
n
x
n
M ==
Ρ
=
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
π
Vi
60
.2 n
π
=Ω là tc độ góc ca roto.
c/
¾ Dòng đin m máy ca đcơ:
Ta có : Axx
dmMO
dm
MO
1655,27666 ==Ι=Ι=
Ι
Ι
¾ Moment m máy:
Ta có : ).(138925,15,15,1 mNxxMM
M
M
dmMO
dm
MO
====
¾ Moment max :
Ta có : ).(18492222 mNxxMM
M
M
dmMax
dm
Max
====
Bài 12:
Mt Đcơ KĐB 3 pha roto dây qun có : N
1
= 190 vòng. N
2
= 36 vòng,
932,0
1
=Κ
dq
,
95,0
2
=Κ
dq
,
Ζ
= Hf 50 ,
Ω
=
5,0
1
R ,
Ω
=
02,0
2
R , Ω= 5,2
1
X ,
Ω= 08,0
2
X . Stator ca Đcơ được ni hình sao và ni vào ngun có U
d
= 380 V,
Ζ
= Hf 50 .
Tính : H s m quy đổi sc đin động và dòng đ i n ? Đin tr máy R
M
m ic vào Rotor để moment m máy cc đại ? Dòng đ n ca stator và rotor khi m
máy trc tiếp và khi có biến tr m máy ?
HD;
¾ H s quy đổi sc đi n động:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-20
18,5
95,036
932,0190
22
11
==
ΚΝ
Κ
Ν
=Κ
x
x
x
x
dq
dq
e
¾ H s quy đổi dòng đi n :
18,5
95,0363
932,01903
.
.
222
111
==
ΚΝ
Κ
Ν
=Κ
xx
xx
xm
xm
dq
dq
i
¾ Đin tr Rotor quy đổi v Stator:
Ω
=
=ΚΚ=
54,002,018,518,5
22
xxxRxR
ie
¾ Đin kháng Rotor quy đổi v Stator:
Ω
=
=ΚΚ=
15,208,018,518,5
22
xxxXxX
ie
¾ Đin tr m máy qui đổi mc vào rotor :
Để moment m máy bng moment cc đại thì:
Ω=+=
+=
=
+
+
= 11,454,0)15,25,2()(1
221
21
2
RXXR
XX
RR
S
MO
MO
th
¾ Đin tr m máy chưa qui đổi mc vào rotor :
Ta có : Ω==
ΚΚ
=ΚΚ=
15,0
18,518,5
11,4
xx
R
RxRxR
ie
MO
MOMOieMO
¾ Dòng đin Stator khi m máy trc tiếp :
( ) ( ) ( )
A
xXXRR
U
f
moTT
46
)15,25,2(54,05,03
380
2
22
21
2
21
1
1
=
+++
=
++
+
=Ι
Vi
3
1
d
f
U
U =
¾ Dòng đin Rotor khi m máy trc tiếp:
Ta có : Axx
moTTimoTTi
3,2384618,5
12
1
2
==ΙΚ=Ι
Ι
Ι
=Κ
Vi :
moTT121
Ι=Ι
=Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-21
¾ Dòng đin Stator khi m máy có biến tr :
( ) ( ) ( )
A
xXXRRR
U
MO
f
moBT
7,31
)15,25,2(11,454,05,03
380
2
22
21
2
21
1
1
=
++++
=
++++
=Ι
Vi
3
1
d
f
U
U =
¾ Dòng đi in Rotor khi m máy có đ n tr m máy:
Ta có : Axx
moBTimoBTi
2,1647,3118,5
12
1
2
==ΙΚ=Ι
Ι
Ι
=Κ
Vi :
moBT121
Ι=Ι
=Ι
Bài 13:
M ct Đ ơ KĐB 3 pha Rotor lng sóc khi m máy trc tiếp có :
I
moTT
= 135 A , M
moTT
= 112,5 N.m .
Hãy tính toán cho các phương pháp m máy sau:
a/ Dùng máy biến áp t ngu để gim dòng I
moTT
xung còn 2,25 l n , thì h s
máy biến áp K
BA
? Và xác định moment cn ti c. đa ? Để Đcơ có th m máy đu
b/ Nếu dung cun cm mc ni tiếp vào phía Stator để đin áp đặt vào gim 20
% so vói định mc. Tính I
mo
? M
mo
? . Xác định moment cn lúc my để Đcơ
có th m ng phy b ương pháp này?
HD:
a/ M máy dùng MBA t ngu :
Theo lý thuyết máy đin thì khi m máy bng MBA t ngu : Nếu đin áp
đặt vào stator gi m đi K l n, thì dòng đi n m máy s gi m đi K
2
ln,và moment
cũng gim đi K
2
ln.
Do vy theo đề bài ta có: 5,125.225,2
2
==Κ=Κ
BA
¾ Dòng đin m máy khi dùng MBA t ngu:
A
moTT
moBA
60
25,2
135
2
==
Κ
Ι
=Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-22
¾ Moment m máy khi dùng MBA t ngu:
).(50
25,2
5,112
2
mN
M
M
moTT
moBA
==
Κ
=
¾ Để đcơ có th m máy được khi dùng MBA t ngu vi (K
BA
=1,5) thì
moment cn t u kii đa ca Đcơ phi tha mãn đi n sau :
).(50
2
mNMM
C
=
b/ Khi dùng cun cm kháng vi U
mo
= 80% U
dm
:
Theo lý thuyết máy đi in thì khi m máy bng cun kháng : Nếu đ n áp
đặt vào stator gi m đi K l n, thì dòng đi n m máy s gi m đi K l n,và moment
gim đi K
2
ln.
Ta có :
( ) ( )
)(
8,0
2
21
2
21
1
1
A
XXRR
xU
f
mo
++
+
=Ι
¾ dòng đin m máy khi U
mo
= 80% U
dm
:
Axx
moTTmo
1081358,0
=
=ΙΚ=Ι
¾ moment m máy khi U
mo
= 80% U
dm
:
).(725,1128,0
22
mNxxMM
moTTmo
==Κ=
¾ Để đcơ có th m máy được khi dùng cun cm kháng để m máy vi
U
mo
= 80% U
dm
. thì moment cn t u kii đa ca Đcơ phi tha mãn đi n
sau :
).(72
2
mNMM
C
=
--------------------------------------------------------------------------------
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-23
Bài 14:
M ct đ ơ KĐB 3 pha lng sóc có : P
dm
= 14KW , 88,0cos
1
=
ϕ
, 88,0=
η
.
trên nhãn đcơ ghi : )(
220
380
V=
Δ
Υ
,. Đcơ được ni vv i ngun có U
d
= 220 V,
Ζ
= Hf 50 .
Tính : a/ Công su t tiêu th c Pa Đcơ
1
? Công sut phn kháng Q? Dòng
đin định mc I
dm
?
b/ Tính I
mo
? và M
mo
? bng phương pháp đổi ni sao – tam giác (
)ΔΥ . mĐcơ có th máy được không ? khi M
c n
= 0,5 M
dm
.
Biết: n = 1450 vòng/phút,
dmmoTT
x
Ι
=
Ι
6 ,
dmmoTT
xMM 5,1
=
.
HD:
a/
¾ Công sut tiêu th đ ca cơ:
Ta có: )(15909
88,0
14000
2
1
1
2
W==
Ρ
=Ρ
Ρ
Ρ
=
η
η
¾ Dòng đin stator định mc ca đcơ:
A
xxxCosxU
d
dm
5,47
88,02203
15909
3
1
1
==
Ρ
=Ι
ϕ
¾ Công su t ph n kháng ca đcơ:
)(859788,015,272203
133
2
1
2
111
KVARxxxQ
CosxxxUxSinxxUQ
ddd
==
Ι=Ι=
ϕϕ
b/
¾ Dòng đin m máy trc tiếp:
Ta có : Axx
dmmoTT
2855,4766
=
=Ι=Ι
¾ Momet định mc ca đcơ:
).(92
145014,33
6014000
.2
60
2
mN
xx
x
n
x
M
dm
dm
==
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-24
¾ Moment m máy trc tiếp :
Ta có : ).(138925,15,1 mNxxMM
dmmoTT
=
=
=
¾ Dòng đin m máy khi m máy bng phương pháp đổi ni ( )ΔΥ
:
Ta có :
)(95
3
285
3
A
moTT
mo
==
Ι
=Ι
Δ
Υ
¾ moment m máy khi m máy b ng phương pháp đổi n i ( )ΔΥ :
Ta có : ).(46
3
138
3
mN
M
M
moTT
mo
===
Δ
Υ
¾ moment cn ca Đcơ :
Ta có : M
cn
= 0,5 M
dm
= 0,5x92 = 64 (N.m)
Vy đcơ có th mi máy được khi m máy bng phương pháp đổi ni
( )ΔΥ
,
Vi : ).(465,0 mNMMM
mo
dmCAN
=
==
Δ
Υ
V. ĐIU CHNH TC ĐỘ ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA :
1) Bài toán v tc độđ i n tr điu chnh:
¾ Moment c n không đổi , d n đến Moment đin t không đổi . Do đó
S
R
2
không đổi , hoc
S
R
2
là không đổi.
Vy ta có :
nt
DC
dm
S
RR
S
R +
=
2
2
(1)
¾ Vi bài toán tìm tc độ ca đcơ khi có thêm R
ĐC
:
T (1) ta tính được h s trượt nhân tao khi có thêm R
ĐC
:
( )
2
2
R
RRxS
S
DCdm
nt
+
=
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-25
Vy tc độ cn tìm là :
( ) ( )
ntntnt
Sx
P
xf
Sxnn == 1
60
1
1
¾ Vi bài toán cho tc độ nhân t o ( khác tc độ định mc ) ,Tìm đi n tr
điu chnh R
ĐC
?
T (1) ta tính được đin tr điu chnh như sau:
2
2
R
S
xSR
R
dm
nt
DC
=
Vi h s trượt nhân to :
1
1
n
nn
S
nt
nt
=
H s trượt định mc :
1
1
n
nn
S
dm
dm
=
2) Bài toán tính hiu sut ca đcơ khi có thêm R
ĐC
:
S
R
2
không không thay đổi nên I
1
và P
1
s đổi , vì moment cn không
đổ đầi nên công sut u ra c đa cơ
60
..2
2
22
xMn
xM
π
=Ω=Ρ t l thun vi
tc độ . T 2 nhn xét trên ta có :
dm
nt
dm
nt
n
n
=
η
η
(2)
T (2) ta tìm được hiu sut nhân to ca đcơ khi có thêm R
ĐC
:
dm
dm
nt
nt
dm
nt
dm
nt
x
n
n
n
n
ηη
η
η
==
BÀI TP VÍ D
Bài 15:
M ct Đ ơ KĐB 3 pha rotor dây qun có 2p = 6 , Ω
=
0278,0
2
R
,
885,0=
dm
η
, )/(970 pvn = .
Tính đin tr mc them vào Rotor để t c độ đcơ gim xu ng còn 700 v/p,
và hiu sut lúc y ? Cho biết moment cn ti M
C
không ph thuc vào tc độ )
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-26
HD:
¾ Tc c độ quay ca t trường ( t độ đồng b ):
)/(1000
3
506060
1
phutvong
x
p
f
n ===
¾ H s đ trượt định mc c a cơ:
03,0
1000
9701000
1
1
=
=
=
n
nn
s
dm
dm
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-27
¾ H s trượt nhân to khi có thêm R
f
vào = 700 v/p: để n
nt
3,0
1000
7001000
1
1
=
=
=
n
nn
s
nt
nt
¾ Theo đề bài moment cn ti không ph thu c vào tc độ moment
đin t không đổi . Do đó
s
R
2
không đổi , hoc
s
R
2
không đổi.
Vy ta có :
nt
f
dm
s
RR
s
R
+
=
2
2
Đin tr ph cn them vào Rotor:
Ω=== 25,00278,0
03,0
3,00278.0
2
2
x
R
s
xSR
R
dm
nt
f
¾
s
R
2
không i nên đổi nên I
1
và P
1
không đổi , moment cn không đổ
60
.2
2
22
nxM
xM
π
=Ω=Ρ t l thun vi tc độ
Vy ta có :
64,0885,0
790
700
==== xx
n
n
n
n
dm
dm
nt
nt
nt
dm
nt
dm
ηη
η
η
Bài 16:
M ct Đ ơ KĐB 3 pha rotor dây qun , Stator và Rotor ni hình sao. Có:
2p = 4 , Ω= 0172,0
2
R , 91,0=
dm
η
, )/(1448 pvn
dm
=
, P
dm
= 55KW , 876,0cos
1
=
ϕ
,
động cơ được n i vào ngu n có : U
d
= 380 V,
Ζ
=
Hf
50
.
Tính : a/ Dòng đin định mc ? công su t tiêu th ? công su t ph n
kháng?
b/ ni
Ω
= 155,0
f
R vào rotor để gim tc độ , tính ?=
dm
n ,
?=
dm
η
khi mc R
f
vào . cho bi không ết M
C
đổi.
HD:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-28
a/
¾ Công sut tiêu th đ ca cơ:
Ta có: )(60439
91,0
5500
2
1
1
2
W==
Ρ
=Ρ
Ρ
Ρ
=
η
η
¾ Dòng đin stator định mc ca đcơ:
A
xxxCosxU
d
dm
8,104
876,03803
60493
3
1
1
==
Ρ
=Ι
ϕ
¾ Công su t ph n kháng c đa cơ:
)(33268876,018,1043803
133
2
1
2
111
KVARxxxQ
CosxxxUxSinxxUQ
ddd
==
Ι=Ι=
ϕϕ
b/
¾ Tc c độ quay ca t trường ( t độ đồng b ):
)/(1500
2
506060
1
phutvong
x
p
f
n ===
¾ H s đ trượt định mc c a cơ:
035,0
1500
14481500
1
1
=
=
=
n
nn
s
dm
dm
¾ Theo đề bài moment cn ti không ph thu c vào t c độ moment
đin t không đổi . Do đó
s
R
2
không đổi , hoc
s
R
2
không đổi.
Vy ta có :
nt
f
dm
s
RR
s
R
+
=
2
2
H s trượt nhân to lúc mc thêm R
f
vào mch rotor :
(
)
( )
35,0035,0
0127,0
0155,00127,0
2
2
=
+
=
+
= xxR
s
RR
s
dm
f
nt
¾ Tc a độ c đcơ khi mc thêm R
f
vào mch rotor:
( )
)/(975)35,01(15001
1
pvxSxnn
ntnt
=
==
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-29
¾
s
R
2
không i nên đổi nên I
1
và P
1
không đổi , moment cn không đổ
60
.2
2
22
nxM
xM
π
=Ω=Ρ t l thun vi tc độ
Vy ta có : 613,091,0
1448
975
==== xx
n
n
n
n
dm
dm
nt
nt
nt
dm
nt
dm
ηη
η
η
Bài 18:
Mt Đcơ KĐB 3 pha roto dây qun có :
Ω
=
42,0
1
R , Ω= 025,0
2
R ,
Ω= 18,2
1
X , Ω= 085,0
2
X . 5
=
Κ
=
Κ
ie
, Stator ca Đcơ được ni hình tam giác và
ni vào ngun có U
d
= 220 V,
Ζ
=
Hf 50 .
1/ Để moment m máy cc đại thì cn mc thêm đin tr ph ( đin tr m
máy ) vào mch roto là bao nhiêu ?
2/ Tính dòng đin dây ca stato và roto lúc m máy trong 2 trưng hp sau:
a/ M máy khi có biến tr ?
b/ M máy trc tiếp ?
HD:
1/
¾ Để moment m máy cc đại thì h s trượt ti h n ph i b ng 1 , có
nghĩa là:
221
21
2
)(1 RXXR
XX
RR
S
MO
MO
th
+=
=
+
+
=
¾ Đin tr roto quy đổi v stato :
Ω
=
=ΚΚ=
.625,0025,055
22
xxxRxR
ie
¾ Đin kháng roto quy đổi v stato :
Ω
=
=ΚΚ=
.125,2085,055
22
xxxXxX
ie
¾ Đin tr m máy quy đổi cn mc vào roto để đạ moment m máy cc i
là :
Ω
=
+
=+=
.68,3625,0)125,218,2()(
221
RXXR
MO
¾ Đin tr m máy chưa quy đổi v stato :
Ta có:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-30
Ω==
ΚΚ
=ΚΚ=
.147,0
25
68,3
ie
mo
momoiemo
x
R
RxRxR
2.a/ M máy có biến tr :
¾ Dòng đin pha m máy ca stato khi m máy có biến tr:
Vì stato được đấu tam giác nên : U
f
= U
d
= 220.V
( ) ( ) ( )
A
XXRRR
U
MO
f
moBTf
42,34
)125,218,2(68,3625,042,0
220
2
22
21
2
21
1
.1
=
++++
=
++
+
+
=Ι
¾ Dòng đin dây m máy ca stato khi m máy có biến tr :
Vì stato đượ đấc u tam giác nên ta có:
Axx
BTmofmoBTd
.6,5942,3433
..1.1
==Ι=Ι
¾ Dòng đin roto khi m máy có biến tr:
Ta có: Axx
BTmodiBTmo
BTmod
BTmo
i
.2986,595
..1..2
...1
..2
==ΙΚ=Ι
Ι
Ι
=Κ
2.b/ M máy trc tiếp:
¾ Dòng đin pha m máy ca stato khi m máy trc tiếp:
Vì stato được đấu tam giác nên : U
f
= U
d
= 220.V
( ) ( ) ( )
A
XXRR
U
f
moTTf
7,49
)125,218,2(625,042,0
220
2
22
21
2
21
1
.1
=
+++
=
+++
+
=Ι
¾ Dòng đin dây m máy ca stato khi m máy trc tiếp :
Vì stato đượ đấc u tam giác nên ta có:
Axx
TTmofmoTTd
.867,4933
..1.1
==Ι=Ι
¾ Dòng đin roto khi m máy trc tiếp:
Ta có: Axx
TTmodiTTmo
TTmod
TTmo
i
.430865
..1..2
...1
..2
==ΙΚ=Ι
Ι
Ι
=Κ
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-31
PHN II : MÁY ĐIN ĐỒNG B
Bài 18:
Mt máy phát đin đồng b 3 pha đấu hình sao có: S
dm
= 2000.KVA,
U
dm
=2,3 KV, Ω= 0425,0
U
R , mch kích t tiêu th t ngu n U
KT
= 220V,
I
KT
= 35A, KW
fe
2,41=ΔΡ , KW
comsf
8,22
=
ΔΡ .
Tính : T ng t n hao ?
=
ΔΡ
, và hi u su t ca máy phát ? Biết 8,0=
ϕ
Cos
HD:
¾ Dòng đin định mc:
A
xxU
S
dm
dm
dm
502
3,23
2000
3
===Ι
¾ T n hao dây qu n kích t:
WxxU
KTKTKT
770035220
=
=Ι=ΔΡ
¾ T n hao đồng dây qu n ph n ng:
)(321315020425,033
22
WxxxxR
dmUCUU
==Ι=ΔΡ
¾ T ng t n hao công su t :
).(10383132131412007700228000 W
CUUfeKTCOmsf
=+
+
+
=
Ρ
+
ΔΡ+ΔΡ+ΔΡ=ΔΡ
¾ Hi u su t ca máy phát:
94,0
1038318,0102000
8,0102000
3
3
=
+
=
ΔΡ+
=
ΔΡ+Ρ
Ρ
=
xx
xx
xCosS
xCosS
dm
dm
dm
dm
ϕ
ϕ
η
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-32
Bài 19:
Trên nhãn mt máy phát ghi : S
dm
= 108.MVA, U
dm
=13,8 KV, máy phát
đấu hình sao ,
Ζ
= Hf 60
, n
dm
= 1200 (v/p) .
Tính : P
dm
? I
dm
? Công sut kéo máy phát P
1
? Moment kéo mát phát M
1
? Biết 97,0=
η
, 1=
ϕ
Cos
HD:
¾ Công su t tác d ng định mc ca máy phát:
MWxCosS
dmdm
.108==Ρ
ϕ
¾ Dòng đin định mc ca máy phát:
A
x
x
xCosxU
dm
dm
dm
4,4518
138003
10108
3
6
==
Ρ
=Ι
ϕ
¾ Công sut kéo ca máy phát:
Ta có : MW.34,111
97,0
108
2
1
1
2
==
Ρ
=Ρ
Ρ
Ρ
=
η
η
¾ Moment kéo ca máy phát :
).(10886,0
120014,33
601024,111
.2
60
6
6
11
1
mNx
xx
xx
n
x
M ==
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
---------------------------------------------------------------------
Bài 20:
M it máy phát đ n dng b cung cp cho h tiêu th: S
dm
= 2500 + j
3000 KVA . U
dm
= 6,3 KV
a/ Xác định t ng t n hao trên đường dây và trong máy phát ? và h s
?=
ϕ
Cos Biết đin tr ca đường dây
Ω
=
15,0
d
R ,
Ω
=
045,0
U
R .
b/ Nếu đặt thêm vào mt máy bù đồng b vi : S
BU
= 30 - j 3000 KVA, thì
t
ng tn hao ?=Ρ
Δ , Biết 1
=
ϕ
Cos . Tính công sut phn kháng lúc có bù?
DH:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-33
a/
¾ Công su ết bi u ki n ca máy phát:
KVAQS
Q
P
S
j
S
.390530002500
3002500
2222
=+=+Ρ=
+
=+=
¾ Dòng đin định mc c p cho t i khi chưa có bù:
A
xxU
S
dm
dm
dm
358
3,63
3905
3
===Ι
¾ H s công suât khi chưa bù:
64,0
3905
2500
==
Ρ
=
S
Cos
ϕ
¾ T ng t n hao ca dây đồng :
( )
(
)
KWxxRRxx
Uddm
.976,74045,015,035833
22
=+=+Ι=ΔΡ
b/
¾ T ếng công su t bi y ki n khi có bù:
KVAjjSSS
BU
.253030003030002500
=
+
+=+=
¾ Dòng đin khi có bù:
A
xxU
S
dm
232
3,63
2530
3
==
=Ι
¾ T ng t n hao ca dây đồng khi có bù :
( )
(
)
KWxxRRxx
Ud
.976,74045,015,023233
22
=+=+Ι
=ΔΡ
¾ Công su t ph n kháng khi có bù vi 1
=
ϕ
Cos
03
1
=
Ι
=
ϕ
xSinxxUQ
d
Vi 01 =
=
ϕ
ϕ
SinCos
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-34
Bài 21:
Hai máy phát đin đồng b làm vic song song cung cp cho 2 ti :
Ti 1 có : KVAS
Tai
.5000
1
= , 8,0
1
=
T
Cos
ϕ
Ti 2 có : KVAS
Tai
.3000
2
= , 1
2
=
T
Cos
ϕ
. Máy phát 1 cung cp:
KW
f
.4000
1
=Ρ , KVARQ
f
.2500
1
= . Tính : ?
2
=
Ρ
f
, ?
2
=
f
Q ,
?
1
=
f
Cos
ϕ
?
2
=
f
Cos
ϕ
HD:
¾ T ng công su t tác d ng c a 2 t i:
=+=+=Ρ+Ρ=Ρ KWxxxCosSxCosS
TTTTTTT
.7000130008,05000
221121
ϕϕ
¾ Công su t tác d ng c a máy phát 2 :
==ΡΡ=Ρ KW
fTf
.300040007000
1
¾ T ng công su t kh n kháng ca 2 t i:
=+=+=+= KVARxxxSinSxSinSQQQ
TTTTTTT
.3000030008,015000
2
221121
ϕϕ
¾ Công su t tác ph n kháng ca máy phát 2 :
=== KVARQQQ
fTf
.50025003000
1
¾ H s công su t ca máy phát 1:
848,0
25004000
4000
222
1
2
1
1
1
1
1
=
+
=
+Ρ
Ρ
=
Ρ
=
ff
f
f
f
f
Q
S
Cos
ϕ
¾ H s công su t ca máy phát 2:
986,0
5003000
3000
222
2
2
2
2
2
2
2
=
+
=
+Ρ
Ρ
=
Ρ
=
ff
f
f
f
f
Q
S
Cos
ϕ
----------------------------------------------------------------------------
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-35
Bài 22:
Mt Đcơ đồng b 3 pha đấu tam giác có các s liu sau: U
1dm
= 415V,
2p = 8 , , Ω= 5,0
U
R , W
KTComsf
.2000
.
=
ΔΡ , 7,0cos
=
ϕ
,
Ζ
=
Hf
50
, dòng đ i n pha
phn ng A
Uf
5,35=Ι .
Tính : Dòng đin dây phn ng? P
1
? ?
=
Ρ ?
=
η
?
2
=
M
HD:
¾ Dòng đin dây ca phn ng:
Axx
UfUd
.5,615,3533 ==Ι=Ι
¾ Công su t tiêu th đi n ca đcơ:
).(4,309447,05,6141533
1111
WxxxxCosxxU
dd
==Ι=Ρ
ϕ
¾ T n hao đồng dây qu n ph n ng:
WxxxxR
UfUCUU
.18905,355,033
22
==Ι=ΔΡ
¾ T ng t n hao:
W
UCUKTcomsf
.389018902000
..
=
+
=
ΔΡ+ΔΡ=ΔΡ
¾ Công su t cơ ( công su t định m c ca Đcơ ):
W
dm
.4,2705438904,30944
12
=
=ΔΡΡ=Ρ=Ρ
¾ Hi u su t ca động cơ:
87,0
4,30944
4,27054
1
2
==
Ρ
Ρ
=
η
¾ Tc a độ c động cơ:
)/(750
4
506060
pv
x
p
f
n ===
¾ Momet quay ca đcơ:
)..(6,344
75014,33
604,27054
.2
60
22
mN
xx
x
n
x
M ==
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-36
Bài 23:
Mt đc iơ đ n đồng b 3 pha đấu hình sao có các s liu sau: P
dm
= 575
KW, U
dm
= 6000 V, 2p = 6 , 1cos
=
ϕ
,
Ζ
=
Hf
50
, 95,0
=
η
.
Tính : a/ Moment quay ca động cơ ? Dòng đin định mc ?
b/ Nếu moment cn ch đặt 75 % M
dm
thì công sut phn kháng ti
đa c a Đcơ có th bù cho mng là bao nhiêu ? Mu n đặ đượt c điu đó phi làm
như thế nào?
HD:
a/
¾ Tc a độ c động cơ:
)/(1000
3
506060
pv
x
p
f
n ===
¾ Momet quay ca đcơ:
)..(6,5493
100014,33
60575000
.2
60
22
mN
xx
x
n
x
M ==
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
¾ Công sut tiêu th ca động cơ:
KW.605
95,0
575
2
1
==
Ρ
=Ρ
η
¾ Dòng đin định mc ca Đcơ:
A
xx
x
xCosxU
dm
dm
.2,58
160003
10605
3
3
1
==
Ρ
=Ι
ϕ
b/
¾ T ng t n hao :
KW.30575605
21
=
=ΡΡ=ΔΡ
¾ Công su t cơ khi moment c n M
Can
= 0,75 .M
dm
:
KWxx
dm
.43157575,075,0
2
=
=Ρ=Ρ
¾ Công su t đi n tiêu th lúc moment c n giam còn 75%:
KW.46130431
21
=+=Ρ
+ΔΡ=Ρ
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-37
¾ Công su ết bi u ki n:
KVAxxxxUS
dddm
.6052,58600033 ==Ι=
¾ Công su t ph n kháng khi moment c n giam còn 75%:
KVARSQ
dm
.8,391461605
222
1
2
==Ρ
=
Kết lun: Mun tăng công sut phn kháng thì phi tăng dòng đin kích t
c ca đ ơ.
Bài 24:
Mt nhà máy đin tiêu th công sut đin P
t
= 700KW, vi 7,0cos =
t
ϕ
.
Nhà máy có thêm 1 ti c i Pơ v
co
= 100KW. Để kéo và kết hp vi nâng cao
t
ϕ
cos , người ta chn 1 Đcơ đồng b có hiu sut 88,0
=
η
. Xác định công sut
biu ki n cế a đcơ S
dm
? để nâng h s công sut ca nhà máy đạt 8,0=
ϕ
Cos
.
HD:
¾ Công sut tiêu th c a động cơ:
KW.6,113
88,0
100
2
1
==
Ρ
=Ρ
η
¾ T ng công su t tiêu th c a nhà máy:
KW
t
.6,8136,113700
1
=
+=Ρ+Ρ=ΣΡ
¾ Công su t ph n kháng trước khi có bù:
KVARxxTgxTgQ
tttt
.71402,170057,45
0
==Ρ=Ρ=
ϕ
¾ Công su đt ph n kháng ca nhà máy khi có cơ bù:
KVARxxTgxTgQ .2,61075,06,81387,366,813
0
===
ΣΡ=Σ
ϕ
¾ Công su t ph n kháng c đa cơ bù:
KVARQQQ
tDCBU
.8,1037142,610
=
=Σ=
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-38
Du “ – “ chng t Đcơ phát công sut phn kháng .
¾ Công su ết bi u ki n ca Đcơ:
( )
KVAQS
DCNBU
DCBU
.1548,1036,113
2
22
1
2
=+=+Ρ=
Vy cn phi chn Đcơ bù có dung lượng định mc KVAS
dm
.154
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
PH ĐN III : MÁY IN MT CHIU
LÝ THUYT V MÁY ĐIN 1 CHIU
1) SC ĐIN ĐỘNG PHN NG :
xBLV
aa
xe
U
.22
Ν
=
Ν
=Ε
60
.. nD
V
π
= tc độ dài
π
τ
..2 P
D = đường kính ngoài phn ng
P
D
.2
.
π
τ
= Bước c c t
φ
π
π
φ
x
LD
P
BxB
P
LD
..
.2
.2
..
==
xnx
a
PnDL
x
LD
P
x
a
U
φ
π
π
φ
.60
.
60
...
..
.2
.2
Ν
=
Ν
=Ε
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-39
Đặt
a
P
.60
.
Ν
=Κ
Ε
sĐược gi là h ph thuc cu to dây qun
phn ng. vi: N _ là s thanh dn , a _: s mch nhánh // , p:_ là s
đôi cc
Vy ta có : xnx
U
φ
Ε
Κ
=Ε
S C ĐIN ĐỘNG PHN NG VÀ DÒNG ĐIN PHN NG
CA MÁY PHÁT ĐIN DC:
¾ Sc đin động ph n ng :
Ta có :
UUUUUU
xRUxRU
Ι
+
=
Ε
ΙΕ=
¾ Dòng đin phn ng :
Ta có :
KTU
Ι+Ι=Ι
¾ Chú ý v dòng đi n ph n ng và dòng kích t đối vi m i lo i
phát phát:
Đối vi máy phát kích t // và kích t hn hp:
KTU
Ι
+
Ι=Ι , U
dm
= U
KT
Đối vi máy phát kích t ni tiếp và kích t độc lp:
KTU
Ι
=
Ι=Ι , )(
DCKTKTKTdm
RRxUU
+
Ι
=
=
S C ĐIN ĐỘNG PHN NG VÀ DÒNG ĐIN PHN NG
CA ĐỘNG CƠ ĐIN DC:
¾ Sc đin động ph n ng :
Ta có :
UUUUUU
xRUxRU
Ι
=
Ε
Ι+Ε=
¾ Dòng đin phn ng :
Ta có :
KTU
ΙΙ=Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-40
2) CÔNG SUT ĐIN T - MOMENT ĐIN T:
¾ Công su t đi n t:
UUUdt
nx
Ι
Κ=ΙΕ=Ρ
Ε
...
φ
¾ Moment đin t :
UMU
dt
dt
xx
a
P
M ΙΚ=Ι
Ν
=
Ω
Ρ
= ...
.2
.
φφ
π
Vi
a
P
M
.2
.
π
Ν
=Κ là h s ph thuc và cu to dây qun.
3) QUÁ TRÌNH NĂNG LƯỢNG MÁY ĐIN DC:
a) Máy phát đ i n DC:
Phn ROTO Phn STATO
¾ Công sut cơ kéo máy phát :
dtffemsco
xM
Ρ
+
Ρ
+
ΔΡ=Ω=Ρ
...11
¾ Công su t định mc ca máy phát ( công su t đi n ):
dmdmdm
xU Ι=
Ρ
=Ρ
2
MSCO.
ΔΡ
ffe.
Ρ
UCU .
Δ
Ρ
KT
ΔΡ
dm
Ρ
=
Ρ
2
Đin
1.
Ρ cơ
DT
.
Ρ
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-41
¾ T n hao đồng dây qu n ph n ng :
2
. UUUCU
xR Ι=ΔΡ
¾ T n hao đồng dây qu n kích t:
KTKTKTKTUCU
xUxR Ι=Ι=ΔΡ
2
.
b) Động cơ đin DC:
Phn STATO Phn ROTO
¾ Công su t cơ có ích c a động cơ ( công su t định mc ):
ffemscodt
xM
...22
Ρ
ΡΡ=Ω=Ρ
¾ Công su t đi n tiêu th ca động cơ:
( )
KTUdmdm
UxxU
Ι
+
Ι
=Ι=Ρ
1
¾ Công su t m ch ph n ng :
UCUdtUUP
xU
..
Δ
Ρ+Ρ=Ι=Ρ
MSCO.
ΔΡ
ffe.
Δ
Ρ
UCU .
ΔΡ
KT
Ρ
dm
Ρ
=
Ρ
2
cơ
1.
Ρ đin
DT
.
Ρ
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-42
4) M MÁY ĐỘNG CƠ ĐIN DC:
Các bin pháp m máy :
¾ M máy trc tiếp :
Ta có
U
MOU
R
U
=Ι
.
¾ M máy dùng đin tr m c ni tiếp vào m ch ph n ng:
Ta có :
MOU
MOU
RR
U
+
=Ι
.
¾ M máy b ng cách gi m đi n áp
5) ĐIU CHNH TC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC:
Ta có :
φ
.
Ε
Κ
Ι
=
UU
xRU
n
Các phương pháp điu chnh tc độ độ ca ng cơ DC:
¾ M ế c ni ti p thêm đi n tr ph vào mch phn ng
¾ Thay đổi đin áp
¾ Thay đổi dòng kích t.
¾ Lúc định mc :
Ta có :
UUU
xRU Ι=Ε (1)
¾ Lúc có R
f
:
(
)
UfUU
xRRU Ι+=Ε
(2)
Vì t thông không đổi , sc đin n động ph ng : n
U
..
φ
Ε
Κ
=
Ε
t l thun vi
tc độ .
T (1) và (2) ta có :
( )
n
n
RRxU
xRU
fUU
UU
U
U
=
+Ι
Ι
=
Ε
Ε
(3)
¾ T (3) ta có 2 bài toán :
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-43
Cho R
f
tìm tc độ nhân to n
nt
?
Cho tc độ nhân to n
nt
tìm R
f
?
6) BÀI TOÁN V T L MOMENT CA ĐCƠ DC:
Tính : ?=
dm
M
M
Lp lun : Vì t thông không đổi ta có :
UM
xM
Ι
Κ
=
φ
. t l thun vi dòng đin
phn ng .
¾ Lúc định mc ta có :
KTdmU
ΙΙ=Ι
.
¾ Lúc nhân to ta có :
KTU
ΙΙ
=Ι
V s y ta có t :
dmU
U
dm
M
M
.
Ι
Ι
=
BÀI TP VÍ D
Bài 25:
Mt máy phát đin DC kích t song song có các s liu sau :
P
dm
= 25.KW , U
dm
= 115V ,
Ω
=
5,12
//KT
R ,
Ω
=
0238,0
U
R ,
2=a , 2=p , 3000=N , )/.(1300 pvn = .
a/ Xác định: E
Ư
? , ?
=
φ
b/ Gi s dòng đin I
KT
không đổi , b qua phn ng phn ng . Hãy xác
đị đầnh đin áp u cc ca máy phát khi giam dòng đin xung còn I = 80,8.A
HD:
a/
¾ Dòng đin định mc ca máy phát:
A
U
dm
dm
dm
.4,217
115
25000
==
Ρ
=Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-44
¾ Dòng đin kích t // :
A
R
U
KT
dm
KT
.2,9
5,12
115
===Ι
¾ Dòng đin phn ng:
Ta có : A
KTU
.6,2262,94,217
=
+
=Ι+Ι=Ι
¾ Sc đin động ph n ng :
Ta có : VxxRUxREU
UUUUUU
.4,1200238,06,226115 =
+
=
Ι
+
=
Ε
Ι=
¾ T thông ca máy phát :
Ta có : Wb
xx
xx
x
n
a
xnx
xa
x
UU
.0185,0
13002300
4,120260
..
.60
60
==Ε
ΡΝ
=
ΡΝ
=Ε
φφ
b/
¾ Dòng đin phn ng khi dòng đin gim xung còn A.8,80
=
Ι
:
A
KTU
.902,98,80
=
+=Ι+Ι
=Ι
¾ Đin áp đầu cc c đa máy phát lúc ó :
VxxREU
UUU
.3,1180238,0904,120
=
=Ι
=
Bài 26:
Mt máy phát đin DC kích t song song có các s liu sau :U
dm
= 115V,
Ω= 19
//KT
R , Ω= 0735,0
U
R ,cung cp dòng đin ti A
t
.3,98
=
Ι
cho ti
dmffeCo
Ρ=ΔΡ .4
0
0
..
.
a/ Xác định: E
Ư
? , ?
=
η
chế độ ti trên.
b/ Tính dòng đin ngn mch khi ngn mch 2 đầu cc ca máy phát?
Cho biết t thông dư bng 3% t thông ca máy phát chế độ ti trên , tc độ
ca máy không đổi.
HD:
a/
¾ Dòng đin kích t // :
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-45
A
R
U
KT
dm
KT
.05,6
19
115
===Ι
¾ Dòng đin phn ng:
Ta có : A
KTtU
.35,10405,63,98
=
+
=Ι+Ι=Ι
¾ Sc đin động ph n ng :
Ta có: VxxRUxREU
UUUUUU
.67,1220735,035,104115 =
+
=
Ι
+
=
Ε
Ι=
¾ Công sut định mc ca máy phát:
WxxU
dmtdm
.5,113041153,98
2
=
=Ι=Ρ=Ρ
¾ T n hao dây đồng ph n ng :
WxxR
UUUCU
.3,80035,1040735,0
22
.
==Ι=ΔΡ
¾ T n hao dây qu n kích t:
WxxR
KTKTKT
.45,69505,619
22
==Ι=ΔΡ
¾ T ơ n hao c ,s t ph:
Ta có : Wx
dmffeCo
.18,4525,113044,0.4
0
0
..
=
=
Ρ=ΔΡ
¾ T ng t n hao:
W
KTUCUffeCO
.93,194745,6953,80018,452
...
=
+
+
=
Ρ+ΔΡ+ΔΡ=ΔΡ
¾ Hi u su t ca máy phát :
85,0
93,19475,11304
5,11304
=
+
=
ΔΡ+Ρ
Ρ
=
dm
dm
η
b/
¾ Ta có phương đin áp ca máy phát:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-46
U
U
UUUU
R
U
xRU
Ε
=ΙΙΕ= (1)
Lúc ngn mch 2 đầu cc thì U = 0.V
T
U
U
U
R
Ε
=Ι)1(
Do t thông dư
dmdu
x
φ
φ
0
0
3=
Vxx
dmUnmU
.68,367,12203,03
.
0
0
.
=
=Ε=Ε
Vy dòng đin lúc ngn mch 2 đầu cc máy phát:
A
R
U
nmU
nmU
.7,50
0735,0
68,3
.
.
==
Ε
=Ι
Nhn xét : máy phát đin DC kt // , dòng đin ngn mch nh hơn dòng
đin định mc .
Bài 27:
Mt máy phát đin DC kích t song song có các s liu sau :U
dm
= 240V,
Ω= 60
//KT
R , Ω= 15,0
U
R ,
cung cp dòng đin ti A
tdm
.30=Ι cho ti W
msCo
.200
.
=
Ρ ., W
ffe
.250
.
=
Δ
Ρ
a/ Xác định: P
dm
? , ?
=
η
chế độ ti trên.
b/ Tính tc độ ca máy phát ? Biết moment định mc M
dm
= 50 N.m
c/ Nếu máy ch ti A
t
.20
=
Ι
,thì đin áp đầu cc máy phát là bao nhiêu ?
HD:
a/
¾ Công sut định mc ca máy phát:
WxxU
tdmdmdm
.720030240
=
=Ι=Ρ
¾ Dòng đin kích t // :
A
R
U
KT
dm
KT
.4
60
240
//
===Ι
¾ Dòng đin phn ng:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-47
Ta có : A
KTtdmU
.34430
//
=
+
=Ι+Ι=Ι
¾ T n hao dây đồng ph n ng :
WxxR
UUUCU
.4,1733415,0
22
.
==Ι=ΔΡ
¾ T n hao dây qu n kích t:
WxxR
KTKTKT
.960460
22
==Ι=ΔΡ
¾ T ng t n hao:
W
KTUCUffemsCO
.4,15839604,173250200
...
=
+
+
+
=
Ρ
+
ΔΡ+ΔΡ+ΔΡ=ΔΡ
¾ Hi u su t ca máy phát :
82,0
4,15837200
7200
=
+
=
ΔΡ+Ρ
Ρ
=
dm
dm
η
b/
¾ Công sut cơ ca máy phát :
W.4,87834,15837200
21
=
+=ΔΡ+Ρ=Ρ
¾ Tc độ ca máy phát khi M
dm
= 50.N.m:
Ta có : )/.(1375
5014,32
720060
2
60
60
.2
pv
xx
x
xM
x
nxM
n
xM
dm
dm
dmdmdm
==
Ρ
==Ω=Ρ
π
π
c/
¾ Dòng đin phn ng khi dòng đin gim xung còn A.20
=
Ι
:
A
KTU
.24420 =+=Ι+Ι
=Ι
¾ Sc đin động ph n ng khi I
t
=30.A :
Ta có : VxxRUxREU
UUUUUU
.5,24415,034240 =
+
=
Ι
+
=
Ε
Ι=
¾ Đin áp đầu cc ca máy phát lúc A.20
=
Ι
:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-48
VxxREU
UUU
.9,24015,0245,244
=
=Ι
=
Bài 28:
Mt đcơ DC kt hn hp có : U
dm
= 220V,
Ω
=
50
//KT
R , 905,0=
η
,
A
dm
.502=Ι , W
ffeCo
.4136
..
=
ΔΡ .
Tính : Công sut đin tiêu th c a đcơ ? Công su t định mc ? Tng tn
hao dây qu n ph n ng và kt ni tiếp ?
HD:
¾ Công su t tiêu th đi n c đa cơ:
KWxxU
dmdm
.44,110502220
1
=
=Ι=Ρ
¾ Công sut định mc c đa cơ:
Ta có : KWxx
dm
.95,9944,110905,0
12
=
=Ρ=Ρ=Ρ
η
¾ T ng t n hao:
WKW .10490.49,1095,9944,110
21
=
=
=ΡΡ=ΔΡ
¾ T n hao dây qu n kt song song:
Wx
R
U
xRxR
KT
dm
KTKTKTKT
.968
50
220
50
2
2
//
//
2
//////
=
=
=Ι=ΔΡ
¾ T ến hao dây qu n ph n ng và kt ni ti p:
Ta có :
W
ffecoKTKTNTUCU
.5386413696810490
..//..
=
=
Ρ
Ρ
ΔΡ=ΔΡ
Bài 29:
Mt đcơ DC kt hn hp : U
dm
= 220V,
Ω
= 338
//KT
R ,
( )
Ω=+ 17,0
KTNTU
RR A,
dm
.94=Ι ,. 1
=
a , 2
=
p , 372
=
N , )/.(1100 pvn
=
.
Tính : : E
Ư
? , ?=
φ
, P
dt
= ? M
dt
= ?
HD:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-49
¾ Dòng đin kích t // :
A
R
U
KT
dm
KT
.65,0
338
220
//
//
===Ι
¾ Dòng đin phn ng:
Ta có : A
KTU
.35,9365,094
//
=
=ΙΙ=Ι
¾ Sc đin động ph n ng :
Ta có : VxxRUxREU
UUUUUU
..20417,035,93220 =
=
Ι
=
Ε
Ι+=
¾ T thông ca đcơ :
Ta có : Wb
xx
xx
x
n
a
xnx
xa
x
UU
.015,0
11002372
20460
..
.60
60
==Ε
ΡΝ
=
Ρ
Ν
=Ε
φφ
¾ Công su t đi n t c đa cơ:
Ta có : Wxx
UUdt
.4,1904335,93204
=
=ΙΕ
=
Ρ
¾ Moment đin t ca đcơ:
Ta có : )..(8,165
110014,32
604,19043
.2
60
mN
xx
x
n
x
M
dtdt
dt
==
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
Hoc ta có : )..(8,165015,035,93
114,32
2372
..2
.
mNxx
xx
x
xx
a
M
Udt
==Ι
Ρ
Ν
=
φ
π
Bài 30:
M đ t cơ DC kt n i tiếp có : U
dm
= 110V, ,
( )
Ω=+ 282,0
KTNTU
RR A,
dm
6,26=Ι .
Tính : Dòng đin m máy trc tiếp ? Đin tr m máy mc thêm vào mch
phn ng để I
m
= 2I
dm
?
HD:
¾ Dòng đin m máy trc tiếp:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-50
A
RR
U
KTNTU
dm
moTT
.390
282,0
110
==
+
=Ι
¾ Đin tr m máy mc thêm vào mch phn ng I
m
= 2I
dm
:
Ta có dòng đi in m máy khi có thêm đ n tr m máy m ếc ni ti p vào
mch phn ng :
( )
KTNTU
dm
modm
moKTNTU
dm
moBT
RR
x
U
Rx
RRR
U
+
Ι
=Ι=
++
=Ι
2
2
Ω== .786,1282,0
6,262
110
x
R
mo
Bài 31:
Mt máy phát đin DC kích t song song có các s liu sau :U
dm
= 230V,
A
KT
.1=Ι , Ω= 7,0
U
R , tc độ quay ca máy phát n = 1000 (vòng/phút)
A
dm
.29=Ι
a/ Xác định: E
Ư
? , ?
=
η
Biết cho W
ffeCo
.430
..
=
Ρ ..
b/ Tính dòng đin ngn mch khi ngn mch 2 đầu cc ca máy phát?
Cho biết t thông dư bng 7% t thông ca máy phát , và moment định mc ?.
HD:
¾ Dòng đin phn ng:
Ta có : A
KTdmU
.30129
=
+
=Ι+Ι=Ι
¾ Sc đin động ph n ng :
Ta có : VxxRUxREU
UUUUUU
.2517,030230 =
+
=
Ι
+
=
Ε
Ι=
¾ Công sut định mc ca máy phát:
WxxU
dmdmdm
.667023029
2
=
=Ι=Ρ=Ρ
¾ T n hao dây đồng ph n ng :
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-51
WxxR
UUUCU
.630307,0
22
.
==Ι=ΔΡ
¾ T n hao dây qu n kích t:
WxxUxR
KTdmKTKTKT
.2301230
//
2
==Ι=Ι=ΔΡ
¾ T ng t n hao:
W
KTUCUffeCO
.1290230630430
...
=
+
+
=
Ρ+ΔΡ+ΔΡ=ΔΡ
¾ Hi u su t ca máy phát :
84,0
12906670
6670
=
+
=
ΔΡ+Ρ
Ρ
=
dm
dm
η
¾ Moment định mc ca máy phát :
)..(7,63
100014,32
606670
.2
60
mN
xx
x
n
x
M
dmdm
dm
==
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
¾ Ta có phương đin áp ca máy phát:
U
U
UUUU
R
U
xRU
Ε
=ΙΙΕ= (1)
Lúc ngn mch 2 đầu cc thì U = 0.V
T
U
U
U
R
Ε
=Ι)1(
Do t thông dư
dmdu
x
φ
φ
0
0
7=
Vxx
dmUnmU
.57,1725107,07
.
0
0
.
=
=Ε=Ε
Vy dòng đin lúc ngn mch 2 đầu cc máy phát:
A
R
U
nmU
nmU
.1,25
7,0
57,17
.
.
==
Ε
=Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-52
Bài 32:
M đt máy Đcơ in DC kích t song song có các s liu sau :P
dm
= 12KW,
U
dm
= 220V, A
KT
.2
//
=Ι ,
Ω
=
.281,0
U
R , n
dm
= 685( vòng/phút ). Động cơ kéo ti
có moment cn không đổi . Để gim tc độ đcơ người ta dùng 2 phương pháp :
a/ Thêm đin tr ph
Ω
=
.7,0
f
R mc vào m ch ph n ng .Tính tc độ
hiu sut ca Đcơ trong trường hp này ?
b/ Gim đi cn áp t vào đặ đ ơ , nh tc a độ hiu sut c đcơ khi
VU .6,176=
? ( B qua t n hao cơ và ph trong 2 trường hp trên ,và gi t thông
không đổi .) Nhn xét v 2 trường hp trên .
HD:
¾ Các thông s định mc ca đcơ:
¾ Dòng đin phn ng:
Ta có : A
KTdmU
.62264
//
=
=ΙΙ=Ι
¾ Sc đin động ph n ng :
Ta có : VxxRUxREU
UUUUUU
.6,202281,062220 =
=
Ι
=
Ε
Ι+=
a/
¾ Tính tc độ c đa cơ khi thêm đ i n tr ph
Ω
=
.7,0
f
R m c vào m ch
phn ng:
Cách 1:
T công thc : 296,0
685
6,202
==
Ε
=Κ
Κ
Ι
=
Ε
Ε dm
UUUdm
dm
n
xRU
n
φ
φ
Theo đề bài t ó tat thông không đổi do đ c độ khi thêm đin tr ph
Ω= .7,0
f
R mc vào mch phn ng:
)/.(538
296,0
)7,0281,0(62220
)(
pv
x
RRxU
n
fUUdm
dm
=
+
=
Κ
+Ι
=
Ε
φ
Cách 2: Nếu b qua tn hao cơph moment cơ trên trc đcơ bng
moment đin t , có nghĩa là:
UMdt
MM
Ι
Κ== .
2
φ
do t thông không đi dòng đin phn ng không đổi nên khi thêm
đ in tr ph Ω= .7,0
f
R vào mch phn n n ng thì sc đ i động ph ng
tính như sau:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-53
VxRRxU
fUU
.2,159)7,0281,0(62220)(
=
+
=+Ι=Ε
Vì t thông không đổi nên sc đin động t l thu n vi tc độ
Ta có: )/.(538
6,202
2,159
685 pvxxnn
n
n
Udm
U
dm
Udm
U
dm
==
Ε
Ε
=
Ε
Ε
=
¾ Moment định mc ca đcơ :
)..(3,167
68514,32
6012000
.2
60
mN
xx
x
n
x
M
dmdm
dm
==
Ρ
=
Ω
Ρ
=
π
¾ Công sut cơ có ích khi )/.(538 pvn
=
:
Ta có : ).(9425
60
53814,32
3,167
60
.2
222
2
2
W
xx
x
n
xMxMM ==
=Ω
=Ρ
Ω
Ρ
=
π
¾ Hi u su t c đa cơ trong trường h p này:
67,0
64220
9425
2
1
2
==
Ι
Ρ
=
Ρ
Ρ
=
xxU
dmdm
η
b/
¾ Khi đi cn áp đặt vào đ ơ gim xung còn VU .6,176
=
sc đin động lúc
đó là:
VxxRU
UUU
.2,159281,0626,167
=
=Ι
=Ε
¾ Tc độ đcơ lúc đó :
)/.(538
6,202
2,159
685 pvxxnn
n
n
Udm
U
dm
Udm
U
dm
==
Ε
Ε
=
Ε
Ε
=
¾ Công su t tiêu th đi n ca đcơ lúc đó là:
WxxU
dm
.11302646,167
1
==Ι
=Ρ
¾ Công sut cơ có ích khi )/.(538 pvn
=
:
Ta có : ).(9425
60
53814,32
3,167
60
.2
222
2
2
W
xx
x
n
xMxMM ==
=Ω
=Ρ
Ω
Ρ
=
π
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-54
¾ Hi u su t c đa cơ trong trường h p này:
834,0
11302
9425
1
2
==
Ρ
Ρ
=
η
Kết lun : so sánh trường hp a và b , ta thy rng phương pháp dùng biến
tr m ế ơ c ni ti p vào m ch ph n ng hi u su t th p h n nhi u so vi
phương pháp gim din áp đặt vào đcơ.
Bài 33:
Mt máy phát đin DC kích t song song có các s liu sau :
P
dm
= 7,5.KW , U
dm
= 230V ,
Ω
=
7,191
//KT
R ,
Ω
=
54,0
U
R , )/.(1450 pvn
Fdm
=
. iĐ n
áp rơi trên chi than U
TX
= 2.V. Máy phát s d ếng ch độ độ ng cơ v i U= 220V,
quay vi tc độ )/.(1162 pvn
DC
= . Xác định công sut tiêu th ca đcơ ? công sut
có ích ca đcơ ? Biết t thông 2 chế độ như nhau.
HD:
Xét chế đ máy phát :
¾ Dòng đin định mc ca máy phát:
A
U
dm
dm
MFdm
.6,32
230
7500
.
==
Ρ
=Ι
¾ Dòng đin kích t // :
A
R
U
KT
dm
KT
.2,1
7,191
230
//
//
===Ι
¾ Dòng đin phn ng:
Ta có : A
KTdmUMF
.8,332,16,32
=
+
=
Ι+Ι=Ι
¾ Sc đin động ph n ng :
Ta có : VxUxRU
TXUUMFdmUMF
.3,250254,08,33230
=
+
+
=
+
Ι+=Ε
Xét chế đ động cơ v i U=220V:
¾ Sc đin động ph n ng ca động cơ :
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-55
Vì t thông 2 trường hp như nhau ( không đổi ), do đó sc đin động phn
ng t l thun vi t đc ô:
Ta có : V
x
n
xn
n
n
MF
MFUDC
DCU
MF
DC
MFU
DCU
.6,200
1450
3,2501162
.
.
.
.
==
Ε
=Ε=
Ε
Ε
¾ Dòng đin phn ng ch : ế ơ độ đc
A
R
UU
U
TXDCUDC
DCU
.2,32
54,0
26,200220
.
.
=
=
Ε
=Ι
¾ Dòng đin kích t // ca đcơ :
A
R
U
KT
DC
DCKT
.15,1
7,191
220
//
.//
===Ι
¾ Dòng đin ti ca đcơ:
A
DCKTDCUt
.35,3315,12,32
.//.
=
+
=Ι+Ι=Ι
¾ Công su ế đt tiêu th đi n ch độ cơ:
WxxU
DCtDC
.733722035,33
.1
=
=Ι=Ρ
¾ Công su ết cơ có ích ch độ đcơ:
Wxx
DCDC
.6035825,07337
.1.2
=
=Ρ=Ρ
η
------------------------------------------------------------------------------------
Bài 34:
Mt máy Đcơ đin DC kích t song song các s liu sau :P
dm
= 10KW,
U
dm
= 220V, A
KT
26.,2
//
=Ι ,
Ω
=
.178,0
U
R , 86,0
=
η
.
Tính : Dòng đi in m máy trc tiếp và Dòng đ n m máy khi thêm điên tr
m để dòng I
m
= 2.I
dm
. Tính đin tr thêm vào khi m ế máy có bi n tr.
HD:
¾ Công su t tiêu th đi n c đa cơ:
W
dm
.11628
86,0
10000
1
==
Ρ
=Ρ
η
¾ Dòng đin định mc ca đcơ:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-56
A
U
dm
dm
.8,52
220
11628
1
==
Ρ
=Ι
¾ Dòng đin m máy trc tiếp:
A
R
U
U
dm
moTT
.1236
178,0
220
===Ι
¾ Dòng đin m máy khi mc thêm vào m ch ph n ng I
m
= 2I
dm
:
Ta có dòng đi in m máy khi có thêm đ n tr m máy m ếc ni ti p vào
mch phn ng :
Ω==
Ι
=Ι=
+
=Ι .9,1178,0
8,522
220
2
2
x
R
x
U
Rx
RR
U
U
dm
modm
moU
dm
moBT
---------------------------------------------------------------------------------
Bài 35:
Mt đc iơ đ n DC kích t song song 10 sc nga ( 10 HP) có :
U
dm
= 230V, Ω= .288
//KT
R ,
Ω
=
.35,0
U
R , I
Ư
= 1,6.A thì n = 1040.(v/p).
Mun cho dòng đin mch ngoài I = 40,8.A và n = 600.(v/p).
Hi:
a/ Tr s đin tr c n thêm vào m ch ph n ng ? cho r ng khi t i thay đổi
thì t thông không đổi.
b/ Vi đin tr đó nếu A.8,22
=
Ι
thì tc độ ca đcơ bng bao nhiêu ?
c/ Nếu I
dm
= 38,5.A hãy tính M/M
dm
? trong c 2 trường h p câu a và b .
d/ Công sut t đưa vào đcơ đin ? Công sut mch phn ng ? công su
phn cơ ? khi I = 40,8.A.
HD:
a/
¾ Sc đin động ph n ng ca đcơ khi I
Ư
= 1,6.A:
Ta có : VxxRUxREU
UUUUUU
.44,22935,06,1230 =
=
Ι
=
Ε
Ι+=
¾ Dòng đin phn ng lúc I = 40,8.A:
A
R
U
KT
dm
KTU
.40
288
230
8,408,40
//
//
=
=
=ΙΙ=Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-57
¾ Sc đin động ph n ng khi A
U
.40
=
Ι
mc thêm R
m
vào mch
phn ng:
)(
moUU
RRxU
+
Ι
=Ε
¾ Theo bài ra t thông không đổi ta : n
U
..
φ
Ε
Κ
=
Ε
ch ph thuc vào
tc độ rotor.
Do đó ta có : Vx
n
n
x
n
n
dm
UU
Udm
U
dm
.37,132
1040
600
44,229 ==
Ε=Ε
Ε
Ε
=
Mt khác ta có:
Ω=
=
Ι
==+Ι
=Ε
.1,235,0
40
37,132230
37,132
37,132)(
mo
U
U
momoUUU
R
R
U
RRRxU
Vy giá tr đin tr m máy cn thêm vào mch phn ng là
Ω
= .1,2
mo
R
b/ Vi Ω= .1,2
mo
R , và A.8,22
=
Ι
¾ Dòng đin phn ng lúc A.8,22
=
Ι
A
R
U
KT
dm
KTU
.22
288
230
8,228,22
//
//
=
=
=ΙΙ=Ι
¾ Sc đin động ph n ng khi A
U
.22
=
Ι
mc thêm R
m
vào mch
phn ng:
VxRRxU
moUU
.1,176)1,235,0(22230)( =
+
=
+
Ι
=Ε
¾ Theo bài ra t thông không đổi ta : n
U
..
φ
Ε
Κ
=
Ε
ch ph thuc vào
tc độ rotor.
Do đó ta có : )/.(798
37,132
1,176
600 pvxxnn
n
n
U
U
U
U
==
Ε
Ε
=
Ε
Ε
=
c/
theo bài ra t thông không đổi ta :
UMdt
M
Ι
Κ
=
..
φ
ch ph thuc vào
dòng đin phn ng.
Ta có dòng đin phn ng vi I
dm
= 38,5.A:
A
KTUdm
.7,378,05,38
//
=
=ΙΙ=Ι
¾ Trường hp câu a v i A
U
.40
=
Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-58
Theo lý lun ta có : 06,1
7,37
40
==
Ι
Ι
=
U
U
dm
M
M
¾ Trường hp câu b vi A
U
.22
=
Ι
Theo lý lun ta có : 58,0
7,37
22
==
Ι
Ι
=
U
U
dm
M
M
d/
¾ Công sut đưa vào đcơ:
WxxU
dmdm
.93848,40230
1
=
=Ι=Ρ
¾ Công su t m ch ph n ng:
WxxU
UdmdmUP
.920040230
.
=
=Ι=Ρ
Hoc WxxR
KTKTUCUdtUP
.92008,02889384
22
1..
==ΙΡ=ΔΡ+Ρ=Ρ
¾ Công su t ph n cơ :
WxRRx
moUdmUUPCOP
.528045,2409200)(
22
...
==+ΙΡ=Ρ
Bài 36:
Mt máy phát đin DC kích t song song có các s li u sau :U
dm
= 115.V,
KW
dm
.27=Ρ A
KT
.5=Ι ,
Ω
=
02,0
U
R , tc độ quay ca máy phát n = 1150
(vòng/phút) , 86,0=
dm
η
, VU
TX
.22
=
Δ
.
a/ Nếu đêm dùng như mt đ đ cơ in ( b qua phn ng phn ng ) ,vi
U
dm
= 110.V , KW
dm
.25=Ρ , 86,0
=
DC
η
. Hãy tính tc a độ n ? c đcơ .
b/ S biến đỏi tc độ t đấy đến không ti .
HD:
a/
Khi làm vi ếc ch độ máy phát :
¾ Dòng đin phn ng ca MF:
A
U
KT
Fdm
Fdm
FU
.2405
115
27000
.
.
.
=+=Ι+
Ρ
=Ι
¾ Sc đin động ph n ng máy phát :
Ta có : VxUxRU
TXUFUFdmUMF
.8,121202,02401152
..
=
+
+
=
Δ
+
Ι
+=Ε
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-59
Khi làm vi ếc ch độ động cơ :
¾ Dòng đin phn ng c đa cơ :
Ax
xxU
DCKT
DCdm
DCdm
DCU
.5,259
115
110
5
11086,0
25000
.
.
.
.
==Ι
Ρ
=Ι
η
¾ Sc đin động ph n ng động cơ :
Ta có : VxUxRU
TXUDCUDCdmDCUM
.8,102202,05,2591102
...
=
+
=
Δ
Ι
=Ε
¾ L p t s gi sđđ ca MF và ĐC :
.
8,121
8,102
..
..
.
=
Κ
Κ
=
Ε
Ε
Ε
Ε
MFMF
DCDC
MFU
UDC
n
n
φ
φ
(1)
Mác khác theo gi thuyết vì b qua phn n ng ph ng nên ta có :
.
5
8,4
.
.
=
Ι
Ι
=
MFKT
DCKT
MF
DC
φ
φ
(2)
T (1) và (2) ta suy ra tc độ ca động cơ như sau:
)/.(1011
8,48,121
115058,102
8,1218,4
58,102
.
8,121
8,102
5
.8,4
.
.
pv
x
xx
xn
x
x
n
xn
nx
MFDC
MF
DC
MFU
DCU
=====
Ε
Ε
b/
¾ Khi làm vi ế c ch độ không t i:
I
Ư.DC
= 0 , nên
DCODCDCdmDCUO
xnU
...
φ
Ε
Κ
=
=Ε
¾ Tc a độ c đcơ đến khi không ti :
Ta có : )/.(1081
8,102
1011110
8,102
110
.
8,102
110.
.
.
.
pv
x
xnn
n
n
DCDCO
DC
ODC
DCU
DCUO
=====
Ε
Ε
--------------------------------------------------------------------------------
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-60
Bài 37:
Mt máy Đcơ đin DC kích t song song các s liu sau :P
dm
= 12KW,
U
dm
= 250V, Ω= 170
//KT
R ,
Ω
=
.22,0
U
R , 873,0
=
η
. Khi chy không ti vi đin
áp định mc , tc độ không ti n
o
= 1200 (v/p)., I
Ư
= 3.A , Khi o ti định mc
vi đin áp định mc ,t thông gim 2 % so vi khi không ti . Tính tc độ định
mc ?
HD:
¾ Sc đin động ph n ng khi ch y không t i :
Ta có : VxxRU
UOUdmOU
.34,24922,03250
..
=
=
Ι=Ε
¾ Sc đin động ph n ng khi ch y lúc định mc :
Ta có :
UdmUdmdmU
xRU
..
Ι=Ε
Vi dòng đin phn ng lúc ch y định mc:
A
xR
U
xU
KT
dm
dm
dm
KTdmdmU
.51,53
170
250
250873,0
12000
.
.
.
==
Ρ
=ΙΙ=Ι
η
¾ V y Sc đi n động ph n ng khi ch y lúc định mc là
VxxRU
UdmUdmdmU
.23,23822,051,53250
..
=
=Ι=Ε
¾ Ta l p t s :
.
23,238
34,249
..
..
.
=
Κ
Κ
=
Ε
Ε
Ε
Ε
dmdm
OO
dmU
UO
n
n
φ
φ
(1)
Theo đề bài thì t thông lúc lúc dcơ chy định mc gi ơm 2 % so vi lúc đc
ch y không t i, có nghĩa là:
98
100
98
0
0
==
dm
O
Odm
x
φ
φ
φφ
(2)
T (1) và (2) ta tính được tc độ định mc ca đcơ :
)/.(1170
34,24998
23,2381200100
23,238
34,249
98
1200100
pv
x
xx
n
xn
x
dm
dm
===
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-61
Bài 38:
Mt máy phát đin DC kích t song song có các s liu sau :
P
dm
= 100KW, U
dm
= 230V,
Ω
=
5,57
//KT
R , Ω
=
.05,0
U
R . Tính sc đin
động phn ng ca máy phát khi U
dm
vi :
a/ H s t i K
t
= 1
b/ H s t i K
t
= ,05
HD:
¾ Dòng đin kích t // :
A
R
U
KT
dm
KT
.4
5.57
230
//
===Ι
¾ Dòng đin định mc :
A
U
dm
dm
dm
.78,434
230
100000
==
Ρ
=Ι
a/ Khi h s t i K
t
= 1
ta có : A
dmt
dm
t
t
.78,4341 =Ι=Ι=
Ι
Ι
=Κ
¾ Dòng đin phn úng ca máy phát:
Ta có : A
KTtU
.78,438478,434
=
+
=Ι+Ι=Ι
¾ Sc đin động ph n ng :
Ta có : VxxRUxREU
UUUUUU
.25205,078,438230 =
+
=
Ι
+
=
Ε
Ι=
b/ Khi h s t i K
t
= 0,5
ta có :
Axx
dmt
dm
t
t
.39,21778,4345,05,05,0 ==Ι=Ι=
Ι
Ι
=Κ
¾ Dòng đin phn úng ca máy phát:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-62
Ta có : A
KTtU
.39,221439,217
=
+
=Ι+Ι=Ι
¾ Sc đin động ph n ng :
Ta có : VxxRUxREU
UUUUUU
.24105,039,221230 =
+
=
Ι
+
=
Ε
Ι=
Bài 39 :
Mt máy Đcơ đin DC kích t h n hp các s li u sau :
Ω= 125
//KT
R ,
Ω
= 06,0
U
R ,
Ω
=
04,0
KTNT
R khi làm vic vi đin áp U
dm
=
250V, dòng đi in I = 200.A , moment đ n t M
dt
= 696 .N.m ,
a/ Tính công sut đin tiêu th ca đcơ ?
b/ Tính tc a độ c đcơ ?
HD:
a/
¾ Công su t tiêu th đi n c đa cơ:
WxxU
dmdm
.50000200250
1
=
=Ι=Ρ
b/ Tính tc a độ c đcơ:
¾ Dòng đin kích t // :
A
R
U
KT
dm
KT
.2
125
250
//
//
===Ι
¾ Dòng đin phn ng:
Ta có : A
KTU
.1982200
//
=
=ΙΙ=Ι
¾ Sc đin động ph n ng :
Ta có : VxRRxU
KTNTUUU
..2,230)04,006,0(198250)( =
+
=
+
Ι=Ε
¾ Công su t đi n t :
Wxx
UUdt
.6,455791982,230
=
=ΙΕ=Ρ
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-63
¾ Ta có quan h :
)/.(625
6962
606,45579
.2
60
.2
60
pv
x
x
M
x
n
n
x
M
dt
dtdtdt
dt
==
Ρ
=
Ρ
=
Ω
Ρ
=
πππ
Vy tc độ ca động cơ là : n = 625 vòng/phút .
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
PHN D : MÁY BIN ÁP
SƠ LƯỢC V LÝ THUYT :
I. MÁY BI N ÁP M T PHA:
1) Din tích đặc có ích :
),.(
22
cmmSxS
CCI
Κ= v si : S là tiết di n lõi thép , K
C
: h ép cht
2) T thông cc đại trong lõi thép :
).(
max
WbBxS
CI
=
φ
v ci B: là t m trong lõi thép
Hoc .).(
44,4
vong
xfx
m
=
Ε
=Ν
φ
3) Tn hao st t trong lõi thép:
).(
50
3,1
2
50
1
WxG
f
xx
mfe
=
Β=ΔΡ
ρ
hay
2
Ι=ΔΡ xR
thfe
Vi :
¾ Trng lượng ca lõi thép:
)(KgVxGG
t
== trong đó G
t
(Kg/m
2
) là trng lượng riêng ca lõi thép
¾ Th tích ca lõi thép :
)(
3
mxlSV
TBCI
==
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-64
4) các đạ đổi lượng quy i:
¾ s ic đ n động th cp quy đổi:
22
Ε
Κ
=
Ε
x
BA
¾ đin áp th cp quy đổi:
122
UxUU
BA
=
Κ
=
¾ dòng đin th cp quy đổi:
1
2
2
Ι=
Κ
Ι
=Ι
BA
¾ đin tr th cp quy đổi:
2
2
2
xRR
BA
Κ=
¾ đin kháng th cp quy đội :
2
2
2
xXX
BA
Κ=
¾ tng tr th cp quy đổi :
2
2
2
ΖΚ=Ζ
x
BA
¾ T ế s bi n áp :
2
1
1
2
2
1
2
1
Ν
Ν
=
Ι
Ι
==
Ε
Ε
=Κ
U
U
BA
5) Thí nghim không ti :
¾ T ng tr lúc không t i : )(
1
0
1
0
Ω=Ζ+Ζ=
Ι
=Ζ
th
dm
U
¾ Dòng đin lúc không ti :
( ) ( )
2
1
2
1
1
0
1
0
thth
XXRR
UU
+++
=
Ζ
=Ι
¾ Dòng đin không ti phn trăm :
100%
1
0
0
x
dm
Ι
Ι
=Ι
¾ H s công su t lúc không t i:
2
0
2
0
0
0.1
0
0
XR
R
xU
Cos
dm
+
=
Ι
Ρ
=
ϕ
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-65
¾ Đin tr lúc không ti : Ω=+=
Ι
Ρ
=
th
RRR
1
2
0
0
0
¾ Đin kháng lúc không ti :
Ω=+=Ζ=
th
XXRX
1
2
0
2
00
¾ T n hao s t lúc không t i :
1
2
001.00.
xR
CUfe
ΙΡ=ΔΡΡ=ΔΡ
6) Thí nghim ngn mch :
¾ Dòng đin ngn mch :
dmN .1
Ι
=
Ι
¾ T ng tr ng n m ch :
N
N
N
U
Ι
=Ζ
¾ Đin tr lúc ngn mch :
2
N
N
N
R
Ι
Ρ
=
¾ Đin kháng ngn mch : Ω=Ζ=
22
NNN
RX
Ta có :
2
21
N
R
RR =
= ,
2
21
N
X
XX =
=
¾ Đin áp ngn mch phn trăm :
100100%
.1.1
x
U
x
x
U
U
U
dm
NN
dm
N
N
Ζ
Ι
==
¾ Đi in áp rơi trên đ n tr ngn mch phn trăm:
100100100%
1
2
1
1
1
.1
.
.
x
S
x
S
xR
U
xR
x
U
U
U
dm
N
dm
Ndm
dm
Ndm
dm
RN
RN
Ρ
=
Ι
=
Ι
==
¾ Đi in áp rơi trên đ n kháng ngn mch phn trăm:
100100%
1
1
.1
.
.
x
U
xX
x
U
U
U
dm
Ndm
dm
XN
XN
Ι
==
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-66
¾ H s công su t lúc ng n m ch :
NN
N
N
xU
Cos
Ι
Ρ
=
ϕ
¾ Công su t ng n m ch :
(
)
NNNNNCUCUN
xRRRxRxxR
2
121
2
12
2
21
2
12.1.
Ι=
+Ι=
Ι
+Ι=ΔΡ+ΔΡ=Ρ
II. MÁY BIN ÁP BA PHA :
1) Dòng đin sơ c cp và th p định mc :
dm
dm
dm
xU
S
.1
1
3
=Ι ,
dm
dm
dm
xU
S
.2
2
3
=Ι
2) Thí nghim không ti :
¾ T ng tr lúc không t i : )(
3
0
.1
0
1
0
Ω=Ζ
Ι
=
Ι
=Ζ
th
f
f
f
dm
U
x
U
¾ Dòng đin không ti phn trăm :
100%
1
0
0
x
dm
f
Ι
Ι
=Ι
¾ H s công su t lúc không t i:
ff
dm
xxU
xxU
Cos
01
0
0.1
0
0
3
3
Ι
Ρ
=
Ι
Ρ
=
ϕ
¾ Đin tr lúc không ti : Ω==
Ι
Ρ
=
th
R
x
R
2
0
0
0
3
¾ Đin kháng lúc không ti : Ω==Ζ=
th
XRX
2
0
2
00
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-67
3) Thí nghim ngn mch :
¾ T ng tr ng n m ch :
N
Nd
N
Nf
N
x
U
U
Ι
=
Ι
=Ζ
3
.
.
¾ Đin tr lúc ngn mch :
2
3
N
N
N
x
R
Ι
Ρ
=
¾ Đin kháng ngn mch : Ω=Ζ=
22
NNN
RX
Ta có :
2
21
N
R
RR =
= ,
2
21
N
X
XX =
=
¾ Đin áp ngn mch phn trăm :
1003
%
100
%
100%
.1
.1
.1
.1
.1
x
xUU
xUU
Ux
U
U
U
Ndm
Nf
Nf
dmf
Nf
N
===
¾ Đi in áp rơi trên đ n tr ngn mch phn trăm:
100
3
100%
1
1
1
1
.
x
U
xR
x
U
xR
U
dm
Ndm
f
NfN
RN
Ι
=
Ι
=
¾ Đi in áp rơi trên đ n kháng ngn mch phn trăm:
100
3
100%
1
1
1
1
.
x
U
xX
x
U
xX
U
dm
Ndm
f
NfN
XN
Ι
=
Ι
=
¾ Độ thay đổi đin áp th c ăp ph n tr m khi có : K
t
2
ϕ
Cos :
( )
2.2.2
%%%
ϕ
ϕ
xSinUxCosUxU
XNRNt
+
Κ=Δ
Hoc 100%
.2
2.2
2
x
U
UU
U
dm
dm
=Δ
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-68
¾ H s công su t lúc ng n m ch :
dmNf
N
dmNd
N
N
xxU
xxU
Cos
1.1
1.
3
3
Ι
Ρ
=
Ι
Ρ
=
ϕ
4) Hiu sut MBA :
100
2
02
2
x
xxCosxS
xCosxS
Ntdmt
dmt
ΡΚ+Ρ+Κ
Κ
=
ϕ
ϕ
η
5) H s t i lúc MBA có hiu sut cc đại :
N
t
Ρ
Ρ
=Κ
0
6) H s t i lúc MBA không có hiu sut cc đại:
dmdmdm
t
Ι
Ι
=
Ρ
Ρ
=
Ι
Ι
=Κ
1
.2
2
.2
2
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-69
BÀI TP VÍ D MBA MT PHA
Bài 1 :
Mt cun dây được qun trên lõi thép được ghèp bng các lá thép kĩ thut
đ
in , có tiết din lõi thép
242
102525 mxcmS
== . H s ép cht 93,0=
Κ
C
, t c m
c ia lõi thép B = 1,2 Tesla ., đ n áp đặt vào cun dây U = 220 V ,
Z
Hf 50=
. Hãy
xác định ?=
m
φ
, và đin áp đặt trên 1 vòng dây ?
HD:
¾ Tiế t di n có ích :
).(1025,2393,01025
244
mxxxSxS
CCI
==Κ=
¾ T thông cc đại trong lõi thép :
).(109,271025,232,1
44
max
WbxxxBxS
CI
===
φ
¾ S vòng dây qu n trên cu n dây :
Ta có : .).(355
109,275044,4
220
44,4
4
vong
xxxxfx
m
==
Ε
=Ν
φ
Vi VU .220
=
Ε
¾ Đin áp đặt lên 1 vòng :
).1/..(62,0
355
220
vongV
U
==
Ν
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-70
Bài 2 :
Mt MBA 1 pha có dung lượng S = 5 KVA , có 2 dây qun sơ cp và 2 dây
qun th cp ging nhau .Đin áp n sđịnh mc ca dây qu ơ cp là :
U
1.dm
= 10000.V , đin áp th cp m i cun là : U
2.dm
= 110 V . Thay đổi cách n i
các dây qun vi nhau s có các t biến đổi đin áp định m c khác nhau . V i mi
cách ni hãy tính dòng đin định m c sơ cp và th cp ?
HD:
a) Ni ti i tiếp - n ếp:
Ta có :
A
U
S
dm
.25,0
1000010000
5000
1
.1
=
+
==Ι
A
U
S
dm
.73,22
110110
5000
2
.2
=
+
==Ι
b) Ni tiếp – song song:
Ta có :
A
U
S
dm
.25,0
1000010000
5000
1
.1
=
+
==Ι
A
U
S
dm
.45,45
110
5000
2
.2
===Ι
c) Song song – song song :
Ta có :
A
U
S
dm
.5,0
10000
5000
1
.1
===Ι
A
U
S
dm
.45,45
110
5000
2
.2
===Ι
d) Song song – ni tiếp :
Ta có :
A
U
S
dm
.5,0
10000
5000
1
.1
===Ι
A
U
S
dm
.73,22
110110
5000
2
.2
=
+
==Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-71
Bài 3:
a/ Mt lõi thép được qun 1 cun dây có : N = 300 vòng , lõi thép có chiu
dài trung bình ml
TB
.05
=
, ti
ết din đo :
242
105,355,35 mxcmS
== , h s ép cht
93,0=Κ
C
, sc tn hao :
kg
W
6,0
50
1
=
ρ
. Trng lượng riên ca thép
3
.7650
m
Kg
G
t
= , cun dây được đặt vào ngun U= 220V ,
Z
Hf 50
=
. Tính tn
hao st t trong lõi thép ?
b/ Tính công sut tác dng P ? H s công sut ? và công sut phn kháng ?
ca cun dây tiêu th . Cho biết
Ω
=
.5,0
R
, I = 0,6 A .
c/ Xác định các thông s ca cun dây : Z
th
? X
th
? R ?
th
HD:
a/
¾ T thông trong lõi thép:
).(1033
3005044,4
220
44,4
4
Wbx
xxxfx
m
==
Ν
Ε
=
φ
¾ Tiế t di n có ích ca lõi thép:
).(103393,0105,35
244
mxxxSxS
CCI
==Κ=
¾ T cm trong lõi thép :
ecla
x
x
S
CI
m
m
ΤΤ===Β
)..(1
1033
1033
4
4
φ
¾ Trng lượng ca lõi thép:
t
VxGG =
Vi th tích ca lõi thép :
).(105,16).(5,0).(1033
3424
mxmxmxxlSV
TBCI
===
Vy ta có trng lượng ca lõi thép :
Kg
m
Kg
xmxxVxGG
t
.6,12.7650105,16
3
34
===
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-72
¾ T n hao s t t ttrong lõi thép :
).(56,76,12
50
50
16,0
50
3,1
2
3,1
2
50
1
WxxxxG
f
xx
mfe
=
=
Β=ΔΡ
ρ
b/
¾ Công su t tác d ng :
feCU
ΔΡ+ΔΡ=Ρ
Vi tn hao đồng được tính như sau :
).(18,06,05,0
22
WxRx
CU
==Ι=ΔΡ
Vy ta có : ).(74,756,718,0 W
feCU
=
+
=
ΔΡ+ΔΡ=Ρ
¾ H s công su t :
058,0
6,0220
74,7
==
Ι
Ρ
=
xUx
Cos
ϕ
¾ Công su t ph n kháng :
Ta có :
).(8,131058,016,02201
22
KVARxxCosxUxxSinUxQ ==Ι=Ι=
ϕϕ
c/
¾ T ng tr trong cu n dây :
Ω==
Ι
=Ζ .7,366
6,0
220U
th
¾ Đin tr t hóa :
Ω==
Ι
ΔΡ
= .21
6,0
56,7
22
fe
th
R
¾ Đin kháng t hóa :
Ω==Ζ=
.366217,366
2222
ththth
RX
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-73
Bài 4:
Mt MBA 1 pha có U
1dm
= 220.V , U
2dm
= 127.V , các thông s ca dây qun
như sau :
Ω
= .3,0
1
R
,
Ω
= .25,0
1
X
,
Ω
=
.1,0
2
R
,
Ω
=
.083,0
2
X
. Th cp được ni
vi ti có tng tr phc ).(17,58,5
Ω
+
=Ζ j
tai
.
a/ Tính các thông s ca sơ đồ thay thế ( các đại lượng quy đổi ca th cp ) .
Coi I
0
= 0 . Tính dòng đi in th cp quy đổi ? và dòng đ n sơ cp ? , H s công
sut ca sơ cp ?
b/ tính công sut tác dng ? công sut phn kháng ca sơ cp và ca ti : P ?
Q ? P
t
? Q ?
t
? và U
t
HD:
a/
¾ H ế s bi n áp :
73,1
127
220
2
1
===Κ
U
U
BA
¾ Đin tr th cp quy đổi:
Ω==Κ=
.3,01,073,1
2
2
2
2
xxRR
BA
¾ Đin kháng quy đổi:
Ω==Κ=
.25,0083,073,1
2
2
2
2
xxXX
BA
¾ Đin kháng ti quy đổi:
T tng tr phc ca ti ta có :
tttai
jXRj
+
=
Ω
+
=
Ζ
).(17,58,5
Ω
= .8,5
t
R
Ω
=
.17,5
t
X
Vy đin kháng ti quy đổi là : Ω==Κ=
.47,1517,573,1
22
xxXX
tBAt
¾ Đin tr ti quy đổi:
Ω==Κ=
.36,178,573,1
22
xxRR
tBAt
¾ Dòng đin sơ c p và dòng th c p quy đổi:
Ta có :
)(
201
Ι
+Ι=Ι
210
0 Ι
=Ι=Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-74
Vi :
( ) ( )
( ) ( )
).(15,9
47,1525,025,036,173,03,0
220
22
2
21
2
21
1
21
A
XXXRRR
U
tt
=
+++++
=
=
+
++
+
+
=Ι
=Ι
¾ H s công su t cơ c p:
(
)
( ) ( )
( )
( ) ( )
747,0
47,1525,025,036,173,03,0
36,173,03,0
22
2
21
2
21
21
1
=
+++++
++
=
=
+
++
+
+
+
+
=
Ζ
=
tt
t
XXXRRR
RRR
R
Cos
ϕ
b/
¾ Công su t tác d ng c a sơ c p :
WxxxCosxU .7,1503747,015,9220
1111
=
=Ι=Ρ
ϕ
¾ Công su t ph n kháng ca sơ c p:
).(3,1338747,0115,92201
22
111111
KVARxxCosxxUxSinxUQ ==Ι=Ι=
ϕϕ
¾ Công su t tác d ng c a t i:
( )
(
)
WxxxxRxR
BAttt
.3,145315,973,18,5
22
2
2
2
==Ι
Κ=Ι=Ρ
¾ Công su t ph n kháng ca t i:
( )
(
)
).(5,129515,973,117,5
22
2
2
2
KVARxxxxXxXQ
BAttt
==Ι
Κ=Ι=
¾ Đin áp trên ti :
Ta có :
( )
VxxXRxxU
tttt
.12317,58,515,973,1
2222
22
=+=+Ι=ΙΖ=
-------------------------------------------------------------------------
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-75
Bài 5:
Mt MBA 1 pha có U
1dm
= 220.V , U
2dm
= 127.V, I
0
= 1,4A , P
0
= 30W, làm
thí nghim ngn mch thì: A
dmn
.35,11
.1.1
=
Ι
=
Ι , VU
n
.8,8
.1
=
, W
n
.80
=
Ρ
. Tính các
thông s sơ đồ thay thế ? Đin tr n thđin kháng dây qu cp quy đổi ?
HD:
a/ Thi nghim không ti:
¾ T ng tr không t i :
Ω==
Ι
=Ζ .157
4,1
220
0
1
0
dm
U
¾ Đin tr không ti:
Ω==
Ι
Ρ
= .3,15
4,1
30
22
0
0
0
R
¾ Đin kháng không ti:
Ω==Ζ=
.3,1563,15157
222
0
2
00
RX
b/ Thí nghim ngn mch :
¾ T ng tr ng n m ch :
Ω==
Ι
=Ζ .78,0
35,11
8,8
1
N
N
N
U
¾ Đin tr ngn mch:
Ω==
Ι
Ρ
= .62,0
35,11
8,8
22
n
n
n
R
¾ Đin kháng ngn mch:
Ω==Ζ=
.47,062,078,0
2222
NNN
RX
¾ Đin tr th cp chưa quy đổi:
Ta có : Ω===
.31,0
2
62,0
2
21
N
R
RR
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-76
H s biến áp : 73,1
127
220
2
1
===Κ
U
U
BA
Vy đin tr th cp chưa quy đổi là :
Ω==
Κ
= .1,0
73,1
31,0
22
2
2
BA
R
R
¾ Đin kháng th cp ch quy đổi:
Ta có : Ω===
.235,0
2
47,0
2
21
n
X
XX
Ω==
Κ
= .08,0
73,1
235,0
22
2
2
BA
X
X
Bài 6 :
Mt MBA 1 pha có dung lượng S
dm
= 25KVA, U
1dm 2dm
= 380.V , U = 127.V,
%4
0
0
=
n
U
a/ Tính dòng đin định mc sơ c cp và th p ?
b/ Tính dòng ngn m n áp ch khi đi đặt vào bng U
1dm
và U
n
= 70% U
dm
?
HD:
a/
¾ Dòng đin định m c sơ và th cp :
A
U
S
dm
.8,65
380
25000
1
.1
===Ι
A
U
S
dm
.85,196
127
25000
2
.2
===Ι
b/
o Khi U
n
= U
dm
:
¾ Dòng ng n m ch phía sơ c p :
Axx
U
N
dm
N
.1645100
4
8,65
100
0
0
.1
.1
==
Ι
=Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-77
¾ Dòng ng n m ch phía th c p :
Axx
U
N
dm
N
.4921100
4
85,196
100
0
0
.2
2
==
Ι
=Ι
o Khi U
n
= 70%U
dm
:
¾ Dòng ng n m ch phía sơ c p :
Ax
N
.5,11511645
100
70
.1
==Ι
¾ Dòng ng n m ch phía th c p :
Ax
N
7,3444.4921
100
70
.2
==Ι
Bài 7:
Cho mt MBA có dung lượng S
dm
= 20000KVA , U
1dm
= 126,8.KV ,
U
2dm
= 11.KV, f= 50H
Z
, din tích lõi thép S= 3595 cm
2
, mt độ t thông B= 1,35
Tesla . Tính s vòng dây ca dây qun sơ và th cp .
HD:
¾ T thông lõi thép :
)..(485,010359535,1
4
bWxxxS
m
==Β=
φ
¾ S vòng dây qu n sơ c p :
Ta có :
).(1177
485,05044,4
108,126
44,4
3
1
1
vong
xx
x
xfx
U
m
===Ν
φ
¾ S vòng dây qu n th c p :
Ta có :
).(102
485,05044,4
1011
44,4
3
2
2
vong
xx
x
xfx
U
m
===Ν
φ
-------------------------------------------------------------------
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-78
Bài 8:
Cho MBA 1 pha có các s liu sau: S
dm
= 6637KVA, KV
U
U
.
10
35
2
1
= ,
P
n
= 53500W, U
N
% = 8
a/ Tính Z
n
? R
n
?
b/ Gi
s
21
RR
= , Tính đin tr không quy đổi ca dây qun th cp ?
2
=
R
HD:
a/
¾ Dòng đin định mc sơ cp :
A
U
S
dm
Ndm
.63,189
35
6637
1
.1.1
===Ι=Ι
¾ Đin tr ngn mch:
Ω==
Ι
Ρ
= .5,1
63,189
53500
22
N
N
N
R
¾ T ng tr ng n m ch:
Ta có : ΑΩ==
Ι
=Ζ
ΖΙ
= .8,14
63,189
35000
100
8
100
%
100%
1
1
xxU
x
U
x
U
x
U
dm
N
N
N
dm
NN
N
b/
¾ Đin tr th cp chưa quy đổi:
Ta có : Ω===
..75,0
2
5,1
2
21
n
R
RR
H s biến áp : 5,3
10
35
2
1
===Κ
U
U
BA
Vy đin tr th cp chưa quy đổi là :
Ω==
Κ
= ..061,0
5,3
75,0
22
2
2
BA
R
R
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-79
MÁY BIN ÁP BA PHA
Bài 1:
Mt MBA 3 pha ni
(
)
Δ
Υ
có dung lượng S
dm
= 60KVA , U
1dm
= 35KV,
U
2dm
= 400V . Làm thí nghim không ti : 11%
0
=
Ι
, P
0
= 502W. Làm thí nghim
ngn mch : %55,4% =
N
U , P
0
= 1200.W. Tính :
a/ Dòng đin định mc sơ c p và th c p ? và dòng không t i ?
0
=Ι
b/ Tính ?
0
=
ϕ
Cos U
N
= ? ?
=
N
Cos
ϕ
c/ Tính K
t
= ? hi a máy u sut c ?
=
η
khi 5,0
=
Κ
t
9,0=
ϕ
Cos
HD:
a/
¾ Đin áp pha sơ cp :
Ta có : V
U
U
d
f
.20207
3
35000
3
1
1
===
¾ Dòng đin định mc phía sơ cp :
A
xxU
S
xU
S
d
dm
f
dm
dm
.1
350003
60000
3
3
1
1
1
====Ι
¾ Dòng đin định mc phía th cp :
A
xxU
S
xU
S
d
dm
f
dm
dm
.6,86
4003
60000
3
3
2
2
2
====Ι
¾ Dòng đin lúc không ti :
Ax
x
dm
.11,01
100
11
100
%
10
0
==
ΙΙ
=Ι
b/
¾ H s công su t lúc không t i:
Ta có :
075,0
11,0350003
502
3
33
01
0
0
0010100110
==
Ι
Ρ
=
Ι=Ι=Ρ
xxxxU
Cos
xCosxxUxCosxxU
dm
ddff
ϕ
ϕϕ
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-80
¾ Đin áp dây khi ngn mch :
Vx
U
xUU
N
dmdN
.5,159235000
100
55,4
100
%
11
===
¾ Đin áp pha khi ngn mch :
V
U
U
Nd
Nf
.4,919
3
5,1592
3
.1
.1
===
¾ H s công su t lúc ng n m ch:
Ta có :
43,0
15,15923
1200
3
33
1.1
.1.11.1
==
Ι
Ρ
=
Ι=Ι=Ρ
xxxxU
Cos
xCosxxUxCosxxU
dmNd
N
N
ndmdNdNfdmNfN
ϕ
ϕϕ
c/
¾ H s t i lúc MBA có hi u su t cc đại :
646,0
1200
502
0
==
Ρ
Ρ
=Κ
N
t
¾ Hi u su t ca MBA khi 5,0
=
Κ
t
9,0
=
ϕ
Cos
Ta có :
97,0
12005,05029,0600005,0
9,0600005,0
22
02
2
=
++
=
ΡΚ+Ρ+Κ
Κ
=
xxx
xx
xxCosxS
xCosxS
Ntdmt
dmt
ϕ
ϕ
η
------------------------------------------------------------------------------------------
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-81
Bài 2:
Mt MBA 3 pha ni
(
)
11
Δ
Υ
có các thông s sau: U
1dm
= 35000V,
I
1dm
= 92,5A Làm thí nghim không ti : %5,4%
0
=
Ι
, P
0
= 15,8KW. Làm thí
nghim ngn mch : .%5,7% =
N
U , P
0
= 57KW. Tính :
a/ Các tham s lúc không ti ( Z
0
? R
0
? X ? )
0
b/ Các tham s lúc ngn mch ( Z
N
? R
N
? X
N
? )
Và các thành phn ?%
=
NR
U , ?%
=
NX
U
c/ Độ thay đổi đin áp ?.%
2
=
ΔU khi ti i đnh mc v 8,0
2
=
ϕ
Cos , 1
=
Κ
t
d/ H s t i cc đại K
t
= ? và hiu sut ca máy ?
=
η
ti định mc. v i
8,0
2
=
ϕ
Cos
, 1=Κ
t
HD:
a/
¾ Dòng đin lúc không ti :
Ax
x
dm
.16,45,92
100
5,4
100
%
10
0
==
ΙΙ
=Ι
¾ T ng tr không t i :
Ω==
Ι
=
Ι
=Ζ .5,4857
16,43
35000
3
.0
1
.0
1
0
xx
U
U
f
dm
f
f
¾ Đin tr lúc không ti :
Ω==
Ι
Ρ
= .356
16,43
10005,18
3
2
0
0
0
x
x
x
R
¾ Đin kháng lúc không ti :
Ω==Ζ=
.4,48443565,4857
222
0
2
00
RX
b
¾ T ng tr lúc ng n m ch :
Ta có :
N
Nf
N
U
Ι
=Ζ
.1
Vi đin áp pha lúc ngn mch là :
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-82
Vx
U
x
U
xUU
U
Ndm
Nf
Nf
.1515
100
5,7
3
35000
100
%
3
100
%
1
1
.1
====
Vy tng tr khi ngn mch là : Ω==Ζ .4,16
5,92
1515
N
¾ Đin tr ngn mch :
( )
Ω==
Ι
Ρ
=
Ι
Ρ
= .2,2
5,923
57000
3
3
22
1
2
.
x
x
x
R
dm
N
fN
N
N
¾ Đin kháng lúc ngn mch:
Ω==Ζ=
.2,162,24,16
2222
NNN
RX
¾ Các thành ph n ng n m ch :
Đin áp rơi trên đin tr ngn mch phn trăm :
Ta có :
.%02,1
3
35000
1002,25,92
100
3
100
%
1
1
1
1
.
==
Ι
=
Ι
=
xx
x
U
xR
U
xxR
U
d
Ndm
f
Ndm
RN
Đin áp rơi trên đin kháng ngn mch phn trăm :
Ta có :
.%43,7
3
35000
1002,165,92
100
3
100
%
1
1
1
1
.
==
Ι
=
Ι
=
xx
x
U
xX
U
xxX
U
d
Ndm
f
Ndm
XN
c/
¾ Độ thay đổi đin áp th c ăp ph n tr m :
Ta có :
( )
( )
27,56,043,78,002,11%
%%%
2
2.2.2
=+=Δ
+
Κ=Δ
xxxU
xSinUxCosUxU
XNRNt
ϕ
ϕ
Vi 6,08,0
22
=
=
ϕ
ϕ
SinCos
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-83
d/
¾ H s t i lúc MBA có hi u su t cc đại :
57,0
57000
18500
0
==
Ρ
Ρ
=Κ
N
t
¾ Hi u su t ca MBA khi t i định mc vi 8,0
2
=
ϕ
Cos , 1=Κ
t
Ta có :
97,0
570001185008,05,923500031
8,05,923500031
2
2
02
2
=
++
=
ΡΚ+Ρ+Κ
Κ
=
xxxxx
xxxx
xxCosxS
xCosxS
Ntdmt
dmt
ϕ
ϕ
η
Vi KVAxxxxUS
dmdmdm
.605,923500033
11
==Ι=
Bài 3 :
Cho 3 MBA 3 pha có cùng t ni dây và t s biến áp , v sau : i các thông s
S
1dm
= 180KVA , S
2dm
= 240KVA , S
3
= 320KVA , %4,5%
1
=
N
U , %6%
2
=
N
U ,
.%6,6%
3
=
N
U .Hãy xác định ti ca mi MBA khi ti chung ca MBA bng tng
công sut định mc ca chúng S
t
=740.KVA , và tính xem ti tng ti đa để không
MBA nào b quá ti bng bao nhiêu ?
HD:
¾ T ng h su t động :
KVA
U
S
n
i
iN
idm
.8,121
6,6
320
6
240
4,5
180
%
1
.
.
=++=
=
¾ H s t i :
=
=Κ
n
i
iN
idm
iN
t
t
U
S
xU
S
1
.
.
.
%
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-84
Vi MBA 1 ta có : 125,1
8,1214,5
740
%
1
.
.
1.
1.
===Κ
=
x
U
S
xU
S
n
i
iN
idm
N
t
t
KVAxxSS
dmtt
.5,202180125,1
1.1.1.
=
=Κ=
Tương t vi MBA 2 ta có : 01,1
8,1216
740
%
1
.
.
2.
2.
===Κ
=
x
U
S
xU
S
n
i
iN
idm
N
t
t
KVAxxSS
dmtt
.24324001,1
2.2.2.
=
=Κ=
Vi MBA 3 ta có : 92,0
8,1216,6
740
%
1
.
.
3.
3.
===Κ
=
x
U
S
xU
S
n
i
iN
idm
N
t
t
KVAxxSS
dmtt
.5,294320092,
3.3.3.
=
=Κ=
¾ Ta thy MBA 1 có có %
N
U nh nht ,b ti nhiu . trong khi đó MBA 3
%
N
U l hn nht b t t i . T i t ng ti đa để không MBA nào b quá
ti ng vi khi K
t
= 1 :
Ta có KVAxS
x
S
U
S
xU
S
t
t
n
i
iN
idm
N
t
t
.7,6578,1214,51
8,1214,5
%
1
.
.
3.
=====Κ
=
Do đó phn công sut đặt ca các MBA không được li dng s bng :
KVAS
dat
.3,827,657740 ==
Bài 4 :
Cho 1 MBA 3 pha có các s liu sau : S
dm
= 5600.KVA , V
U
U
.
6600
35000
2
1
= ,
A.
490
25,9
2
1
=
Ι
Ι
, P
0
= 18,5.KW , %5,4%
0
=
Ι , %5,7%
0
=
U , P
N
= 57 KW.
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-85
Hãy xác định :
a/ Các tham s lúc không ti ( Z
0
? R
0
? X ? )
0
b/ Các tham s lúc ngn mch ( Z
N
? R
N
? X
N
? )
Và các thành phn ?%
=
NR
U , ?%
=
NX
U
HD:
a/
¾ Dòng đin lúc không ti :
Ax
x
dm
.16,45,92
100
5,4
100
%
10
0
==
ΙΙ
=Ι
¾ T ng tr không t i :
Ω==
Ι
=
Ι
=Ζ .5,4857
16,43
35000
3
.0
1
.0
1
0
xx
U
U
f
dm
f
f
¾ Đin tr lúc không ti :
Ω==
Ι
Ρ
= .356
16,43
10005,18
3
2
0
0
0
x
x
x
R
f
¾ Đin kháng lúc không ti :
Ω==Ζ=
.4,48443565,4857
222
0
2
00
RX
b/
¾ T ng tr lúc ng n m ch :
Ta có :
N
Nf
N
U
Ι
=Ζ
.1
Vi đin áp pha lúc ngn mch là :
Vx
U
x
U
xUU
U
Ndm
Nf
Nf
.1515
100
5,7
3
35000
100
%
3
100
%
1
1
.1
====
Vy tng tr khi ngn mch là : Ω==Ζ .4,16
5,92
1515
N
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-86
¾ Đin tr ngn mch :
( )
Ω==
Ι
Ρ
=
Ι
Ρ
= .2,2
5,923
57000
3
3
22
1
2
.
x
x
x
R
dm
N
fN
N
N
¾ Đin kháng lúc ngn mch:
Ω==Ζ=
.2,162,24,16
2222
NNN
RX
¾ Các thành ph n ng n m ch :
Đin áp rơi trên đin tr ngn mch phn trăm :
Ta có : .%02,1
3
35000
1002,25,92
100
3
100
%
1
1
1
1
.
==
Ι
=
Ι
=
xx
x
U
xR
U
xxR
U
d
Ndm
f
Ndm
RN
Đin áp rơi trên đin kháng ngn mch phn trăm :
Ta có : .%43,7
3
35000
1002,165,92
100
3
100
%
1
1
1
1
.
==
Ι
=
Ι
=
xx
x
U
xX
U
xxX
U
d
Ndm
f
Ndm
XN
Bài 5:
Mt MBA 3 pha ni
(
)
12
Υ
Υ
có các thông s sau: U
1dm
= 6000V,
S
dm
= 180 KVA . Làm thí nghim không ti : .%4,6%
0
=
Ι
, P
0
= 1000W. Làm
thí nghim ngn mch : ..%5,5%
=
N
U
, P
N
= 4000 W.cho biết
21
RR
,
21
XX
Tính :
a/ Các tham s lúc không ti ( Z
0
? R
0
? X ? )
0
b/ Các tham s lúc ngn mch ( Z
N
? R
N
? X
N
? )
Và các thành phn ?%
=
NR
U , ?%
=
NX
U
HD:
a/
¾ Dòng đin định mc phía sơ cp :
A
xxU
S
xU
S
d
dm
f
dm
dm
.3,17
60003
180000
3
3
1
1
1
====Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-87
¾ Dòng đin lúc không ti :
Ax
x
dm
.1,13,17
100
4,6
100
%
10
0
==
ΙΙ
=Ι
¾ T ng tr không t i :
Ω==
Ι
=
Ι
=Ζ .3149
1,13
6000
3
.0
1
.0
1
0
xx
U
U
f
dm
f
f
¾ Đin tr lúc không ti :
Ω==
Ι
Ρ
= .275
1,13
1000
3
2
0
0
0
x
x
R
f
¾ Đin kháng lúc không ti :
Ω==Ζ=
.31372753149
222
0
2
00
RX
b/
¾ Đin áp dây khi ngn mch :
Vx
U
xUU
N
dmdN
.3306000
100
5,5
100
%
11
===
¾ Đin áp pha khi ngn mch :
V
U
U
Nd
Nf
.190
3
330
3
.1
.1
===
¾ T ng tr lúc ng n m ch :
Ta có : Ω==
Ι
=
Ι
=Ζ .11
3,17
190
1
.1.1
dm
Nf
N
Nf
N
UU
¾ Đin tr ngn mch :
( )
Ω==
Ι
Ρ
=
Ι
Ρ
= .45,4
3,173
4000
3
3
22
1
2
.
x
x
x
R
dm
N
fN
N
N
¾ Đin kháng lúc ngn mch:
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-88
Ω==Ζ=
.1045,411
2222
NNN
RX
¾ Các thành ph n ng n m ch :
Đin áp rơi trên đin tr ngn mch phn trăm :
Ta có :
.%2,2
3
6000
10045,43,17
100
3
100
%
1
1
1
1
.
==
Ι
=
Ι
=
xx
x
U
xR
U
xxR
U
d
Ndm
f
Ndm
RN
Đin áp rơi trên đin kháng ngn mch phn trăm :
Ta có :
.%5
3
6000
100103,17
100
3
100
%
1
1
1
1
.
==
Ι
=
Ι
=
xx
x
U
xX
U
xxX
U
d
Ndm
f
Ndm
XN
Bài 6:
Mt MBA 3 pha ni
(
)
12
Υ
Υ
có các thông s sau: U
1dm
= 15 KV,
U
2dm
= 400V , S
dm
= 160 KVA .,P
0
= 460W., .%4%
=
N
U , P
N
=2350 W.cho
bi
ết
21
RR
,
21
XX
Tính :
a/ ?
1
=Ι
dm
, ?
2
=Ι
dm
, ?=
N
R , ?
=
N
X , ?
=
N
Z , ?
1
=
R , ?
2
=
R , ?
1
=X , ?
2
=
X
Và các thành phn ?%
=
NR
U , ?%
=
NX
U
b/ Độ thay đổi đin áp ?.%
2
=
ΔU và U
2
= ? khi ti i định mc v
8,0
2
=
ϕ
Cos , 1=Κ
t
c/ Hiu sut ca máy ?=
η
khi. 8,0
2
=
ϕ
Cos
, 75,0
=
Κ
t
HD:
a/
¾ Dòng đin định mc phía sơ cp :
A
xxU
S
xU
S
d
dm
f
dm
dm
.16,6
150003
160000
3
3
1
1
1
====Ι
¾ Dòng đin định mc phía th cp :
A
xxU
S
xU
S
d
dm
f
dm
dm
.230
4003
160000
3
3
2
2
2
====Ι
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-89
¾ T ng tr lúc ng n m ch :
Ta có :
Ω==
=
Ι
=Ζ
ΖΙ
=
ΖΙ
=
.2,56
16,33100
150004
3100
%
3
100%
1
1
1
1
1
xx
x
xx
xUU
U
x
x
U
x
U
dm
dmN
N
dm
Ndm
f
Ndm
N
¾ Đin tr ngn mch :
( )
Ω==
Ι
Ρ
=
Ι
Ρ
= .6,20
16,63
2350
3
3
22
1
2
.
x
x
x
R
dm
N
fN
N
N
¾ Đin kháng lúc ngn mch:
Ω==Ζ=
.3,526,202,56
2222
NNN
RX
¾ Đi in tr sơ cp và đ n tr p quy th c đổi:
Ta có : Ω===
= .3,10
2
6,20
2
21
N
R
RR
¾ Đi in kháng sơ cp và đ n kháng th cp quy đổi:
Ta có : Ω===
= ..1,28
2
2,56
2
21
N
X
XX
¾ Hi u su t MBA :
5,37
400
15000
2
1
===Κ
U
U
BA
¾ Đi in trđ n kháng chưa quy đổi :
Ta có : Ω==
Κ
=Κ=
.007,0
5,37
3,10
22
2
22
2
2
BA
BA
R
RxRR
Ω==
Κ
=Κ=
.02,0
5,37
1,28
22
2
22
2
2
BA
BA
X
XxXX
CHUYÊN ĐỀ TT NGHI MÔN MÁY P B ĐIN
SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-90
¾ Các thành ph n ng n m ch :
Đin áp rơi trên đin tr ngn mch phn trăm :
Ta có : .%46,1
3
15000
1006,2016,6
100
3
100
%
1
1
1
1
.
==
Ι
=
Ι
=
xx
x
U
xR
U
xxR
U
d
Ndm
f
Ndm
RN
Đin áp rơi trên đin kháng ngn mch phn trăm :
Ta có : .%7,3
3
6000
1002,5616,6
100
3
100
%
1
1
1
1
.
==
Ι
=
Ι
=
xx
x
U
xX
U
xxX
U
d
Ndm
f
Ndm
XN
b/
¾ Độ thay đổi đin áp th c ăp ph n tr m khi K
t
= 1,
6,08,0
22
=
=
ϕ
ϕ
SinCos :
Ta có :
( )
( )
VxxxU
xSinUxCosUxU
XNRNt
.4,36,07,38,046,11%
%%%
2
2.2.2
=+=Δ
+
Κ=Δ
ϕ
ϕ
¾ Đin áp th cp khi K
t
= 1 :
Ta có :
100
%
100%
.22
.22
.2
2.2
2
dm
dm
dm
dm
xUU
UUx
U
UU
U
Δ
=
=Δ
Vy V
x
xUU
UU
dm
dm
.4,386
100
4004,3
400
100
%
.22
.22
==
Δ
=
c/
¾ Hi u su t MBA khi K
t
= 0,75, 8,0
2
=
ϕ
Cos :
Ta có:
98,0
235075,04608,016000075,0
8,016000075,0
22
02
2
=
++
=
ΡΚ+Ρ+Κ
Κ
=
xxx
xx
xxCosxS
xCosxS
Ntdmt
dmt
ϕ
ϕ
η

Preview text:


Bài giảng máy điện - Máy điện
không đồng b ba pha
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
PHN A : MÁY ĐIN KHÔNG ĐỒNG B BA PHA
TÓM TT SƠ LƯỢC V LÝ THUYT: I. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ:
1) Phương trình điện áp khi Rotor đứng yên:( n = o , s = 1 ) :
¾ Sức điện động pha dây quấn Stator: Ε = , 4 44xΝ xf xΚ φ x 1 1 1 d 1 q max
¾ Sức điện động pha dây quấn rotor: Ε = , 4 44xΝ xf xΚ φ x 2 2 2 dq 2 max Với f2 = s.f = f
¾ Hệ số quy đổi dòng đ iện : m Ν x Κ x 1 1 dq 1 . Ι2 Κ = = i m Ν x Κ x Ι 2 2 dq 2 . 1
¾ Hệ số quy đổi dòng điện : Ν Κ x 1 dq 1 . Ε1 Κ = = Ε Ν Κ x Ε 2 dq 2 . 2
¾ Dòng điện Rotor quy đổi về Stator: Ι 2 Ι′ = = Ι 2 1 Κi
¾ Sức điện động Rotor quy đổi về Stator: Ε′ = Κ xΕ = Ε 2 Ε 2 1
¾ Điện trở roto quy đổi về stator:
R′ = Κ xΚ xR 2 Ε i 2
¾ Điện kháng roto quy đổi về stator: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-1
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
X ′ = Κ xΚ xX 2 Ε i 2
¾ Dòng điện Rotor lúc đứng yên : Ε2 Ι = 2 2 2 R + X 2 2
2) Phương trình điện áp khi rotor quay ( n ≠ . 0 ..,0 < s <1 ):
¾ Sức điện động pha dây quấn Stator: Ε = , 4 44xΝ xf xΚ φ x 1 1 1 d 1 q max
¾ Sức điện động pha dây quấn rotor: Ε = ,
4 44xΝ xs. f xΚ xφ = sxΕ . 2 S 2 2 dq 2 max 2 Với f2.S = s.f2
¾ Dòng điện Rotor lúc quay : Ε SxΕ . 2 S 2 Ι = = 2 2 2 2 R + X + 2 . 2 S R SxX 2 ( )2 2 ¾ 3)
II. CÔNG SUẤT TRONG ĐỘNG CƠ ĐIỆN KĐB BA PHA:
1) Cấu trúc về công suất trong đcơ điện KĐB 3 pha: ΔΡ ΔΡ ΔΡ ΔΡ CU 1 . fe CU 2 . CO.MS.F Ρ Ρ Ρ D . T CO Ρ 1 . 2 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-2
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
2) Các công thức cơ bản :
¾ Công suất điện tiêu thụ ủ c a động cơ : Ρ = 3xU xΙ xCo = 3 Ι 1 . 1 f . 1 f ϕ s xU x xCo d 1 d ϕ s 1
¾ Công suất phản kháng của động cơ:
Q = 3xU xΙ xSi = 3 Ι . 1 f . 1 f ϕ n xU x xSi 1d 1d ϕ n
¾ Tổn hao đồng dây quấn Stator: 2 ΔΡ = 3xR Ι x CU 1 . 1 2
¾ Tổn hao đồng dây quấn Rotor: 2 2 ΔΡ = 3xR Ι x = 3 R x ′ Ι x CU 2 . 2 2 2 2 ¾ Tổn hao sắt từ : 2 ΔΡ = 3xR xΙ fe 1 O
¾ Công suất điện từ : Ρ = Ρ − ΔΡ − ΔΡ = Ρ + ΔΡ + ΔΡ dt 1 CU .1 fe 2 CU .2 CO.MSF Hoặc : ΔΡCU 2. Ρ =
với S : là hệ số trượt. dt S ¾ Công suất phần cơ ủ c a đcơ: Ρ = Ρ − ΔΡ = 1 ( − 2 . SCO dt CU dt
¾ Công suất cơ có ích ( công s ấ u t định mức ) của đ cơ:
Ρ = Ρ = Ρ − ΔΡ = Ρ − ΔΡ − ΔΡ dm 2 1 dt CU 2 . CO.MSF Hoặc Ρ = ΩxM 2 2 π Với : 2 .n Ω =
là tốc độ góc quay của Rotor 60 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-3
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
M2 là moment quay , moment định mức của đcơ.
¾ Hiệu suất của động cơ: Ρ2 η = Ρ1 ¾ Hệ số ả t i : Ιtai Κ = tai Ιdm Ρ ⇒ = 2 η Ρ2 + Ρ + Κ xΡ O tai n Với Ρ = ΔΡ + Δ Ρ là tổn hao không tải. O fe CO.MSF Ρ = ΔΡ + ΔΡ n CU 1 . CU 2 . BÀI TP Bài 1: Một động cơ không đ n
ồ g bộ 3 pha quay với tốc độ: n = 860
vòng/phút.được nối vào nguồn điện có f = 60 HZ, 2p = 8. Tính hệ số trượt , ầ t n số
dòng điện của Roto, tốc độ trư t ợ của động cơ. HD:
¾ Tốc độ quay của từ trường ( tốc độ đồng bộ ): 60 f 60x 60 n = = = (
900 vong / phut) 1 p 4 ¾ Hệ số trượt : n n 900 − 860 1 s = = = 044 , 0 n 900 1 ¾ Tần số dòng đ iện của Roto lúc quay: f = = = 2 Sxf , 0 044x60 6 , 2 4H Z S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-4
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN ¾ Tốc độ trư t ợ của ĐC:
n = n n = − = vong phut 2 1 900 960 4 ( 0 / )
------------------------------------------------------------------------------ Bài 2:
Một đcơ KĐB 3 pha Roto dây quấn được nối vào nguồn có:Ud = 220V,
f= 50HZ , 2p = 4, Stator đấu tam giác. Khi Roto quay n= 1425vòng/phút, Tính hệ
số trượt, f2 , E2 lúc quay và lúc đứng yên. Biết 0 Ν = 40 Ν , Κ = Κ ,cho 0 2 1 d 1 q dq 2 rằng Ε ≈ U = V 220 . 1 1 f HD:
¾ Tốc độ từ trường: 60 f 60x 50 n = = = (
1500 vong / phut) 1 p 2 ¾ Hệ số trượt: n n 1500− 1425 1 s = = = , 0 05 n1 1500 ¾ Tần số dòng đ iện lúc quay: f = Sxf = 0 , 0 5x50 = 5 , 2 H 2 Z
¾ Hệ số quy đổi sức đ iện động: Ν Κ x 1 d 1 q Ν1 100 Κ = = = = 5 , 2 e Ν Κ x Ν 2 dq 2 2 40
¾ Sức điện động pha roto lúc đứng yên: E U1f U 1 220 1 Κ = ≈ ⇒ E f = = = 8 V 8 e E E 2 Κ 5 , 2 2 2 e
¾ Sức điện động pha roto lúc quay: Ε = Ε = = 2 Sx 2 , 0 0 x 5 88 , 4 V 4 S S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-5
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 3 :
Một đcơ KĐB 3 pha Roto dây quấn có N1= 96 vòng. N2= 80 vòng, Κ = , Κ = 9 ,
0 57 , f = 50H , φ = ,
0 02wb , tốc độ đồng bộ n d 1 q 9 , 0 4 d 2 q Ζ max 1 = 1000 vòng/phút.
a/ Tính sức điện động pha cảm ứng của dây quấy roto và stator ( E1 , E2 )
lúc quay với tốc độ n = 950 vòng/phút, và lúc đứng yên.
b/ Tính tần số dòng điện roto trong 2 trường hợp trên.
c/ Tính dòng điện roto trong 2 trường hợp trên , Biết R , 2 = , 0 0 Ω 6 X = Ω 1 , 0 . 2 HD: a/
¾ Sức điện động pha cảm ứng của dây quấn stator:
E = 4,44xΝ xfxΚ xφ
= 4,44x96x50x 9 , 0 4x0 0 , 2 = 40 V 0 1 1 dq1 max
¾ Sức điện động pha cảm ứng của dây quấn Roto lúc đứng yên: E = , 4 44xΝ xfxΚ xφ = ,
4 44x80x50x 9 , 0 57x 0 , 0 2 = 34 V 0 2 2 dq2 max ¾ Hệ số trượt: n n − 1 1000 950 s = = = , 0 05 n1 1000
¾ Sức điện động pha cảm ứng của dây quấn Roto lúc quay: E = SxE = 0 , 0 5 3 x 40 1 = 7(V) 2S 2 b/
Vì lúc đứng yên n = 0 ⇒ S = 1
Nên: f = Sxf = f = 50H 2 Z ¾ Tần số dòng đ iện lúc quay: f = Sxf = 0 , 0 5x50 = 5 , 2 H 2 Z S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-6
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN c/
¾ Dòng điện roto lúc đứng yên: E2 340 Ι = = = 2 291 A 5 R2 + + 2 X 22 , 0 062 1 , 0 2
¾ Dòng điện roto lúc quay: E 2 2 17 S SxE Ι = = = = 282 2 A R2 + + + 2 X 2 2 2 2 ( )2 2 0 0 , 62 0 ( 0 , 5 ) 1 , 0 2 S R SxX x
------------------------------------------------------------------------------- Bài 4 :
Một đcơ KĐB 3 pha roto dây quấn có : 2p = 6, R = , được nối vào 2 , 0 0 Ω 1
nguồn điện có Ud = 400 V, f =50H . Stator đấu tam giác, khi roto quay với n = Ζ
970 vòng/phút , thì dòng điện roto đo được I2 = 240A.
Tính : a/ điện kháng roto lúc quay và lúc đứng yên : X2 , X2S ?
b/ tính điện trở và điện kháng của roto quy đổi ề
v stator : R′ , X ′ ? 2 2
biết Κ = Κ ( bỏ qua tổng trở dây quấn ). e i HD:
¾ Tốc độ từ trường: 60 f 60x 50 n = = =100 ( 0 vong / phut) 1 p 3 ¾ Hệ số trượt: n n 1000− 970 1 s = = = , 0 03 n 1000 1 a/
¾ Điện kháng roto lúc đứng yên: E E 2 2 2 2 212 Ι = ⇒ X = ( ) − R = ( ) 2 − , 0 01 2 = 818 , 0 Ω 2 2 2 2 Ι 2 R + X 2 240 2 2
¾ Điện kháng roto lúc quay: E = SxE = , 0 03 x 8 , 0 18 = , 0 024 ( 5 V) 2S 2 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-7
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN b/
¾ Hệ số quy đổi sức điện động: E U f U 1 1 1 400 Κ = ≈ = d = = e 8 , 1 8 E E E 212 2 2 2
¾ Điện trở roto quy đổi về stator: ′ R = Κ Κ x xR = x 2 e i 1 , 0 882 2 0 0 , 1= 0 , 0 3 Ω 5
¾ Điện kháng roto quy đổi về stator:
X ′ = Κ xΚ xX = 1 , 0 882 x 8 , 0 18 = 8 , 2 Ω 9 2 e i 2
------------------------------------------------------------------------------------- Bài 5:
Một đcơ KĐB 3 pha roto dây quấn có : p = 2, hệ số quy đổi Κ = Κ = 2 , e i điện trở và đ iện kháng ủ
c a roto lúc đứng yên: R = , X = .động cơ có 2 , 3 Ω 6 2 , 0 Ω 2
stator đấu sao,và được nối vào nguồn Ud = 380 V, f = 50H .cho rằng E Ζ 1f = U1f , ΔΡ = ΔΡ , ΔΡ = 14 W 5 , ΔΡ = 14 W 5 , s = 0,05. CU 1 CU 2 fe comsf
Tính: dòng điện roto lúc quay? ,công suất có ích P2? , hiệu suất của động cơ? HD: a/
¾ Sức điện động pha của roto lúc đứng yên: E U U 1 1 f 1 f U Ta có: 1 380 Κ = ≈ ⇒ E d = = = = 2 11 V 0 e E Κ 2 E2 3 3 2 e xE x 2
¾ Dòng điện roto lúc quay: E 2 2 0 0 . 5 110 S SxE x Ι = = = = 2 , 0 4 A 2 R2 + + + 2 X 2 2 2 2 ( )2 2 , 0 22 0 , 0 ( 5 , 3 ) 6 2 S R SxX x
¾ Tổn hao đồng dây quấn roto ΔΡ = x 3 R x 2 Ι = x 3 , 0 2x2 , 0 42 = 25 W 0 CU 2 2 2 ¾ Công suất điện từ: ΔΡCU 2 250 Ρ = = = 5000(W) dt s , 0 05 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-8
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Công suất có ích của động cơ: Ρ = Ρ − ΔΡ − ΔΡ = − − = dt CU comsf 5000 250 145 4650(W ) 2 2
¾ Hiệu suất của động cơ: Ρ Ρ 2 2 4650 η = = = = 8 , 0 5 Ρ + ΔΡ Ρ + ΔΡ + ΔΡ + ΔΡ + ΔΡ 4650 + 250 + 145 + 145 2 2 C 1 U CU2 fe COmsf III. MOMENT ĐIỆN TỪ:
Ta có : M = M + M (1) dt 2 O Moment không tải : ΔΡ + ΔΡ M = CO MSF (2) O Ω Momet quay của đcơ: Ρ M = 2 (3) 2 Ω
Từ (1) , (2), (3) ta suy ra : ΔΡ + ΔΡ + Ρ Ρ M 2 dt = CO MSF = CO Ω Ω
Mặt khác moment điện từ : Ρ 2π n . 2π . f M = dt với 1 Ω = =
là tốc độ góc của từ trường , p là số cực dt Ω 60 p 1 từ.
¾ Quan hệ công suất và moment điện từ : 2 2 ΔΡ 3 Ι 3 ′ Ι′ CU xR .2 2 x 2 R x 2x Ta có : 2 Ρ = = = (1) dt S S S S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-9
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Dòng điện Rotor quy đổi về stator lúc quay: U .1 f Ι′ = (2) 2 2 ⎛ R′ ⎞ 2 ⎜ R + ⎟ + X + X ′ 1 ( 1 )2 2 ⎝ S ⎠ Từ (1) và (2) ta có: R′ 2 2 3x xU Ρ = . 1 S f dt ⎡⎛ R′ 2 2 ⎞ ⎢⎜ R X X 1 + ⎟ + ( 1 + ′ ) ⎤ 2 2 ⎥ ⎢⎣⎝ S ⎠ ⎥⎦ ¾ Moment điện từ: R ′ 2 2 3x xU xP f M = 1 S dt ⎡⎛ ′ R2 ⎞2
2π . fx ⎢⎜R + X X 1 ⎟ + ( + ′ 1 ) ⎤ 2 2 ⎥ ⎢⎣⎝ S ⎠ ⎥⎦ d
¾ Muốn tìm moment cực đại ta lấy đạo hàm M = 0 d S R
Ta có hệ số trượt tới hạn : 2 S = th X + X ′ 1 2 ¾ Moment cực đại : 2 2 3xPxU f 3xPxU , 1 . 1 M f = = MAX 2 ⎡ ⎤ 2π . 2 .
fx R + X + X
π fx R + R + X + X ′ ′ 1 1 ( 1 2 )2 [ 1 ( 1 2 )] ⎢⎣ ⎥⎦ Với p là số cực từ. S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-10
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
BÀI TP VÍ D Bài 6:
Một đcơ KĐB 3 pha có 2p = 4, R , f = 50H , P 1 = 53 , 0 Ω Ζ 1=8500W, I1dm= 15A , ΔΡ = Δ .
2 Ρ . Tính moment điện từ : M CU1 fe dt ? HD:
¾ Tổn hao đồng dây quấn stator: ΔΡ = Ι = = 1 3xR x 2 1 1 3x0 5 , 3x152 35 , 7 W 7 CU ¾ Tổn hao sát từ: Δ Ρ Ta có : 1 . 357 7 CU ΔΡ = 2.ΔΡ ⇒ ΔΡ = = = W 1 85 , 178 CU fe fe 2 2 ¾ Công suất điện từ: Ρ =Ρ −ΔΡ − ΔΡ = 8500 − 357 7 , − 178 8 , 5 = 796 ( 3 W ) dt 1 C 1 U fe ¾ Moment điện từ: Ρ Ρ .p dt 7963x2 M dt = = = = , 50 ( 7 N. ) m dt Ω π f x x 1 2 . 2 14 , 3 50 2π n . 2π. Với 1 f Ω = =
là tốc góc quay của từ trường 1 60 p Bài 7:
Một đcơ KĐB 3 pha có stator nối hình sao, và được nối vào điện áp lưới
Ud = 220 V, f = 50H , p = 2. khi tải I cosϕ = , η = 8 , 0 4 , s= 0,053. Ζ 1 = 20A, 85 , 0 1
Tính : tốc độ của đcơ ? công suất điện tiêu thụ P1? , tổng tổn thất công
suất? công suất có ích P2 ? moment của đcơ ? HD:
¾ Công suất tiêu thụ điện của đ cơ:
Ρ = 3xU xΙ xCosϕ = 3x220x20x 8 , 0 5 = 647 , 7 ( 9 W ) 1 1d 1d 1
¾ Tốc độ từ trường: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-11
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN 60 f 60x 50 n = = =150 ( 0 vong / phut) 1 p 2
¾ Tốc độ của động cơ: n = n x 1 ( − ) s =1500 x 1 ( − , 0 05 ) 3 =1420(v/ ) p 1
¾ Công suất có ích của đ cơ: Ρ Ta có: 2 η = ⇒ Ρ = ηxΡ = 8 , 0 4x6477 9 , = 544 , 1 ( 4 W ) 2 1 Ρ1 ¾ Tổng ổ t n hao công suất: ΔΡ = Ρ − Ρ = 6477 9 , − 544 , 1 4 = 1036(W ) 1 2 ¾ Momet của động cơ: Ρ Ρ Ρ x60 x 2 2 2 514 , 4 4 60 M = = = = = 3 , 6 ( 6 N .m) 2 Ω 2π.n 2π .n 2x 1 , 3 4 1 x 420 60 π Với 2 .n Ω =
là tốc độ góc của roto. 60 Bài 8:
Một đcơ KĐB 3 pha có : p = 2, f = 50H , P Ζ 1= 3,2 KW, ΔΡ + ΔΡ = 30 W 0 , ΔΡ = 20 W 0 , R′ = 5 , 1 Ω , Ι′ = 5A . CU1 CU2 fe 2 2
Tính : tốc độ của đcơ ? moment điện từ ? HD:
¾ Tổn hao đồng dây quấn Rotor: ΔΡ = 3 R x x 2 Ι′ = 3x 5 , 1 x52 = 122 W 5 , CU 2 2 2
¾ Tổn hao đồng dây quấn stator: ΔΡ = − ΔΡ = − = 1 300 300 122 5 , 187 W 5 , CU ¾ Công suất điện từ: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-12
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Ρ =Ρ −ΔΡ − ΔΡ = 3200 −187 5 , − 200 = 2812 ( 5 , W ) dt 1 C 1 U fe ¾ Hệ số trượt : ΔΡ ΔΡ CU 2 CU 2 122 5 , Ta có : Ρ = ⇒ s = = = 0 0 , 4 dt s Ρ 2812 5 , dt
¾ Tốc độ từ trường: 60 f 60x 50 n = = =150 ( 0 vong / phut) 1 p 2
¾ Tốc độ của động cơ: n = n x 1
( − s) = 1500x 1 ( − , 0 0 )
4 = 1440(v / p ) 1 ¾ Moment điện từ: Ρ Ρ .p dt 281 , 2 5x2 M dt = = = = 17 ( 9 , N .m ) dt Ω π f x x 1 2 . 2 1 , 3 4 50
----------------------------------------------------------------------------------- Bài 9:
Một đcơ KĐB 3 pha có Pdm = 7,5 KW, trên nhãn đcơ ghi: 220/380 (V) ,
f = 50H , p = 2, cos ϕ = 8 , 0 8 η = ΔΡ = 214 ΔΡ = 120 R = . Ζ , 8 , 0 8, W , W , , 0 Ω 7 1 fe comsf 1
Tính : Dòng điện định mức? Công suất tiêu thụ P1 ? Công suất phản
kháng ? Tốc độ quay của máy ? Mdt ? Biết đcơ được nối vào nguồn có Ud = 380V. HD:
¾ Công suất tiêu thụ của động cơ: Ρ 7500 2 Ρ = = = W 1 852 , 2 7( ) η 8 , 0 8
¾ Dòng điện định mức của đ n ộ g cơ: Ρ 852 , 2 7 1 Ι = = = 1 , 4 7A dm xU 3 xCosϕ 3x380x 8 , 0 8 d
¾ Công suất phản kháng của đ cơ: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-13
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Q = xU xΙ xSinϕ = xU xΙ xCosϕ 1 3 d 1 3 1 2 d d 1 ⇒ Q = 3 380 x x 7 , 14 x 1− 88 , 0 2 = ( 4595 KVAR) 1
¾ Tổn hao đồng dây quấn stator: ΔΡ = Ι = = 1
3xR1 x 21 3x 7 , 0 x1 , 4 72 453 W 8 , CU ¾ Công suất điện từ: Ρ =Ρ −ΔΡ − ΔΡ = − − = dt CU fe 852 , 2 7 453 7 , 214 785 ( 5 W ) 1 1
¾ Tổn hao đồng dây quấn roto ΔΡ
= Ρ − Ρ = 7855− 7500 = 23 W 5 CU2 dt 2 ¾ Hệ số trượt : ΔΡ ΔΡ Ta có : CU 2 CU 2 235 Ρ = ⇒ s = dt = = , 0 03 s Ρdt 7855
¾ Tốc độ từ trường: 60 f 60x 50 n = = =150 ( 0 vong / phut) 1 p 2
¾ Tốc độ của động cơ: n = n x 1 ( − ) s = 1500x 1 ( − , 0 ) 03 = ( 1455 v / p) 1 ¾ Moment điện từ: Ρ Ρ .p 7855x2 M dt dt = = = =50( . N ) m dt Ω 2π .f 2 x 14 , 3 50 x 1
---------------------------------------------------------------------------------------- S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-14
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
IV. MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN KĐB BA PHA:
1) Mở máy trực tiếp :
Khi mở máy ta có n = o , s = 1
¾ Dòng điện pha mở máy của Stator khi mở máy trực tiếp: U .1 f Ι = .
1 f .MO .TT
(R +R′ + X + X′ 1 )2 2 ( 1 )2 2
¾ Moment mở máy khi mở máy trực tiếp: 2 3 R x xU xP 2 1 M f = .M . O TT
2π . fx (R + R′ + X + X ′ 1 )2 2 ( 1 )2 2
2) Mở máy khi có biến trở mở máy ( chỉ sử ụ d ng cho đcơ Rotor dây quấn) :
¾ Tìm điện trở mở máy :
Muốn moment mở máy cực đại hệ số trượt ớ t i hạn bằng không. R ′ + R ′ Ta có: 2 S MO =
=1 ⇒ R ′ = (X + X ′ − Rth MO 1 2 ) 2 X + X ′ 1 2
¾ Dòng điện pha mở máy của Stator khi mở máy có biến trở : U .1f Ι = . 1 f . M . O BT
(R + R′ + R′ + X + X ′ 1 MO )2 2 ( 1 )2 2
¾ Moment mở máy khi mở máy có biến trở :
3x(R′ + RxU xP 2 MO ) 2 1 M f = .MO.BT
2π. fx(R + R′ + R′ )2 + ( X + X′ )2 1 2 MO 1 2 Với p là số cực từ. S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-15
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
3) Các phương pháp mở máy động cơ Rotor lồng sóc:
¾ Mở máy khi dùng điện kháng nối tiếp vào mạch Stator:
Nếu điện áp đặt vào stator giảm K lần , thì dòng điện mở máy sẽ giảm K
lần , và Moment mở máy giảm K2 lần .
¾ Mở máy dùng máy biến áp tự ngẫu :
Nếu điện áp đặt vào stator giảm K lần , thì dòng điện mở máy sẽ giảm K2
lần , và Moment mở máy giảm K2 lần .
¾ Mở máy dùng phương pháp đổi nối sao – tam giác ( c ỉ h áp ụ d ng đối với
đcơ lúc bình thường chay tam giác :
Khi mở máy chạy hình sao chuyển sang hoạt động ở chế độ tam giác thì :
Dòng mở máy sẽ giam đi 3 lần , và Moment mở máy cũng giảm 3 lần .
BÀI TP VÍ D Bài 10:
Một đcơ KĐB 3 pha có 2p = 6, stator đấu hình sao,và được mắc vào lưới
điện có Ud = 220V , R , R ′ , ( X X , s = , 0 03 , 1 + ′ ) 2 = , 0 46Ω 2 = 0 , 0 94Ω 1 = 1 , 0 26Ω ΔΡ = 874 , ΔΡ = 28 W 0 , I fe W comsf dm= 44,4A.
Tính : Công suất có ích P2 ? Công suất tiêu thụ của động cơ ? Hiệu suất ?
và Moment quay của Đcơ ? M2 ? . HD:
¾ Tổn hao đồng dây quấn stator: ΔΡ = Ι = = CU 3 2 xR x 3x 1 , 0 26x4 , 4 42 745(W ) 1 1 1
¾ Dòng điện Rotor quy đổi về stator: U 1f 220 Ι′ = = = 3 , 8 6 A 2 ⎛ R 2 ′ ⎞ ⎛ ⎞ 2 2 0 , 0 94 2 ⎜ R + ⎟ + + ′ ⎜ + ⎟ + 1 (X X 1 2 ) x 3 1 , 0 26 , 0 462 ⎝ s ⎠ ⎝ , 0 03 ⎠ S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-16
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN U Với d U = 1f 3
¾ Tổn hao đồng dây quấn Rotor: ΔΡ = ′ Ι′ = = 2 3 R x 2 x 2 2 3x 0 , 0 94x38 6 , 2 42 W 0 CU ¾ Công suất điện từ: ΔΡCU 2 420 Ρ = = = 14000(W) dt s , 0 03
¾ Công suất tiêu thụ của đ cơ: Ρ Ρ = +ΔΡ
+ ΔΡ = 14000+ 745+ 874 = 15619(W ) 1 dt C 1 U fe
¾ Công suất có ích của động cơ: Ρ = Ρ − ΔΡ − ΔΡ
=14000 − 420 − 280 =13300(W) 2 dt CU 2 comsf
¾ Hiệu suất của động cơ: Ρ2 13300 η = = = 8 , 0 5 Ρ 15619 1
¾ Tốc độ của động cơ: 60f 60 5 x 0 n = n . 1 ( − ) s = x 1 ( −s) = x 1 ( − 0 , 0 ) 3 = 970(v / p) 1 p 3 ¾ Momet quay của đcơ: Ρ Ρ x x 2 2 60 13300 60 M = = = =13 ( 1 . N ) m Ω 2π.n 3x 1 , 3 4 9 x 70
-------------------------------------------------------------------------------------- S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-17
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 11:
Một đcơ KĐB 3 pha lồng sóc có : Pdm = 14KW , ndm = 1450 vòng/phút , Ι cosϕ = 8 , 0 8, η = 8 ,
0 8 . trên nhãn đcơ ghi : Υ 380 = (V) , MO = 6 , 1 Δ 220 Ι dm M M MO = 5 , 1 ,
Max = 2 . Đcơ được nối v ớ v i nguồn có U f = 50H , M M d = 380 V, Ζ dm dm 2p = 4.
Tính : a/ Công suất tiêu thụ ? công suất phản kháng của đcơ tiêu thụ ở chế độ định mức ?
b/ Hệ số trượt và Mdm ? c/ Imở ? Mmở ? Mma x? HD: a/
¾ Công suất tiêu thụ ủ c a đ cơ: Ρ Ρ Ta có: 2 2 14000 η = ⇒ Ρ = = = 15909(W ) 1 Ρ η 1 8 , 0 8
¾ Dòng điện stator định mức của đcơ: Ρ 15909 1 Ι = = = 27 5 , A d 1 m 3 xU xCosϕ 3x380x 8 , 0 8 d
¾ Công suất phản kháng của đcơ: Q = xU xΙ xSinϕ = xU xΙ xCosϕ 1 3 d 1 3 1 2 d d 1 ⇒ Q = 3 3 x 80x27 5 , x 1 − 8 , 0 8 2 = 8597(KVAR) 1 b/
¾ Tốc độ từ trường: 60 f 60x 50 n = = =150 ( 0 vong / phut) 1 p 2 ¾ Hệ số trượt: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-18
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN n n − 1500 1450 1 s = = = , 0 03 n 1500 1
¾ Momet định mức của động cơ: Ρ Ρ Ρ x x 2 2 2 60 14000 60 M = = = = = 9 ( 2 N. ) m 2 Ω 2π .n 2π .n 2 x 1 , 3 4 1 x 450 60 π Với 2 .n Ω =
là tốc độ góc của roto. 60 c/
¾ Dòng điện mở máy của đcơ: Ι Ta có : MO = 6 ⇒ Ι = x 6 Ι = 6x27 5 , = 165A MO dm Ι dm ¾ Moment mở máy: M Ta có : MO = 5 , 1 ⇒ M = 5 , 1 xM = 5 , 1 9 x 2 = 13 ( 8 N.m) M MO dm dm ¾ Moment max : M Ta có : Max = 2 ⇒ M = 2xM
= 2x92 = 184(N.m) M Max dm dm Bài 12:
Một Đcơ KĐB 3 pha roto dây quấn có : N1= 190 vòng. N2= 36 vòng, Κ = , Κ = 9 ,
0 5 , f = 50H , R , R , X = Ω 5 , 2 , 2 = , 0 0 Ω 2 1 = 5 , 0 Ω dq1 9 , 0 32 dq 2 Ζ 1 X = 0 ,
0 8Ω . Stator của Đcơ được nối hình sao và nối vào nguồn có U 2 d = 380 V, f = 50H Ζ .
Tính : Hệ số quy đổi sức điện động và dòng điện ? Điện trở mở máy RMở
mắc vào Rotor để moment mở máy cực đại ? Dòng điện của stator và rotor khi mở
máy trực tiếp và khi có biến trở mở máy ? HD;
¾ Hệ số quy đổi sức điện động: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-19
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Ν Κ x 1 d 1 q 190x 9 , 0 32 Κ = e = = 1 , 5 8 Ν Κ x 36 x 9 , 0 5 2 d 2 q
¾ Hệ số quy đổi dòng điện : m .Ν Κ x 1 1 d 1 q 3 1 x 90 x 9 , 0 32 Κ = i = = 1 , 5 8 m .Ν Κ x 3x36x 0 9 , 5 2 2 dq 2
¾ Điện trở Rotor quy đổi về Stator: R′ = Κ Κ x xR = 1 , 5 8x 1 , 5 8x 0 , 0 2 = 5 , 0 Ω 4 2 e i 2
¾ Điện kháng Rotor quy đổi về Stator:
X ′ = Κ xΚ xX = 1 , 5 8x 1 , 5 8x0 0 , 8 = 1 , 2 Ω 5 2 e i 2
¾ Điện trở mở máy qui đổi mắc vào rotor :
Để moment mở máy bằng moment cực đại thì: ′ R + RS = 2 MO = 1 ⇒ R
= (X + X ′ )− R′ = ( 5 , 2 + 1 , 2 ) 5 − 5 , 0 4 = 1 , 4 Ω 1 th X + X MO 1 2 2 1 2
¾ Điện trở mở máy chưa qui đổi mắc vào rotor : R′ Ta có : R MO 1 , 4 1 = Κ x Κ xRR = = = 1 , 0 5Ω MO e i MO MO Κ Κ e x 1 , 5 8 i x 1 , 5 8
¾ Dòng điện Stator khi mở máy trực tiếp : U1 f 380 Ι = = = 46 A m 1 oTT (R + ′ + + ′ + + + 1 R )2 2 (X 1 X )2 2 x 3 ( 5, 0 5 , 0 ) 4 2 ( 5 , 2 1 , 2 ) 5 2 U Với d U = 1f 3
¾ Dòng điện Rotor khi mở máy trực tiếp: Ι Ta có : 2 Κ = ⇒ Ι = Κ xΙ = 1 , 5 8x46 = 238 3 , A i 2moTT i m 1 oTT Ι1 Với : Ι = Ι′ = Ι 1 2 1moTT S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-20
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Dòng điện Stator khi mở máy có biến trở : U1f 380 Ι = = = 1 3 , 1 7 A moBT (R + ′ + ′ + + ′ + + + + 1 R2 R 2 2 1 2 3 5 , 0 5 , 0 4 1 , 4 1 2 ( 5 , 2 1 , 2 ) 5 2 MO ) (X X ) x ( ) Với Ud U = 1f 3
¾ Dòng điện Rotor khi mở máy có điện trở mở máy: Ι Ta có : 2 Κ = ⇒ Ι = Κ xΙ = 1 , 5 8x3 , 1 7 = 16 , 4 2A i 2moBT i m 1 oBT Ι1 Với : Ι = Ι′ = Ι 1 2 m 1 oBT Bài 13:
Một Đcơ KĐB 3 pha Rotor lồng sóc khi mở máy trực tiếp có :
ImoTT = 135 A , MmoTT = 112,5 N.m .
Hãy tính toán cho các phương pháp mở máy sau:
a/ Dùng máy biến áp tự ngẫu để giảm dòng ImoTT xuống còn 2,25 lần , thì hệ ố s
máy biến áp KBA ? Và xác định moment cản tối đa ? Để Đcơ có thể mở máy đuợc.
b/ Nếu dung cuộn cảm mắc nối tiếp vào phía Stator để điện áp đặt vào giảm 20
% so vói định mức. Tính Imo ? Mmo ? . Xác định moment cản lúc mở máy để Đcơ
có thể mở máy bằng phương pháp này? HD:
a/ Mở máy dùng MBA tự ngẫu :
Theo lý thuyết máy điện thì khi mở máy bằng MBA tự ngẫu : Nếu điện áp
đặt vào stator giảm đi K lần, thì dòng điện mở máy sẽ giảm đi K2 lần,và moment cũng giảm đi K2 lần.
Do vậy theo đề bài ta có: 2 Κ = , 2 25 ⇒ Κ = BA 2 2 . 5 = 5 , 1
¾ Dòng điện mở máy khi dùng MBA tự ngẫu: Ι 135 moTT Ι = = = 60 A moBA 2 Κ , 2 25 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-21
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Moment mở máy khi dùng MBA tự ngẫu: M 112 5 , M moTT = = = moBA 5 ( 0 N. ) m 2 Κ , 2 25
¾ Để đcơ có thể mở máy được khi dùng MBA tự ngẫu với (KBA =1,5) thì
moment cản tối đa của Đcơ phải thỏa mãn điều kiện sau : M = M N m C 2 5 ( 0 . )
b/ Khi dùng cuộn cảm kháng với Umo = 80% Udm :
Theo lý thuyết máy điện thì khi mở máy bằng cuộn kháng : Nếu điện áp
đặt vào stator giảm đi K lần, thì dòng điện mở máy sẽ giảm đi K lần,và moment giảm đi K2 lần. U x 1 8 , 0 Ta có : f Ι = ( ) A 1mo
(R + R′ + X + X′ 1 )2 2 ( 1 )2 2
¾ dòng điện mở máy khi Umo = 80% Udm : Ι = x Κ Ι = 8 , 0 x135 =108A mo moTT
¾ moment mở máy khi Umo = 80% Udm : 2 M = Κ xM = 8 , 0 2 1 x 12 5 , = 7 ( 2 N.m) mo moTT
¾ Để đcơ có thể mở máy được khi dùng cuộn cảm kháng để mở máy với
Umo = 80% Udm. thì moment cản tối đa của Đcơ phải thỏa mãn điều kiện sau : M = M N m C 2 7 ( 2 . )
-------------------------------------------------------------------------------- S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-22
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 14:
Một đcơ KĐB 3 pha lồng sóc có : Pdm = 14KW , cosϕ = 8 , 0 8, η = 8 , 0 8 . 1 trên nhãn đcơ ghi : Υ 380 = (V ) Δ 220 ,. Đcơ được nối v ớ v i nguồn có Ud = 220 V, f = 50H . Ζ
Tính : a/ Công suất tiêu thụ của Đcơ P1 ? Công suất phản kháng Q? Dòng điện định mức Idm ?
b/ Tính Imo ? và Mmo ? bằng phương pháp đổi nối sao – tam giác (
Υ − Δ) . Đcơ có thể mở máy được không ? khi Mcản = 0,5 Mdm.
Biết: n = 1450 vòng/phút, Ι = 6xΙ , M = 5 , 1 xM . moTT dm moTT dm HD: a/
¾ Công suất tiêu thụ của đ cơ: Ρ Ρ Ta có: 14000 2 2 η = ⇒ Ρ = = = 15909(W ) 1 Ρ η 8 , 0 8 1
¾ Dòng điện stator định mức của đcơ: Ρ1 15909 Ι = = = 1 47 5 , A dm 3xU xCosϕ 3x220x 8 , 0 8 d
¾ Công suất phản kháng của đcơ:
Q = 3 xU xΙ xSinϕ = 3 xU xΙ x 1 2 − Cosϕ 1 d 1 d d 1
Q = 3x220x27 5 , x 1 − 8 , 0 8 2 = 8597(KVAR) 1 b/
¾ Dòng điện mở máy trực tiếp: Ta có : Ι = 6xΙ = 6x47 5 , = 285A moTT dm
¾ Momet định mức của đcơ: Ρ Ρ 6 x 0 x 2 14000 60 M dm = = = = 9 ( 2 N.m) dm Ω 2π.n 3x 1 , 3 4 1 x 450 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-23
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Moment mở máy trực tiếp : Ta có : M = 5 , 1 xM = , 1 5x92 = 13 ( 8 N. ) m moTT dm
¾ Dòng điện mở máy khi mở máy bằng phương pháp đổi nối ( Υ − Δ) : Ι 285 Ta có : moTT Ι Υ = = = 9 ( 5 ) A mo Δ 3 3
¾ moment mở máy khi mở máy bằng phương pháp đổi ố n i ( Υ − Δ) : M 138 Ta có :M moTT = = = 46( Υ N.m) mo Δ 3 3 ¾ moment cản của Đcơ :
Ta có : Mcản = 0,5 Mdm = 0,5x92 = 64 (N.m)
Vậy đcơ có thể mởi máy được khi mở máy bằng phương pháp đổi nối ( Υ − Δ) , Với : M = 5 , 0 M = M Υ = 46(N.m) CAN dm mo Δ
V. ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA :
1) Bài toán về tốc độ và điện trở điều chỉnh:
¾ Moment cản không đổi , ẫ
d n đến Moment điện từ không đổi . Do đó RR
2 không đổi , hoặc 2 là không đổi. S S R R + R Vậy ta có : 2 DC = 2 (1) S S dm nt
¾ Với bài toán tìm tốc độ của đcơ khi có thêm RĐC :
Từ (1) ta tính được hệ số trượt nhân tao khi có thêm RĐC : S ( x R + R dm 2 ) S DC = nt R2 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-24
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN 60xf
Vậy tốc độ cần tìm là : n = n x 1 ( − 1 S ) = (x1− S ) nt nt nt P
¾ Với bài toán cho tốc độ nhân tạo ( khác tốc độ định mức ) ,Tìm điện trở điều chỉnh RĐC ?
Từ (1) ta tính được điện trở điều chỉnh như sau: R xS 2 R nt = − R DC 2 S dm
Với hệ số trượt nhân tạo : n n 1 S nt = nt n1 −
Hệ số trượt định mức : n n 1 S dm = dm n1
2) Bài toán tính hiệu suất của đcơ khi có thêm RĐC : R
Vì 2 không đổi nên I1 và P1 sẽ không thay đổi , vì moment cản không S π đổi nên công suất đ ầu ra của đ cơ 2 . . n xM2 Ρ = x Ω M = tỉ lệ thuận với 2 2 60
tốc độ . Từ 2 nhận xét trên ta có : η n nt nt = (2) η n dm dm
Từ (2) ta tìm được hiệu suất nhân tạo của đcơ khi có thêm RĐC : η n n nt nt nt = ⇒η = xη nt dm η n n dm dm dm
BÀI TP VÍ D Bài 15:
Một Đcơ KĐB 3 pha rotor dây quấn có 2p = 6 , R , 2 = , 0 027 Ω 8 η = 8 , 0 85 , n = 97 ( 0 v / p) . dm
Tính điện trở mắc them vào Rotor để tốc độ đcơ giảm x ố u ng còn 700 v/p,
và hiệu suất lúc ấy ? Cho biết moment cản tải MC không phụ thuộc vào tốc độ ) S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-25
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN HD:
¾ Tốc độ quay của từ trường ( tốc độ đồng bộ ): 60 f 60x 50 n = = =100 ( 0 vong / phut) 1 p 3
¾ Hệ số trượt định mức ủ c a đ cơ: n ndm − 1 1000 970 s = = = dm , 0 03 n1 1000 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-26
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Hệ số trượt nhân tạo khi có thêm Rf vào để nnt = 700 v/p: n n nt − 1 1000 700 s = = = nt 3 , 0 n 1000 1
¾ Theo đề bài moment cản tải không phụ th ộ
u c vào tốc độ ⇒ moment RR
điện từ không đổi . Do đó ⇒ 2 không đổi , hoặc 2 không đổi. s s R R + R Vậy ta có : f 2 = 2 s s dm nt
⇒ Điện trở phụ cần them vào Rotor: R xS nt 0 0 . 278x 3 , 0 R = 2 − f R = − , 0 0278 = 0 2 , 5Ω 2 s , 0 03 dm R
¾ Vì 2 không đổi nên I1 và P1 không đổi , moment cản không đ i ổ nên s M x π n 2 2 . Ρ = ΩxM =
tỉ lệ thuận với tốc độ 2 2 60 η Vậy ta có : dm ndm nnt 700 = ⇒ η = xη = x 8 , 0 85 = 6 , 0 4 η n nt n dm 790 nt nt dm Bài 16:
Một Đcơ KĐB 3 pha rotor dây quấn , Stator và Rotor nối hình sao. Có: 2p = 4 , R = , 0 017 Ω 2 , η = 9 , 0 1 , n =144 ( 8 v / p) , P cosϕ = 0, , 2 dm dm dm = 55KW , 876 1
động cơ được nối vào nguồn có : Ud = 380 V, f = 50H . Ζ
Tính : a/ Dòng điện định mức ? công suất tiêu thụ ? công s ấ u t p ả h n kháng? b/ nối R = 1 , 0 5 Ω
5 vào rotor để giảm tốc độ , tính n = ? , f dm η = ? khi mắc R ết M đổi. dm f vào . cho bi C không HD: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-27
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN a/
¾ Công suất tiêu thụ của đ cơ: Ρ Ρ Ta có: 2 2 5500 η = ⇒ Ρ = = = 60439(W ) 1 Ρ η 9 , 0 1 1
¾ Dòng điện stator định mức của đcơ: Ρ1 60493 Ι = = = 104 8 , d 1 m A 3 xU xCosϕ 3x380x 8 , 0 76 d
¾ Công suất phản kháng của đ cơ:
Q = 3 xU xΙ xSinϕ = 3 xU xΙ x 1 2 − Cosϕ 1 d 1 d d 1 ⇒ Q = 3 3 x 80 1 x 04 8 , x 1− 8 , 0 762 = KVAR 1 3326 ( 8 ) b/
¾ Tốc độ quay của từ trường ( tốc độ đồng bộ ): 60 f 60x 50 n = = =150 ( 0 vong / phut) 1 p 2
¾ Hệ số trượt định mức ủ c a đ cơ: n n − 1 dm 1500 1448 s dm = = = 0 , 0 35 n 1500 1
¾ Theo đề bài moment cản tải không phụ th ộ
u c vào tốc độ ⇒ moment RR
điện từ không đổi . Do đó ⇒ 2 không đổi , hoặc 2 không đổi. s s R R + R Vậy ta có : f 2 = 2 s s dm nt
⇒ Hệ số trượt nhân tạo lúc mắc thêm Rf vào mạch rotor : (R +R 2 f ) ( 0, 0 127 + , 0 015 ) 5 s = xR = x 0 , 0 35 = 3 , 0 5 nt 2 sdm , 0 0127
¾ Tốc độ của đcơ khi mắc thêm Rf vào mạch rotor:
n = n x(1 − S ) = 1500x 1 ( − 3 , 0 ) 5 = 975(v / p) nt 1 nt S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-28
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN R
¾ Vì 2 không đổi nên I1 và P1 không đổi , moment cản không đ i ổ nên s M x π n 2 2 . Ρ = ΩxM =
tỉ lệ thuận với tốc độ 2 2 60 η Vậy ta có : dm ndm nnt 975 = ⇒η = xη = x 9 , 0 1 = 6 , 0 13 η n nt n dm 1448 nt nt dm Bài 18:
Một Đcơ KĐB 3 pha roto dây quấn có : R = , R = 0 , 0 2 Ω 5 , 1 , 0 42Ω 2 X = 1 , 2 Ω 8 , X = 0 , 0 8 Ω
5 . Κ = Κ = 5 , Stator của Đcơ được nối hình tam giác và 1 2 e i
nối vào nguồn có Ud = 220 V, f = 50H . Ζ
1/ Để moment mở máy cực đại thì cần mắc thêm điện trở phụ ( điện trở mở
máy ) vào mạch roto là bao nhiêu ?
2/ Tính dòng điện dây của stato và roto lúc mở máy trong 2 trường hợp sau:
a/ Mở máy khi có biến trở ? b/ Mở máy trực tiếp ? HD: 1/
¾ Để moment mở máy cực đại thì hệ số trượt tới ạ h n phải ằ b ng 1 , có nghĩa là: R′ + R′ 2 S MO =
=1 ⇒ R′ = (X + X ′ ) − R th MO 1 2 2 X + X ′ 1 2
¾ Điện trở roto quy đổi về stato : R′ = Κ Κ x xR = 5 5 x x 0 , 0 25 = , 0 625 Ω . 2 e i 2
¾ Điện kháng roto quy đổi về stato : X x xX x x 2 = Κe Κi 2 = 5 5 0 , 0 85 = 1 , 2 2 . 5 Ω
¾ Điện trở mở máy quy đổi cần mắc vào roto để moment mở máy cực đ ại là :
R′ = (X + X ′ ) − ′ R = 2 ( 1 , 8 + 1 , 2 2 ) 5 − 6 , 0 25 = 6 , 3 8 Ω . MO 1 2 2
¾ Điện trở mở máy chưa quy đổi về stato : Ta có: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-29
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN R mo , 3 68 R x xR R mo = Κ e Κi mo mo = = = 1 , 0 4 . 7 Ω Κ xΚ 25 e i
2.a/ Mở máy có biến trở :
¾ Dòng điện pha mở máy của stato khi mở máy có biến trở:
Vì stato được đấu tam giác nên : Uf = Ud = 220.V U1f 220 Ι = = = 1 . 34 4 , 2 A f moBT
(R + R′ + R 2 2 ′ + + ′ , 0 42 + 0 6 , 25 + 6 , 3 8 2 + ( 1 , 2 8 + 1 , 2 2 ) 5 2 1 2 MO ) (X X 1 2) ( )
¾ Dòng điện dây mở máy của stato khi mở máy có biến trở : Vì stato được đ ấu tam giác nên ta có: Ι = x 3 Ι = 3x3 , 4 42 = 59 6 , .A d 1 .moBT 1 f .mo B . T
¾ Dòng điện roto khi mở máy có biến trở: Ι Ta có: . 2 mo.BT Κ = ⇒ Ι = Κ xΙ = = 2. . 1 . . 5x59 6 , 29 . 8 A i mo BT i d mo BT Ι d. 1 .mo.BT 2.b/ Mở máy trực tiếp:
¾ Dòng điện pha mở máy của stato khi mở máy trực tiếp:
Vì stato được đấu tam giác nên : Uf = Ud = 220.V U1f 220 Ι = = = 1 . 49 7 , A f moTT (R + R′ + + + ′ + + + 1 )2 2 (X X 1 )2 2 ( ,042 0 6,2 ) 5 2 ( 1 , 2 8 1 , 2 2 ) 5 2
¾ Dòng điện dây mở máy của stato khi mở máy trực tiếp : Vì stato được đ ấu tam giác nên ta có: Ι = 3xΙ = 3x49 7 , = 8 . 6 A d 1 .moTT 1 f .mo T . T
¾ Dòng điện roto khi mở máy trực tiếp: Ι Ta có: . 2 mo.TT Κ = ⇒ Ι = Κ xΙ = = . 2 . 1 . . 5x86 43 . 0 A i mo TT i d mo TT
Ι .1d.mo.TT S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-30
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
PHN II : MÁY ĐIN ĐỒNG B Bài 18:
Một máy phát điện đồng bộ 3 pha đấu hình sao có: Sdm = 2000.KVA, Udm =2,3 KV, R = 0 , 0 42 Ω
5 , mạch kích từ tiêu thụ từ nguồn U U KT = 220V, IKT = 35A, ΔΡ = 4 , 1 2KW , ΔΡ = 22 8 , KW . fe comsf
Tính : Tổng tổn hao ΔΡ = ? , và hiệu suất của máy phát ? Biết Cosϕ = 8 , 0 HD:
¾ Dòng điện định mức: S 2000 dm Ι = = = 502 A dm 3 xU x 3 3 , 2 dm
¾ Tổn hao dây quấn kích từ: ΔΡ = U xΙ = 220x35 =770 W 0 KT KT KT
¾ Tổn hao đồng dây quấn phần ứng: ΔΡ = 3 2 xR xΙ = 3x , 0 0425 5 x 022 = 3213 ( 1 W ) CUU U dm ¾ Tổng ổ t n hao công suất : ΔΡ = ΔΡ + ΔΡ + ΔΡ + ΔΡ
= 228000+ 7700 + 41200 + 32131 = 10383 . 1 (W ) COmsf KT fe CUU
¾ Hiệu suất của máy phát: Ρ S xCos ϕ dm dm 2000x103 x 8 , 0 η = = = = 9 , 0 4 Ρ + ΔΡ ϕ dm Sdm xCos + ΔΡ 2000 1 x 0 3 x 8 , 0 + 103831 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-31
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 19:
Trên nhãn một máy phát ghi : Sdm = 108.MVA, Udm =13,8 KV, máy phát
đấu hình sao , f = 60H , n Ζ dm= 1200 (v/p) .
Tính : Pdm ? Idm ? Công suất kéo máy phát P1 ? Moment kéo mát phát M1 ? Biết η = 9 , 0 7 , Cosϕ = 1 HD: ¾ Công suất tác ụ
d ng định mức của máy phát:
Ρ = S xCosϕ = 108 M . W dm dm
¾ Dòng điện định mức của máy phát: Ρ 108 106 dm x Ι = = = 451 , 8 4 A dm x 3 U xCosϕ x 3 13800 dm
¾ Công suất kéo của máy phát: Ρ Ρ Ta có : 2 2 108 η = ⇒ Ρ = = = 111 3 , 4 M . W 1 Ρ η 1 9 , 0 7
¾ Moment kéo của máy phát : Ρ Ρ x x x 1 60 111 2 , 4 10 6 1 60 M = = = = 8 , 0 86 1
x 0 6(N.m) 1 Ω 2π .n 3x 1 , 3 4 1 x 200
--------------------------------------------------------------------- Bài 20:
Một máy phát điện dồng bộ cung cấp cho hộ tiêu thụ có : Sdm = 2500 + j 3000 KVA . Udm = 6,3 KV
a/ Xác định tổng tổn hao trên đường dây và trong máy phát ? và hệ số
Cosϕ = ? Biết điện trở của đường dây R = 1 , 0 5Ω , R = 0 0 , 4 Ω 5 . d U
b/ Nếu đặt thêm vào một máy bù đồng bộ với : SBU = 30 - j 3000 KVA, thì tổng tổn hao Ρ
Δ ′ = ? , Biết Co ϕ
s ′ = 1 . Tính công suất phản kháng lúc có bù? DH: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-32
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN a/
¾ Công suất biểu kiến của máy phát:
S = 2500 + j300 ⇔ S = P + jQS 2
= Ρ + Q 2 = 25002 + 30002 = 3905 K . VA
¾ Dòng điện định mức cấp cho tải khi chưa có bù: S 3905 dm Ι = = = 358 A dm x 3 U x 3 3 , 6 dm
¾ Hệ số công suât khi chưa bù: Ρ 2500 Cosϕ = = = , 0 64 S 3905 ¾ Tổng ổ t n hao của dây đồng : ΔΡ = 3x 2 Ι + = 3 3582 1 , 0 5 + , 0 045 = 74 9 , 7 . 6 dm ( x R R d U ) x ( x ) KW b/ ¾ Tổng công s ấ
u t biểy kiến khi có bù:
S ′ = S + S
= 2500 + j3000 + 30 − j3000 = 2530 K . VA BU ¾ Dòng điện khi có bù: S′ 2530 Ι′ = = = 232A 3 xU 3 3 , 6 dm x ¾ Tổng ổ
t n hao của dây đồng khi có bù : ΔΡ = 3x 2
Ι′ x(R + R = 3 2322 1 , 0 5 + , 0 045 = 74 9 , 7 . 6 d U ) x ( x ) KW
¾ Công suất phản kháng khi có bù với Cosϕ′ = 1 Q = xU x d Ι′xSin ′ ϕ = 1 3 0 Với Co ϕ
s ′ = 1⇒ Sin ′ ϕ = 0 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-33
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 21:
Hai máy phát điện đồng bộ làm việc song song cung cấp cho 2 tải : Tải 1 có : S = , Cosϕ = 8 , 0 1 5000.KVA Tai T 1 Tải 2 có : S =
, Cosϕ = 1 . Máy phát 1 cung cấp: 2 3000.KVA Tai T 2
Ρ = 4000.KW , Q = 2500 K
. VAR . Tính : Ρ = ?, Q = ? , f 1 f 1 f 2 f 2 Cosϕ = ? Cosϕ = ? f 1 f 2 HD: ¾ Tổng công s ấ
u t tác dụng của 2 tải:
∑Ρ =Ρ +Ρ =S xCosϕ +S xCosϕ =5000x 8,0+3000x1=7000K.W T T 1 T 2 T 1 T 1 T 2 T 2 ¾ Công suất tác ụ d ng của máy phát 2 : Ρ 1 7000 4000 3000.
f = ∑ ΡT − Ρ = − = KW f ¾ Tổng công s ấ
u t khản kháng của 2 tải: ∑Q = Q ϕ ϕ
1 + Q 2 = S 1 xSin 1 + S 2 xSin = 5000x 1− 8 , 0 2 2 + 3000x0 = K . 3000 VAR T T T T T T T ¾ Công suất tác p ả
h n kháng của máy phát 2 : Q = 3000 2500 . 500 fQ Q = − = KVAR T f 1 ¾ Hệ số công s ấ u t của máy phát 1: Ρf Ρ 1 f 1 4000 Cosϕ = = = = 848 , 0 f 1 2 2 S f 1 Ρ + Q 40002 + 25002 f 1 f 1 ¾ Hệ số công s ấ u t của máy phát 2: Ρ Ρ f 2 f 2 3000 Cosϕ = = = = 9 , 0 86 f 2 2 2 Sf 2 Ρ + Q 30002 + 5002 f 2 f 2
---------------------------------------------------------------------------- S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-34
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 22:
Một Đcơ đồng bộ 3 pha đấu tam giác có các số liệu sau: U1dm = 415V, 2p = 8 , , R = Ω 5 , 0 , ΔΡ = , cosϕ = ,
0 7 , f = 50H , dòng điện pha . 200 . 0 W U Comsf KT Ζ phần ứng Ι = 35 5 , . Uf A
Tính : Dòng điện dây phần ứng? P1 ? Δ Ρ= ? η = ? M =? 2 HD:
¾ Dòng điện dây của phần ứng: Ι = 3xΙ = 3x35 5 , = 61 5 , .A Ud Uf
¾ Công suất tiêu thụ điện của đcơ:
Ρ = 3xU xΙ xCosϕ = 3x415x61 5 , x 7 , 0 = 3094 , 4 . 4 (W ) 1 1d 1d 1
¾ Tổn hao đồng dây quấn phần ứng: ΔΡ = 3xR x 2 Ι = 3x 5 , 0 x35 5 , 2 = 1890 W . CUU U Uf ¾ Tổng ổ t n hao: ΔΡ = ΔΡ + ΔΡ = 2000 +1890 = 389 . 0 comsf . KT CU.U W
¾ Công suất cơ ( công s ấ
u t định mức của Đcơ ): Ρ = Ρ = Ρ − ΔΡ = 3094 , 4 4 − 3890 = 2705 , 4 4 W . 2 dm 1
¾ Hiệu suất của động cơ: Ρ2 2705 , 4 4 η = = = 8 , 0 7 Ρ1 3094 , 4 4
¾ Tốc độ của động cơ: 60 f 60x50 n = = = 750(v / p) p 4 ¾ Momet quay của đcơ: Ρ Ρ x60 2705 , 4 4 6 x 0 2 2 M = = = = 344 6 , .(N.m) Ω 2π.n 3x 1 , 3 4 7 x 50 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-35
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 23:
Một đcơ điện đồng bộ 3 pha đấu hình sao có các số liệu sau: Pdm = 575
KW, Udm = 6000 V, 2p = 6 , cosϕ = 1, f = 50H , η = 9 , 0 5. Ζ
Tính : a/ Moment quay của động cơ ? Dòng điện định mức ?
b/ Nếu moment cản chỉ đặt 75 % Mdm thì công suất phản kháng tối
đa của Đcơ có thể bù cho mạng là bao nhiêu ? Muốn đặt đ
ược điều đó phải làm như thế nào? HD: a/
¾ Tốc độ của động cơ: 60 f 60x50 n = = = 100 ( 0 v / p) p 3 ¾ Momet quay của đcơ: Ρ Ρ x60 x 2 2 575000 60 M = = = = 5493 6 , .(N .m) Ω 2π.n 3x 1 , 3 4 1 x 000
¾ Công suất tiêu thụ của động cơ: Ρ2 575 Ρ = = = 605 K . W 1 η 9 , 0 5
¾ Dòng điện định mức của Đcơ: Ρ 605x103 1 Ι = = = 5 , 8 2.A dm x 3 U xCosϕ 3x6000 x1 dm b/ ¾ Tổng ổ t n hao : ΔΡ = Ρ − Ρ = − = 1 2 605 575 30 K . W
¾ Công suất cơ khi moment ả c n MCan = 0,75 .Mdm : Ρ′ = Ρ = = 2 0 7 , 5x 7 , 0 5x575 43 . 1 KW dm
¾ Công suất điện tiêu thụ lúc moment ả c n giam còn 75%: Ρ′ = ΔΡ + Ρ′ = + = 1 2 431 30 461 K . W S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-36
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Công suất biểu kiến: S
= 3xU xΙ = 3x6000x5 , 8 2 = 605 K . VA dm d d
¾ Công suất phản kháng khi moment cản giam còn 75%: Q = S 2 2 − Ρ′ = − = 1 6052 4612 391 8 , .KVAR dm
Kết luận: Muốn tăng công suất phản kháng thì phải tăng dòng điện kích từ của đcơ. Bài 24:
Một nhà máy điện tiêu thụ công suất điện Pt= 700KW, với cosϕ = 7 , 0 . t
Nhà máy có thêm 1 tải cơ với Pco= 100KW. Để kéo và kết hợp với nâng cao
cosϕ , người ta chọn 1 Đcơ đồng bộ có hiệu suất η = 8 ,
0 8 . Xác định công suất t
biểu kiến của đcơ Sdm ? để nâng hệ số công suất của nhà máy đạt Co ϕ s = 8 , 0 . HD:
¾ Công suất tiêu thụ ủ c a động cơ: Ρ2 100 Ρ = = = 113 6 , K . W 1 η 8 , 0 8 ¾ Tổng công s ấ u t tiêu thụ ủ c a nhà máy: ΣΡ = Ρ + Ρ = 700 +113 6 , = 813 6 , .KW t 1
¾ Công suất phản kháng trước khi có bù:
Q = Ρ xTgϕ = Ρ xTg45 5 , 70 = 700x , 1 02 = 71 . 4 KVAR t t t t
¾ Công suất phản kháng của nhà máy khi có đ cơ bù: Q Σ = Σ x Ρ Tgϕ′ = 813 6 , xTg36 8 , 70 = 81 , 3 6x , 0 75 = 61 , 0 . 2 KVAR
¾ Công suất phản kháng của đ cơ bù: Q = Q Σ − Q = 61 , 0 2 − 714 = −103 . 8 , KVAR DCBU t S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-37
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
Dấu “ – “ chứng tỏ Đcơ phát công suất phản kháng .
¾ Công suất biểu kiến của Đcơ: S 2 2 = Ρ 1 + = 113 6 , 2 + −103 8 , 2 = 15 . 4 DCBU Q DCNBU ( ) KVA
Vậy cần phải chọn Đcơ bù có dung lượng định mức S ≥ 154 K . VA dm
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
PHN III : MÁY Đ
IN MT CHIU
LÝ THUYẾT VỀ MÁY ĐIỆN 1 CHIỀU
1) SỨC ĐIỆN ĐỘNG PHẦN ỨNG : x Ν e Ν Ε = = xBLV U 2 a 2.a π. . D n V = tốc độ dài 60 . 2 τ. P D =
đường kính ngoài phần ứng π π D . τ = Bước cực từ 2 P . π .D.L 2.P φ = xB B = φ x 2 P . π D . L . Ν 2.Pφ Lπ . D . n . Ν P . ⇒ Ε = = φ U x x x xn 2 a . π D . L . 60 60.a S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-38
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Ν.P Đặt Κ =
Được gọi là hệ số phụ thuộc cấu tạo dây quấn Ε 60 a .
phần ứng. với: N _ là số thanh dẫn , a _: số mạch nhánh // , p:_ là số đôi cực Vậy ta có : Ε = Κ φ U x xn Ε
 SỨC ĐIỆN ĐỘNG PHẦN ỨNG VÀ DÒNG ĐIỆN PHẦN ỨNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN DC:
¾ Sức điện động phần ứng :
Ta có : U = Ε − Ι xR ⇒ Ε =U + Ι xR U U U U U U
¾ Dòng điện phần ứng : Ta có : Ι = Ι + Ι U KT
¾ Chú ý về dòng điện phần ứng và dòng kích từ đối với ỗ m i l ạ o i phát phát:
• Đối với máy phát kích từ // và kích từ hỗn hợp: Ι = Ι + Ι , U U KT dm = UKT
• Đối với máy phát kích từ nối tiếp và kích từ độc lập:
Ι = Ι = Ι , U = U
= Ι x(R + R ) U KT dm KT KT KT DC
 SỨC ĐIỆN ĐỘNG PHẦN ỨNG VÀ DÒNG ĐIỆN PHẦN ỨNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN DC:
¾ Sức điện động phần ứng :
Ta có : U = Ε + Ι xR ⇒ Ε = U − Ι xR U U U U U U
¾ Dòng điện phần ứng : Ta có : Ι = Ι − Ι U KT S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-39
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
2) CÔNG SUẤT ĐIỆN TỪ - MOMENT ĐIỆN TỪ: ¾ Công suất điện từ: Ρ = Ε xΙ = Κ . . φ . Ε n Ι dt U U U ¾ Moment điện từ : Ρ Ν.P dt M = =
xφ Ι. = Κ .φ x . Ι dt U M U Ω 2π a . Ν Với P . Κ =
là hệ số phụ thuộc và cấu tạo dây quấn. Ma .
3) QUÁ TRÌNH NĂNG LƯỢNG MÁY ĐIỆN DC: a) Máy phát điện DC: ΔΡ ΔΡ ΔΡ ΔΡ CO.MS fe. f CU U . KT Ρ Ρ cơ D . T 1 . Ρ = Ρ 2 dm Điện Phần ROTO Phần STATO
¾ Công suất cơ kéo máy phát : Ρ = xM Ω = ΔΡ + ΔΡ + Ρ 1 1 co. ms. fe. f dt
¾ Công suất định mức của máy phát ( công suất điện ): Ρ = Ρ = U xΙ dm 2 dm dm S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-40
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Tổn hao đồng dây quấn phần ứng : 2 ΔΡ = R xΙ CU .U U U
¾ Tổn hao đồng dây quấn kích từ: ΔΡ = R xΙ2 . = U xΙ CU U KT KT KT KT b) Động cơ điện DC: ΔΡ CO.MS ΔΡ ΔΡ ΔΡ CU U . KT fe. f Ρ Ρ điện D . T 1 . Ρ = Ρ 2 dm cơ Phần STATO Phần ROTO
¾ Công suất cơ có ích của động cơ ( công s ấ u t định mức ): Ρ = ΩxM = Ρ − ΔΡ − ΔΡ 2 2 dt co m . s . fe .f
¾ Công suất điện tiêu thụ của động cơ: Ρ = U xΙ = Ux Ι + Ι 1 dm dm ( U KT ) ¾ Công suất ạ m ch phần ứng : Ρ = Ι xU = Ρ + ΔΡ P U . U dt CU U . S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-41
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
4) MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN DC: Các biện pháp mở máy : ¾ Mở máy trực tiếp : Ta có U Ι = U .MO RU
¾ Mở máy dùng điện trở mắc nối tiếp vào mạch phần ứng: Ta có : U Ι = U .MO R + R U MO
¾ Mở máy bằng cách giảm điện áp
5) ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC: U R x U Ι Ta có : n = U Κ φ . Ε
Các phương pháp điều chỉnh tốc độ của đ ộng cơ DC: ¾ Mắc nối t ế
i p thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng ¾ Thay đổi điện áp
¾ Thay đổi dòng kích từ. ¾ Lúc định mức :
Ta có : Ε = U R xΙ (1) U U U ¾ Lúc có Rf :
Ε′ = U R + R xΙ (2) U ( U f ) U
Vì từ thông không đổi , sức điện động phần ứng : Ε = Κ tỉ lệ thuận với Ε .φ n . U tốc độ . Ε − Ι U U RU x U n Từ (1) và (2) ta có : = = (3) Ε′ U − Ι x + ′ U U (R R U f ) n
¾ Từ (3) ta có 2 bài toán : S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-42
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
Cho Rf tìm tốc độ nhân tạo nnt ?
Cho tốc độ nhân tạo nnt tìm Rf ?
6) BÀI TOÁN VỀ TỈ LỆ MOMENT CỦA ĐCƠ DC: M′ Tính : = ? M dm
Lập luận : Vì từ thông không đổi ta có : M =Κ . x
φ Ι tỉ lệ thuận với dòng điện M U phần ứng .
¾ Lúc định mức ta có : Ι = Ι − Ι U .dm KT ¾ Lúc nhân tạo ta có : Ι′ = Ι′ − Ι U KT M′ Ι′ Vậy ta có tỉ số : U = M Ι dm U .dm BÀI TẬP VÍ DỤ Bài 25:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :
Pdm = 25.KW , Udm = 115V , R = 12 Ω 5 , , R = , 0 023 Ω 8 , KT // U
a = 2 , p = 2 , N = 3000 , n = 130 . 0 (v / p) .
a/ Xác định: EƯ ? , φ = ?
b/ Giả sử dòng điện IKT không đổi , bỏ qua phản ứng phần ứng . Hãy xác định điện áp đ
ầu cực của máy phát khi giam dòng điện xuống còn I = 80,8.A HD: a/
¾ Dòng điện định mức của máy phát: Ρdm 25000 Ι = = = 217,4. A dm U 115 dm S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-43
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Dòng điện kích từ // : U 115 dm Ι = = = , 9 2. A KT R 12 5 , KT
¾ Dòng điện phần ứng: Ta có : Ι = Ι + Ι = 21 , 7 4 + , 9 2 = 226 6 , . A U KT
¾ Sức điện động phần ứng :
Ta có : U = E − Ι xR ⇒Ε = U + Ι xR = 115+ 22 , 6 6x 0 , 0 238 = 12 , 0 V . 4 U U U U U U
¾ Từ thông của máy phát : Ν Ρ Ta có : x 60 a . 6 x 0 x 2 12 , 0 4 Ε = xnxφ ⇒ φ = xΕ = = 0 , 0 185 W . b U 60xa . Ν Ρ n U . 300 x2x1300 b/
¾ Dòng điện phần ứng khi dòng điện giảm xuống còn Ι′ = 80 8 , .A : Ι′ = Ι′ + Ι = 80 8 , + , 9 2 = 90 A . U KT
¾ Điện áp đầu cực của máy phát lúc đ ó :
U ′ = E −Ι′ xR = 12 , 0 4 − 90x , 0 0238 = 118 3 , V . U U U Bài 26:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Udm = 115V, R = 19Ω , R = , 0 073 Ω
5 ,cung cấp dòng điện tải Ι = 98 3 , A . cho tải KT // U t ΔΡ = 4 0 . . . 0 Ρ . Co fe f dm
a/ Xác định: EƯ ? , η = ? ở chế độ tải trên.
b/ Tính dòng điện ngắn mạch khi ngắn mạch 2 đầu cực của máy phát?
Cho biết từ thông dư bằng 3% từ thông của máy phát ở chế độ tải trên , và tốc độ của máy không đổi. HD: a/
¾ Dòng điện kích từ // : S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-44
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN U 115 dm Ι = = = 0 , 6 5. A KT R 19 KT
¾ Dòng điện phần ứng: Ta có : Ι = Ι + Ι = 98 3 , + 6 0 , 5 = 10 , 4 3 . 5 A U t KT
¾ Sức điện động phần ứng :
Ta có:U = E − Ι xR ⇒ Ε =U xR = 115 +104 3 , 5x 0 , 0 735 = 12 , 2 67V . U U U U U U
¾ Công suất định mức của máy phát: Ρ = Ρ = Ι = = 2 xU 98 3 , x115 11304 5 , W . dm t dm
¾ Tổn hao dây đồng phần ứng : ΔΡ = R x 2 Ι = , 0 0735x104 3 , 52 = 800 3 , W . CU.U U U
¾ Tổn hao dây quấn kích từ: ΔΡ = R x 2 Ι = 19x 0 , 6 52 = 69 , 5 45W . KT KT KT ¾ Tổn hao cơ , ắ s t phụ: Ta có : ΔΡ = 4 0 Ρ = = . . 0 . , 0 4x11304 5 , 452 1 , 8 W . Co fe f dm ¾ Tổng ổ t n hao: ΔΡ = ΔΡ + ΔΡ + ΔΡ = 452 1 , 8 +800 3 , +69 , 5 45 = 1947 9 , 3 W . CO .fe .f CU U . KT
¾ Hiệu suất của máy phát : Ρdm 11304 5 , η = = = 8 , 0 5 Ρ + ΔΡ 11304 5 , + 1947 9 , 3 dm b/
¾ Ta có phương điện áp của máy phát: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-45
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Ε − U U
U = Ε − Ι xR ⇒ Ι = (1) U U U U RU
Lúc ngắn mạch 2 đầu cực thì U = 0.V Ε Từ U ) 1 ( ⇒ Ι = U RU Do từ thông dư φ 0 = 3 0 xφ du dm ⇒ Ε = 30 Ε = = . 0 x 0 , 0 3x122 6 , 7 , 3 68 V . U nm U .dm
Vậy dòng điện lúc ngắn mạch 2 đầu cực máy phát: Ε . 6 , 3 8 U nm Ι = = = 50 7 , .A U .nm R 0 0 , 735 U
Nhận xét : ở máy phát điện DC ktừ // , dòng điện ngắn mạch nhỏ hơn dòng điện định mức . Bài 27:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Udm = 240V, R = 60Ω, R = 0 1 , 5Ω , KT // U
cung cấp dòng điện tải Ι = 3 . 0 A cho tải ΔΡ = 200W . .,ΔΡ = 250W . tdm Co.ms fe. f
a/ Xác định: Pdm ? , η = ? ở chế độ tải trên.
b/ Tính tốc độ của máy phát ? Biết moment định mức Mdm = 50 N.m
c/ Nếu máy chỉ tải Ι′ = 20.A ,thì điện áp đầu cực máy phát là bao nhiêu ? t HD: a/
¾ Công suất định mức của máy phát: Ρ = U xΙ
= 240x30 = 7200 W . dm dm tdm
¾ Dòng điện kích từ // : U 240 dm Ι = = = 4. KT A R // 60 KT
¾ Dòng điện phần ứng: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-46
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Ta có : Ι = Ι + Ι = 30 + 4 = 3 . 4 A U tdm KT //
¾ Tổn hao dây đồng phần ứng : ΔΡ = R x 2 Ι = = . 0 1 , 5x342 17 , 3 4 W . CU U U U
¾ Tổn hao dây quấn kích từ: ΔΡ = R x 2 Ι = 60x42 = 960 W . KT KT KT ¾ Tổng ổ t n hao: ΔΡ = ΔΡ + ΔΡ + ΔΡ + ΔΡ = 200+ 250 + 17 , 3 4+ 960 = 158 , 3 4 W . CO m . s fe. f CU U . KT
¾ Hiệu suất của máy phát : Ρdm 7200 η = = = 8 , 0 2 Ρdm + ΔΡ 7200 + 158 , 3 4 b/
¾ Công suất cơ của máy phát : Ρ = Ρ + ΔΡ = 7200+ 158 , 3 4 = 878 , 3 W . 4 1 2
¾ Tốc độ của máy phát khi Mdm = 50.N.m: 2π.n 60x Ρ Ta có : dm 60 7 x 200 Ρ = ΩxM = xMn = = = 137 . 5 (v / p ) dm dm 60 dm 2 x π M 2x 1 , 3 4 5 x 0 dm c/
¾ Dòng điện phần ứng khi dòng điện giảm xuống còn Ι′ = 2 . 0 A: Ι′ = Ι′ + Ι = 20 + 4 = 2 . 4 A U KT
¾ Sức điện động phần ứng khi It =30.A :
Ta có : U = E − Ι xR ⇒Ε = U + Ι xR = 240 + 34x 1 , 0 5 = 244 V . 5 , U U U U U U
¾ Điện áp đầu cực của máy phát lúc Ι′ = 2 . 0 A : S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-47
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
U ′ = E −Ι′ xR = 244 5 , − 24x0 1 , 5 = 240 9 , V . U U U Bài 28:
Một đcơ DC ktừ hỗn hợp có : Udm = 220V, R = 5 Ω 0 , η = 9 , 0 05 , KT // Ι = 502 A . , ΔΡ = . . . 4136 W . dm Co fe f
Tính : Công suất điện tiêu thụ của đcơ ? Công suất định mức ? Tổng tổn
hao dây quấn phần ứng và ktừ nối tiếp ? HD:
¾ Công suất tiêu thụ điện của đ cơ: Ρ = U xΙ = 220x502 =11 , 0 4 . 4 KW 1 dm dm
¾ Công suất định mức của đ cơ:
Ta có : Ρ = Ρ = ηxΡ = 0 9 , 0 x 5 11 , 0 44= 99 9 , 5 KW . dm 2 1 ¾ Tổng ổ t n hao:
ΔΡ = Ρ − Ρ = 110,44 − 99 9 , 5 = 1 , 0 4 . 9 KW = 10490 W . 1 2
¾ Tổn hao dây quấn ktừ song song: 2 ⎛ ⎞ 2 U ⎛ 220 2 ⎞ ΔΡ = R xΙ = R x dm = 50x⎜ ⎟ = 968W . KT // KT // KT // KT // ⎜⎜ R ⎟⎟ ⎝ ⎠ ⎝ 50 ⎠ KT //
¾ Tổn hao dây quấn phần ứng và ktừ nối t ế i p: Ta có : ΔΡ = ΔΡ − ΔΡ − ΔΡ
=10490 − 968− 4136 = 5386 W . CU.U.KTNT KT // co. fe. f Bài 29:
Một đcơ DC ktừ hỗn hợp có : Udm = 220V, R = 33 Ω 8 , KT // (R + R , Ι = 94 A
. ,. a = 1, p = 2 , N = 372 , n = 110 . 0 (v / p) . U KTNT ) = 1 , 0 7Ω dm
Tính : : EƯ ? , φ = ? , Pdt = ? Mdt= ? HD: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-48
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Dòng điện kích từ // : U 220 dm Ι = = = 6 , 0 5. A KT // R 338 KT //
¾ Dòng điện phần ứng: Ta có : Ι = Ι − Ι = − = // 94 , 0 65 93 3 , . 5 A U KT
¾ Sức điện động phần ứng :
Ta có : U = E + Ι xR ⇒Ε = U − Ι xR = 220 −93 3 , 5x0 1 , 7 = 20 . 4 V . U U U U U U ¾ Từ thông của đcơ : Ta có : x Ν Ρ 60 a . 60xx204 Ε = φ ⇒ φ = Ε = = , 0 01 . 5 U xnx x Wb 60xa . Ν Ρ n U . 372 x2x1100
¾ Công suất điện từ của đ cơ:
Ta có : Ρ = Ε xΙ = 204x93 3 , 5 = 1904 , 3 W . 4 dt U U
¾ Moment điện từ của đcơ: Ρ Ρ 6 x 0 Ta có : dt 1904 , 3 4 6 x 0 M dt = = = = 165 8 , .(N.m) dt Ω 2π .n 2x 1 , 3 4 1 x 100 Ν Ρ Hoặc ta có : . 372x2 M = xΙ xφ = x93 3 , 5x 0 , 0 15 = 165 . 8 , (N .m) dt 2π. . a U 2x 1 , 3 4 1 x Bài 30: Một đ cơ DC ktừ ố
n i tiếp có : Udm = 110V, , (R R ,Ι = 2 , 6 6 A. U + KTNT ) = 0 2 , 82Ω dm
Tính : Dòng điện mở máy trực tiếp ? Điện trở mở máy mắc thêm vào mạch
phần ứng để Imở = 2Idm ? HD:
¾ Dòng điện mở máy trực tiếp: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-49
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN U 110 dm Ι = = = 390.A moTT R + R , 0 282 U KTNT
¾ Điện trở mở máy mắc thêm vào mạch phần ứng Imỏ = 2Idm :
Ta có dòng điện mở máy khi có thêm điện trở mở máy mắc nối t ế i p vào mạch phần ứng : U U dm Ι = = 2xΙ ⇒ R = −(R +R ) moBT dm mo U KTNT R + R + R 2xΙ U KTNT mo dm 110 ⇒ R = − , 0 282 = 7 , 1 86 Ω . mo 2x2 , 6 6 Bài 31:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Udm = 230V, Ι = 1.A, R = ,
0 7Ω , tốc độ quay của máy phát n = 1000 (vòng/phút) KT U Ι = 29 A . dm
a/ Xác định: EƯ ? , η = ? Biết cho ΔΡ = 430W . .. Co. fe. f
b/ Tính dòng điện ngắn mạch khi ngắn mạch 2 đầu cực của máy phát?
Cho biết từ thông dư bằng 7% từ thông của máy phát , và moment định mức ?. HD:
¾ Dòng điện phần ứng: Ta có : Ι = Ι + Ι = 29+ 1= 30 A . U dm KT
¾ Sức điện động phần ứng :
Ta có : U = E − Ι xR ⇒Ε = U + Ι xR = 230 +30x 7 , 0 = 251V . U U U U U U
¾ Công suất định mức của máy phát: Ρ = Ρ = Ι xU
= 29x230 = 6670 W . dm 2 dm dm
¾ Tổn hao dây đồng phần ứng : S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-50
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN ΔΡ = R x 2 Ι = = . 7 , 0 x302 630 W . CU U U U
¾ Tổn hao dây quấn kích từ: ΔΡ = R x 2 Ι = U xΙ = = // 230x1 230 W . KT KT KT dm KT ¾ Tổng ổ t n hao: ΔΡ = ΔΡ + ΔΡ + ΔΡ = + + = . . . 430 630 230 1290 W . CO fe f CU U KT
¾ Hiệu suất của máy phát : Ρdm 6670 η = = = 8 , 0 4 Ρdm + ΔΡ 6670 +1290
¾ Moment định mức của máy phát : Ρ Ρ 6 x 0 dm 6670x60 M dm = = = = 63 7 , .(N .m ) dm Ω 2π .n 2x 1 , 3 4 1 x 000
¾ Ta có phương điện áp của máy phát: Ε − U U
U = Ε − Ι xR ⇒ Ι = (1) U U U U RU
Lúc ngắn mạch 2 đầu cực thì U = 0.V Ε Từ U ) 1 ( ⇒ Ι = U RU Do từ thông dư φ 0 = 7 0 xφ du dm ⇒ Ε = 7 0 Ε = = . 0 x 0 , 0 7x251 17 5 , 7 V . U nm U .dm
Vậy dòng điện lúc ngắn mạch 2 đầu cực máy phát: Ε . 17 5 , 7 U nm Ι = = = 25 . 1 , A U .nm R , 0 7 U S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-51
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 32:
Một máy Đcơ điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Pdm = 12KW, Udm = 220V, Ι = , , n U R = , 0 281 Ω . // 2 A . KT
dm = 685( vòng/phút ). Động cơ kéo tải
có moment cản không đổi . Để giảm tốc độ đcơ người ta dùng 2 phương pháp :
a/ Thêm điện trở phụ R
mắc vào mạch phần ứng .Tính tốc độ và f = 7 , 0 Ω .
hiệu suất của Đcơ trong trường hợp này ?
b/ Giảm điện áp đặt vào đcơ , tính tốc độ và hiệu suất của đcơ khi U ′ = 176 6 , V
. ? ( Bỏ qua tổn hao cơ và p ụ
h trong 2 trường hợp trên ,và giữ từ thông
không đổi .) Nhận xét về 2 trường hợp trên . HD:
¾ Các thông số định mức của đcơ:
¾ Dòng điện phần ứng: Ta có : Ι = Ι − Ι = − = // 64 2 6 . 2 A U dm KT
¾ Sức điện động phần ứng :
Ta có : U = E + Ι xR ⇒Ε = U − Ι xR = 220 − 62x , 0 281 = 20 , 2 V . 6 U U U U U U a/
¾ Tính tốc độ của đcơ khi thêm điện trở phụ R = mắc vào mạch f 7 , 0 Ω . phần ứng: Cách 1: Từ công thức : U xR dm − ΙU U ΕU 20 , 2 6 n φ dm = ⇒ Κ = = = , 0 296 Κ Ε φ n 685 Ε dm
Theo đề bài vì từ thông không đổi do đó ta có tốc độ khi thêm điện trở phụ R = 7 , 0 Ω
. mắc vào mạch phần ứng: f
U − Ι x(R + R ) dm U U 220 − 62x 2 , 0 ( 81 + 7 , 0 ) n f = = = 538.(v / p) dm Κ φ Ε , 0 296
Cách 2: Nếu bỏ qua tổn hao cơ và phụ moment cơ trên trục đcơ bằng
moment điện từ , có nghĩa là:
M = M = Κ φ Ι. dt 2 M U
Và do tử thông không đổi và dòng điện phần ứng không đổi nên khi thêm
điện trở phụ R = , 0 Ω .
7 vào mạch phần ứng thì sức điện động phần ứng f tính như sau: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-52
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
Ε′ = U − Ι x(R + R ) = 220− 62x 2 , 0 ( 81+ 7 , 0 ) = 15 , 9 2 V . U U f
Vì từ thông không đổi nên sức điện động tỉ ệ l thuận với tốc độ n′ Ε′ Ε′ U U 159,2 Ta có: = ⇒ n′ = n = = dm x 685x 538.(v / p ) n Ε Ε 20 , 2 6 dm Udm Udm
¾ Moment định mức của đcơ : Ρ Ρ dm 6 x 0 12000x60 M dm = = = = dm 167 3 , .(N .m ) Ω 2π.n 2x 1 , 3 4x 685
¾ Công suất cơ có ích khi n′ = 538.(v / p) : Ρ′ π nx x 2 2 . 2 1 , 3 4 538 Ta có : M =
⇒ Ρ′ = M xΩ′ = M x = x = W 2 2 2 2 167 3 , 942 . 5 ( ) Ω 60 60 ¾ Hiệu suất của đ cơ trong trường ợ h p này: Ρ′ Ρ′ 2 2 9425 η = = = = 0 6 , 7 Ρ U dm Ι x x 1 220 64 dm b/
¾ Khi điện áp đặt vào đcơ giảm xuống còn U ′ =17 , 6 V . 6 sức điện động lúc đó là:
Ε′ = U ′ − Ι xR = 16 , 7 6 − 62x , 0 281 = 15 , 9 V . 2 U U U
¾ Tốc độ đcơ lúc đó : n′ Ε′ Ε′ U U 159,2 = ⇒ n′ = n x = 685x = 538.(v / p) n dm Ε Ε dm Udm Udm 20 , 2 6
¾ Công suất tiêu thụ điện của đcơ lúc đó là: Ρ′ = U x′Ι = 167 6 , x64 = 11302 W . 1 dm
¾ Công suất cơ có ích khi n′ = 538.(v / p) : Ρ′ π nx x 2 2 . 2 1 , 3 4 538 Ta có : M =
⇒ Ρ′ = M xΩ′ = M x = 167 3 , x = W 2 942 . 5 ( ) 2 2 2 Ω 60 60 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-53
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN ¾ Hiệu suất của đ cơ trong trường ợ h p này: Ρ′ 9425 2 η = = = 8 , 0 34 Ρ′ 11302 1
Kết luận : so sánh trường hợp a và b , ta thấy rằng phương pháp dùng biến trở mắc nối t ế
i p vào mạch phần ứng có hiệu suất t ấ h p hơn nhiều so với
phương pháp giảm diện áp đặt vào đcơ. Bài 33:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :
Pdm = 7,5.KW , Udm = 230V , R = 19 , 1 7Ω, R = 5 , 0 4Ω , n = 145 .
0 (v / p).Điện KT // U Fdm
áp rơi trên chổi than UTX = 2.V. Máy phát sử dụng ở chế độ động cơ với U= 220V,
quay với tốc độ n = 116 .
2 (v / p) . Xác định công suất tiêu thụ của đcơ ? công suất DC
có ích của đcơ ? Biết từ thông ở 2 chế độ như nhau. HD:
 Xét ở chế độ máy phát :
¾ Dòng điện định mức của máy phát: Ρ 7500 dm Ι = = = 3 , 2 . 6 A dm M . F U dm 230
¾ Dòng điện kích từ // : U 230 dm Ι = = = // , 1 2. A KT R 19 , 1 7 KT //
¾ Dòng điện phần ứng: Ta có : Ι = Ι + Ι = 3 , 2 6 + , 1 2 = 33 8 , .A UMF dm KT
¾ Sức điện động phần ứng : Ta có : Ε = U + Ι xR + U = 230 + 33 8 , x 5 , 0 4 + 2 = 250 3 , V . UMF dm UMF U TX
 Xét ở chế độ động cơ ớ v i U=220V:
¾ Sức điện động phần ứng của động cơ : S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-54
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
Vì từ thông 2 trường hợp như nhau ( không đổi ), do đó sức điện động phần
ứng tỉ lệ thuận với tốc đ ô: Ε Ε . . 1162 250 3 , U DC nDC nDC x U MF x Ta có : = ⇒ Ε = = = 200 6 , V . Ε n U .DC n 1450 U. MF MF MF
¾ Dòng điện phần ứng ở chế độ đcơ : U − Ε − − − . 220 200 6 , 2 DC U DC UTX Ι = = = 3 , 2 2.A U .DC R 5 , 0 4 U
¾ Dòng điện kích từ // của đcơ : U 220 DC Ι = = = // . 1 , 1 5.A KT DC R // 19 , 1 7 KT
¾ Dòng điện tải của đcơ: Ι = Ι + Ι = 3 , 2 2 + 1 , 1 5 = 33 3 , 5.A t U .DC KT // .DC
¾ Công suất tiêu thụ điện ở c ế h độ đcơ: Ρ = Ι xU = 33 3 , 5x220 = 7337 W . 1.DC t DC
¾ Công suất cơ có ích ở c ế h độ đcơ: Ρ = Ρ xη = 7337 x 8 , 0 25 = 6035 W . 2 D . C 1 D . C
------------------------------------------------------------------------------------ Bài 34:
Một máy Đcơ điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Pdm = 10KW, Udm = 220V, Ι = , R , η = 8 , 0 6 . U = 1 , 0 78 Ω . // . 2 ,26A KT
Tính : Dòng điện mở máy trực tiếp và Dòng điện mở máy khi thêm điên trở
mở để dòng Imở = 2.Idm . Tính điện trở thêm vào khi mở máy có biến trở. HD:
¾ Công suất tiêu thụ điện của đ cơ: Ρ 10000 dm Ρ = = = 11628 W . 1 η 8 , 0 6
¾ Dòng điện định mức của đcơ: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-55
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Ρ 11628 1 Ι = = = 52 8 , . A dm U 220 dm
¾ Dòng điện mở máy trực tiếp: U 220 dm Ι = = =1236.A moTT R 0 1 , 78 U
¾ Dòng điện mở máy khi mắc thêm vào mạch phần ứng Imỏ = 2Idm :
Ta có dòng điện mở máy khi có thêm điện trở mở máy mắc nối t ế i p vào mạch phần ứng : U dm U 220 Ι = = moBT 2 Ι xdm R = − mo R = − 1 , 0 78 = 9 , 1 .Ω R + R 2x Ι U 2 5 x 2 8 , U mo dm
--------------------------------------------------------------------------------- Bài 35:
Một đcơ điện DC kích từ song song 10 sức ngựa ( 10 HP) có : Udm = 230V, R = 288 Ω . , R = 3 , 0 5 Ω . , I KT // U
Ư = 1,6.A thì n = 1040.(v/p).
Muốn cho dòng điện mạch ngoài I = 40,8.A và n = 600.(v/p). Hỏi:
a/ Trị số điện trở cần thêm vào mạch p ầ
h n ứng ? cho rằng khi tải thay đổi
thì từ thông không đổi.
b/ Với điện trở đó nếu Ι′ = 22 8
, .A thì tốc độ của đcơ bằng bao nhiêu ?
c/ Nếu Idm = 38,5.A hãy tính M/Mdm ? trong cả 2 trường hợp ở câu a và b .
d/ Công suất đưa vào đcơ điện ? Công suất mạch phần ứng ? công suất phần cơ ? khi I = 40,8.A. HD: a/
¾ Sức điện động phần ứng của đcơ khi IƯ = 1,6.A:
Ta có : U = E + Ι xR ⇒Ε = U − Ι xR = 230 − , 1 6x0 3 , 5 = 22 , 9 44 V . U U U U U U
¾ Dòng điện phần ứng lúc I = 40,8.A: ⎛ U ⎞ ⎛ 230⎞ dm Ι′ = Ι − Ι = 40 8 , − = 40 8 , − ⎜ ⎟ = 40 A . U KT// ⎜⎜ R ⎟⎟ ⎝ ⎠ ⎝ 288 KT // ⎠ S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-56
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Sức điện động phần ứng khi Ι′ = 40.A và có mắc thêm R U mở vào mạch phần ứng:
Ε′ = U − Ι′ x(R + R ) U U mo
¾ Theo bài ra từ thông không đổi ta có : Ε = Κ chỉ phụ thuộc vào Ε.φ n . U tốc độ rotor. ′ Ε′ ′ Do đó ta có : n 600 U n = ⇒ Ε′ = Ε x = 229,44x = 132 3 , 7 V . n U U Ε n 1040 dm Udm dm Mặt khác ta có: U − Ε′ =U − Ι′ ( x R + R ) =132 3 , 7 ⇒ R = 132 3 , 7 − R U U U mo mo Ι′ U U 230 −132 3 , 7 ⇔ R = − 3 , 0 5 = 1 , 2 Ω . mo 40
Vậy giá trị điện trở mở máy cần thêm vào mạch phần ứng là R = 1 , 2 Ω . mo b/ Với R , và Ι′ = 22 . 8 , A mo = 1 , 2 Ω .
¾ Dòng điện phần ứng lúc Ι′ = 22 8 , .A U ⎞ ⎛ 230⎞ dm Ι ′ = Ι − Ι = 22 8 , − = 22 8 , − ⎜ ⎟ = 22 A . U KT// ⎜⎜ R ⎟⎟ ⎝ ⎠ ⎝ 288 KT // ⎠
¾ Sức điện động phần ứng khi Ι ′ = 22.A và có mắc thêm R U mở vào mạch phần ứng:
Ε ′ = U − Ι′ x(R + R ) = 230 − 22x( 3 , 0 5 + ) 1 , 2 = 176 1 , V . U U mo
¾ Theo bài ra từ thông không đổi ta có : Ε = Κ chỉ phụ thuộc vào Ε.φ n . U tốc độ rotor. ′ Ε ′ Ε′ Do đó ta có : n U U 176 1 , =
n ′ = nx = 600x = 79 . 8 (v / p) n′ Ε′ Ε′ U U 132 3 , 7 c/
Vì theo bài ra từ thông không đổi ta có : M = Κ .φΙ. chỉ phụ thuộc vào dt M U dòng điện phần ứng.
Ta có dòng điện phần ứng với Idm = 38,5.A: Ι = Ι − Ι = 38 5 , − 8 , 0 =37 7 , . A Udm KT //
¾ Trường hợp ở câu a ớ v i Ι′ = 40.A U S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-57
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN M ′ Ι′U 40 Theo lý luận ta có : = = = 0 , 1 6 M Ι 3 , 7 7 dm U
¾ Trường hợp ở câu b với Ι′ = 22.A U M ′ Ι′ Theo lý luận ta có : U 22 = = = 5 , 0 8 M Ι dm U 3 , 7 7 d/
¾ Công suất đưa vào đcơ: Ρ = U xΙ = 230x40 8 , = 9384 W . 1 dm dm ¾ Công suất ạ m ch phần ứng: Ρ = Ι = = . U x 230x40 9200 W . P U dm Udm Hoặc Ρ = Ρ + ΔΡ = Ρ − R x 2 Ι = 9384 − 288x 8 , 0 2 = 9200 W . P U . dt CU.U 1 KT KT ¾ Công suất phần cơ : 2 Ρ = Ρ − Ι x + = − = . . . (R R ) 9200 402 x , 2 45 5280 W . P CO P U U dm U mo Bài 36:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số l ệ i u sau :Udm = 115.V, Ρ = 2 . 7 KW Ι = 5 A . , R = , 0 0 Ω
2 , tốc độ quay của máy phát n = 1150 dm KT U (vòng/phút) ,η = 8 , 0 6, 2 U Δ = V . 2 . dm TX
a/ Nếu đêm dùng như một đcơ điện ( bỏ qua phản ứng phần ứng ) ,với
Udm = 110.V , Ρ = 25.KW ,η = 8 ,
0 6 . Hãy tính tốc độ n ? của đcơ . dm DC
b/ Sự biến đỏi tốc độ từ đấy đến không tải . HD: a/  Khi làm việc ở c ế h độ máy phát :
¾ Dòng điện phần ứng của MF: Ρ . 27000 dm F Ι = + Ι = + 5 = 240 A . U. F U KT 115 dm F .
¾ Sức điện động phần ứng máy phát : Ta có : Ε = U + Ι xR + 2 U Δ =115 + 240x0 0 , 2 + 2 = 121 8 , V . UMF dm.F U.F U TX S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-58
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN  Khi làm việc ở c ế h độ động cơ :
¾ Dòng điện phần ứng của đ cơ : Ρ . 25000 110 dm DC Ι = − Ι = − = . . 5 x 259 5 , A . U DC x η U KT DC 8 , 0 6 x110 115 dm. DC
¾ Sức điện động phần ứng động cơ : Ta có : Ε = U − Ι xR − 2ΔU =110 + 259 5 , x0 0 , 2− 2 = 102 V . 8 , UM. DC dm. DC U. DC U TX
¾ Lập tỉ số giữ sđđ của MF và ĐC : Ε Κ φ n UDC . DC. DC 102 8 , = Ε = . (1) Ε φ n U MF Κ . . .MF MF 121 8 , Ε
Mác khác theo giả thuyết vì bỏ qua phản ứng phần ứng nên ta có : φ Ι DC KT .DC 8 , 4 = = .(2) φ Ι MF KT .MF 5
Từ (1) và (2) ta suy ra tốc độ của động cơ như sau: Ε 8 , 4 . x n U DC DC x x x . 102 8 , 102 8 , 5 102 8 , 5 1150 = = . ⇒ n = xn = = 101 . 1 (v / p) ΕU MF xn DC MF x MF x . 5 121 8 , 8 , 4 121 8 , 121 8 , 8 , 4 b/ ¾ Khi làm việc ở c ế h độ không tải: IƯ.DC = 0 , nên Ε = U = Κ Εφ xn UO.DC dm.DC DC O.DC
¾ Tốc độ của đcơ đến khi không tải : Ε .n 110 110 110 1 x 011 Ta có : UO.DC ODC = = . ⇒ n = = = O DC xn 108 . 1 ( DC v / p) Ε n 102 8 , . 102 8 , 102 8 , U. DC DC
-------------------------------------------------------------------------------- S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-59
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 37:
Một máy Đcơ điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Pdm = 12KW, Udm = 250V, R = 170Ω, R , η = 0 8
, 73. Khi chạy không tải với điện U = 0 2 , 2 Ω . KT //
áp định mức , tốc độ không tải no = 1200 (v/p)., IƯ = 3.A , Khi kéo tải định mức
với điện áp định mức ,từ thông giảm 2 % so với khi không tải . Tính tốc độ định mức ? HD:
¾ Sức điện động phần ứng khi chạy không tải : Ta có : Ε = U − Ι
xR = 250 − 3x , 0 22 = 249 3 , 4 V . U .O dm U .O U
¾ Sức điện động phần ứng khi chạy lúc định mức : Ta có : Ε = U − Ι xR U dm . dm U .dm U
Với dòng điện phần ứng lúc c ạ h y định mức: Ρ . 12000 250 dm U dm Ι = Ι − Ι = − = − = 53 5 , . 1 A U dm . dm KT ηxU . 8 , 0 73 250 170 dm R x KT
¾ Vậy Sức điện động phần ứng khi chạy lúc định mức là Ε = U − Ι xR = 250 − 53 5 , x 1 , 0 22 = 23 , 8 23V . U dm . dm U dm . U ¾ Ta lập tỉ số : Ε Κ .φ .n UO Ε O O 249 3 , 4 = = . (1) Ε Κ φ n U .dm . .dm dm 23 , 8 23 Ε
Theo đề bài thì từ thông lúc lúc dcơ chạy định mức giảm 2 % so với lúc đcơ
chạy không tải, có nghĩa là: φ O 100 φ = 98 0 xφ ⇔ = (2) dm 0 O φ 98 dm
Từ (1) và (2) ta tính được tốc độ định mức của đcơ : 100 1 x 200 249 3 , 4 100x1200x 23 , 8 23 = ⇒ n = = dm 117 . 0 (v / p) 98 xn 23 , 8 23 98x249 3 , 4 dm S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-60
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 38:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :
Pdm = 100KW, Udm = 230V, R , . Tính sức điện U R = 0 , 0 5 Ω . KT // = 57 5 , Ω
động phần ứng của máy phát khi Udm với : a/ Hệ số tải Kt = 1 b/ Hệ số tải Kt = ,05 HD:
¾ Dòng điện kích từ // : U 230 dm Ι = = = 4. A KT R // 5 . 7 5 KT
¾ Dòng điện định mức : Ρ 100000 dm Ι = = = 434 7 , 8. A dm U 230 dm a/ Khi hệ số tải Kt = 1 Ι ta có : t Κ = = 1 ⇒ Ι = Ι = 434 7 , 8. t A t dm Ι dm
¾ Dòng điện phần úng của máy phát: Ta có : Ι = Ι + Ι = 43 , 4 78+ 4 = 43 , 8 7 . 8 A U t KT
¾ Sức điện động phần ứng :
Ta có : U = E − Ι xR ⇒Ε = U + Ι xR = 230 + 43 , 8 78x , 0 05 = 252 V . U U U U U U
b/ Khi hệ số tải Kt = 0,5 Ι ta có : t Κ = = 5 , 0 ⇒ Ι = x 5 , 0 Ι = , 0 x 5 434 7 , 8 = 217 3 , 9 A . t t dm Ι dm
¾ Dòng điện phần úng của máy phát: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-61
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Ta có : Ι = Ι + Ι = 217 3 , 9 + 4 = 221 3 , . 9 A U t KT
¾ Sức điện động phần ứng :
Ta có : U = E − Ι xR ⇒Ε = U + Ι xR = 230 + 221 3 , 9x 0 , 0 5 = 241 V . U U U U U U Bài 39 :
Một máy Đcơ điện DC kích từ hỗn hợp có các số l ệ i u sau : R = 125Ω , R = , 0 0 Ω 6 ,R =
khi làm việc với điện áp U KTNT , 0 0 Ω 4 KT // U dm =
250V, dòng điện I = 200.A , moment điện từ Mdt = 696 .N.m ,
a/ Tính công suất điện tiêu thụ của đcơ ?
b/ Tính tốc độ của đcơ ? HD: a/
¾ Công suất tiêu thụ điện của đ cơ: Ρ = U xΙ
= 250x200 = 50000 W . 1 dm dm
b/ Tính tốc độ của đcơ:
¾ Dòng điện kích từ // : U 250 dm Ι = = = 2. KT A // R 125 KT //
¾ Dòng điện phần ứng: Ta có : Ι = Ι − Ι = 200 − 2 =198.A U KT //
¾ Sức điện động phần ứng :
Ta có : Ε = U − Ι x(R + R ) = 250 −198x 0 ( 0 , 6 + 0 , 0 4) = 23 , 0 . 2 V . U U U KTNT
¾ Công suất điện từ : Ρ = Ε xΙ = 23 , 0 2x198 = 45579 6 , W . dt U U S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-62
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN ¾ Ta có quan hệ : Ρ Ρ Ρ dt dt 6 x 0 dt x60 45579 6 , x60 M = = ⇒ n = = = 625.(v / ) p dt Ω 2π .n 2π .Mx696 dt
Vậy tốc độ của động cơ là : n = 625 vòng/phút .
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
PHN D : MÁY BIN ÁP
SƠ LƯỢC V LÝ THUYT :
I. MÁY BIN ÁP MT PHA:
1) Diện tích đặc có ích : S = SxΚ .( 2 m , 2
cm ) với : S là tiết diện lõi thép , KC : ệ h số ép chặt CI C
2)
Từ thông cực đại trong lõi thép : φ
= BxS .(Wb) với B: là từ cảm trong lõi thép max CI Ε Hoặc Ν = = .(vong.) , 4 44 xfxφ m
3) Tổn hao sắt từ trong lõi thép: 1,3 ⎛ f ⎞ 2
ΔΡ = ρ xΒ x
xG =.(W) hay 2 ΔΡ = R Ι x fe 1 m fe th 50 ⎝ 50 ⎠ Với :
¾ Trọng lượng của lõi thép:
G = VxG = (Kg) trong đó G t
t (Kg/m2 ) là trọng lượng riêng của lõi thép
¾ Thể tích của lõi thép : V = S xl = CI TB ( 3 m ) S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-63
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
4) các đại lượng quy đ ổi:
¾ sức điện động thứ cấp quy đổi: Ε′ = Κ BAx Ε 2 2
¾ điện áp thứ cấp quy đổi: U ′ = Κ xU =U 2 BA 2 1 Ι
¾ dòng điện thứ cấp quy đổi: 2 Ι′ = = Ι 2 1 Κ BA
¾ điện trở thứ cấp quy đổi: 2 R′ = Κ xR 2 BA 2
¾ điện kháng thứ cấp quy đội : 2 X ′ = Κ xX 2 BA 2
¾ tổng trở thứ cấp quy đổi : 2 Ζ′ = Κ B x A Ζ 2 2 ¾ Tỉ số biến áp : Ε U Ι Ν 1 1 2 1 Κ = = = = BA Ε U Ι Ν 2 2 1 2
5)
Thí nghiệm không tải : U
¾ Tổng trở lúc không ả t i : 1 Ζ = dm = Ζ + Ζ = ( ) Ω 0 1 Ι th 0
¾ Dòng điện lúc không tải : U U 1 1 Ι = = 0 Ζ0 (R + R + X + X th )2 1 ( th )2 1
¾ Dòng điện không tải phần trăm : Ι Ι % 0 = 1 x 00 0 Ι1dm ¾ Hệ số công s ấ u t lúc không tải: Ρ R 0 0 Cosϕ = = 0 2 2 U xΙ 1.dm 0 R + X 0 0 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-64
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Ρ
¾ Điện trở lúc không tải : R = 0 0 = R + R = Ω Ι2 1 th 0
¾ Điện kháng lúc không tải : X 0 =
Ζ 20 − R 2 = X 0 1 + X = Ω th
¾ Tổn hao sắt lúc không tải : 2 ΔΡ = Ρ − ΔΡ = Ρ − Ι fe CU xR .0 0 .1 0 0 1
6)
Thí nghiệm ngắn mạch :
¾ Dòng điện ngắn mạch : Ι = Ι N 1.dm U ¾ Tổng trở n ắ g n mạch : N Ζ = N Ι N Ρ
¾ Điện trở lúc ngắn mạch : N R = N 2 Ι N
¾ Điện kháng ngắn mạch : X = Ζ2 − 2 R = Ω N N N R X Ta có : N R = R ′ = , N X = X ′ = 1 2 2 1 2 2
¾ Điện áp ngắn mạch phần trăm : U Ι xΖ U % N = x100 N N = 1 x 00 N U dm U 1. 1.dm
¾ Điện áp rơi trên điện trở ngắn mạch phần trăm: 2 U Ι xR Ι xR Ρ U % N. R = 1 x 00 1 dm N 1dm N = = 1 x 00 N = 1 x 00 N .R U dm U dm S dm S 1. 1 1 dm
¾ Điện áp rơi trên điện kháng ngắn mạch phần trăm: U Ι xX U % N. X = 1 x 00 1dm N = 1 x 00 N .X U U 1.dm 1dm S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-65
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN ¾ Hệ số công s ấ u t lúc n ắ g n mạch : ΡN Cosϕ = N U xΙ N N
¾ Công suất ngắn mạch : 2 Ρ = ΔΡ + ΔΡ = Ι + Ι′ ′ = Ι + ′ = Ι .1 .2 1 xR 2 1 2 R x 2 2 1 x R1 R 2 2 1 xR N CU CU N N N ( ) N N
II. MÁY BIN ÁP BA PHA :
1) Dòng điện sơ cấp và thứ cấp định mức : S S dm Ι = , dm Ι = 1dm 3xU 2dm 3xU 1 d . m 2 d . m
2)
Thí nghiệm không tải : U U
¾ Tổng trở lúc không ả t i : dm 1. 1 Ζ = = f ≈ Ζ = ( ) Ω 0 3 Ι x Ι th 0 f 0 f
¾ Dòng điện không tải phần trăm : Ι Ι % 0 f = 1 x 00 0 Ι1dm ¾ Hệ số công s ấ u t lúc không tải: Ρ Ρ Cos 0 0 ϕ = = 0 3xU xΙ 3xU xΙ 1.dm 0 1 f 0 f Ρ
¾ Điện trở lúc không tải : R = 0 = 0 R = Ω 3 Ι th x 20
¾ Điện kháng lúc không tải : X = Ζ 2 − R2 = X = Ω 0 0 0 th S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-66
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
3) Thí nghiệm ngắn mạch : U . U ¾ Tổng trở n ắ g n mạch : f N d .N Ζ = = N Ι 3xΙ N N Ρ
¾ Điện trở lúc ngắn mạch : N R = N 2 3 xΙN
¾ Điện kháng ngắn mạch : X = Ζ2 − 2 R = Ω N N N R X Ta có : N R = R ′ = , N X = X ′ = 1 2 2 1 2 2
¾ Điện áp ngắn mạch phần trăm : U U xU % 1 f . N 1. f N U dm xU % U % = 1 ⇒ = = N x 00 1. U N 1 f . U N f dm 100 x 1. 3 100
¾ Điện áp rơi trên điện trở ngắn mạch phần trăm: Ι fN xRN Ι xR U % 1 = 1 x 00 1dm N = 1 x 00 N .R U U 1f 1dm 3
¾ Điện áp rơi trên điện kháng ngắn mạch phần trăm: Ι fN xXN Ι xX U % 1 = 1 x 00 1dm N = 1 x 00 N .X U U 1 f 1dm 3
¾ Độ thay đổi điện áp thứ cấp phần trăm khi có : Kt và Cosϕ : 2 ΔU % = Κ x U %xCo ϕ s + U %xSinϕ 2 t ( N.R 2 N . X 2 ) UU Hoặc U dm Δ = x 2 % . 2 2 100 U 2.dm S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-67
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN ¾ Hệ số công s ấ u t lúc n ắ g n mạch : Ρ Ρ N N Cosϕ = = N 3xU xΙ 3xU xΙ d .N d 1 m f 1 N . d 1 m 4) Hiệu suất MBA : Κ ϕ t xS dm xCos 2 η = 1 x 00 2
Κ xS xCosϕ + Ρ + Κ xΡ t dm 2 0 t N
5) Hệ số tải lúc MBA có hiệu suất cực đại : Ρ Κ = 0 t ΡN
6) Hệ số tải lúc MBA không có hiệu suất cực đại: Ι Ρ Ι Κ = 2 = 2 = 1 t Ι Ρ 2. 2. Ι dm dm dm S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-68
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
BÀI TẬP VÍ DỤ MBA MỘT PHA Bài 1 :
Một cuộn dây được quấn trên lõi thép được ghèp bằng các lá thép kĩ thuật
điện , có tiết diện lõi thép 2 4 − 2 S = 25cm = 25 1
x 0 m . Hệ số ép chặt Κ = , 0 93 , từ cảm C
của lõi thép B = 1,2 Tesla ., điện áp đặt vào cuộn dây U = 220 V , f = 50H . Hãy Z xác định φ
, và điện áp đặt trên 1 vòng dây ? m = ? HD: ¾ Tiết diện có ích : S = SxΚ = 25 1 x 0− 4 x 9 , 0 3 = 2 , 3 25 1 x 0− .4( 2 m ) CI C
¾ Từ thông cực đại trong lõi thép : φ = BxS = , 1 2x2 , 3 25 1 x 0 4 − = 27 9 , 1 x 0 4 − .(Wb) max CI
¾ Số vòng dây quấn trên c ộ u n dây : Ε Ta có : 220 Ν = = = 35 . 5 (vong.) , 4 44xfx , 4 44 5 x 0 x27 9 , 1 x 0 4 − φm
Với Ε ≈ U = 220 V .
¾ Điện áp đặt lên 1 vòng : U 220 = = , 0 62..(V / . 1 vong ) Ν 355 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-69
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 2 :
Một MBA 1 pha có dung lượng S = 5 KVA , có 2 dây quấn sơ cấp và 2 dây
quấn thứ cấp giống nhau .Điện áp định mức của dây quấn sơ cấp là : U
1.dm = 10000.V , điện áp thứ cấp mỗi cuộn là : U2.dm = 110 V . Thay đổi cách ố n i
các dây quấn với nhau sẽ có các tỉ biến đổi điện áp định mức khác nhau . Với mỗi
cách nối hãy tính dòng điện định mức sơ cấp và thứ cấp ? HD:
a) Nối tiếp - nối tiếp: Ta có : S 5000 Ι = = = 0 2 , 5.A . 1 dm U + 1 10000 10000 S 5000 Ι = = = 22 7 , 3.A d . 2 m U + 2 110 110
b) Nối tiếp – song song: Ta có : S 5000 Ι = = = 0 2 , 5.A . 1 dm U 10000+ 10000 1 S 5000 Ι = = = . 2 45 4 , 5 A . dm U 110 2 c) Song song – song song : Ta có : S 5000 Ι = = = . 1 5 , 0 .A dm U 10000 1 S 5000 Ι = = = . 2 45 4 , 5 A . dm U 110 2
d) Song song – nối tiếp : Ta có : S 5000 Ι = = = . 1 5 , 0 .A dm U 10000 1 S 5000 Ι = = = . 2 22 7 , 3.A dm U 110 + 110 2 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-70
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 3:
a/ Một lõi thép được quấn 1 cuộn dây có : N = 300 vòng , lõi thép có chiều
dài trung bình l = 05 m . , tiết diện đo : 2 4 − 2 S = 3 , 5 5cm = 35 5 , 1
x 0 m , hệ số ép chặt TB Κ = 9 , 0 3, sức tổn hao : ρ = W
. Trọng lượng riên của thép 1 , 0 6 C kg 50 = 7650. Kg G
, cuộn dây được đặt vào nguồn U= 220V , f = 50H . Tính tổn t 3 m Z
hao sắt từ trong lõi thép ?
b/ Tính công suất tác dụng P ? Hệ số công suất ? và công suất phản kháng ?
của cuộn dây tiêu thụ . Cho biết R = 5 , 0 Ω . , I = 0,6 A .
c/ Xác định các thông số của cuộn dây : Zth ? Xth ? Rt h? HD: a/
¾ Từ thông trong lõi thép: Ε 220 − φ = = = m 33x10 4.(Wb) , 4 44xfxΝ , 4 44x 50x 300
¾ Tiết diện có ích của lõi thép: S = SxΚ = 35 5 , 1 x 0 4 − x 9 , 0 3 = 33 1 x 0 4−.( 2 m ) CI C
¾ Từ cảm trong lõi thép : − 33 10 4 φm x Β = = = . 1 Τ ( ). e Τ cla m S 33 x − 10 4 CI
¾ Trọng lượng của lõi thép: G = VxG t
Với thể tích của lõi thép : V = S xl = 33 1 x 0 4 − .( 2 m )x . 5 , 0 (m) = 16 5 , 1 x 0− .4( 3 m ) CI TB
Vậy ta có trọng lượng của lõi thép : −4 3 Kg G = VxG = 16 5
, x10 x7650 m . x = 3 12 6 , .Kg t m S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-71
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Tổn hao sắt từ ttrong lõi thép : , 1 3 ⎛ f 2 ⎞ 2 ⎛ 50 ,13 ΔΡ = ρ xΒ x ⎞ ⎜ ⎟ = ⎜ ⎟ = fe m xG 6 , 0 1 x x x12 6 , 7 5 , . 6 (W ) 150 ⎝ 50 ⎠ ⎝ 50 ⎠ b/ ¾ Công suất tác ụ d ng : Ρ = ΔΡ + ΔΡ CU fe
Với tổn hao đồng được tính như sau : 2 ΔΡ = RxΙ = 5 , 0 x , 0 62 = 1 , 0 . 8 (W ) CU
Vậy ta có : Ρ = ΔΡ + ΔΡ = 1 , 0 8 + 5 , 7 6 = 7,7 . 4 (W ) CU fe ¾ Hệ số công s ấ u t : Ρ , 7 74 Cosϕ = = = 0 , 0 58 U Ι x 220 x , 0 6
¾ Công suất phản kháng : Ta có :
Q = UxΙxSinϕ = UxΙx 1 2
Cosϕ = 220x 6 , 0 x 1− 0 , 0 582 = 131 . 8 , (KVAR) c/ ¾ Tổng trở trong c ộ u n dây : U 220 Ζ th = = = 366 7 , Ω . Ι , 0 6 ¾ Điện trở từ hóa : ΔΡ fe 7 5 , 6 R = = = 21 Ω . th Ι2 , 0 62 ¾ Điện kháng từ hóa : X = Ζ2 − 2 R = th th th 36 , 6 72 − 212 = 366 Ω . S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-72
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 4:
Một MBA 1 pha có U1dm = 220.V , U2dm = 127.V , các thông số của dây quấn như sau : R = 3 , 0 Ω . , X = 0 2 , 5Ω . , R = , X = . Thứ cấp được nối 2 0 , 0 8 . 3 Ω 2 1 , 0 .Ω 1 1
với tải có tổng trở phức Ζ . tai = 8 , 5 + j 1 , 5 . 7 (Ω)
a/ Tính các thông số của sơ đồ thay thế ( các đại lượng quy đổi của thứ cấp ) .
Coi I0 = 0 . Tính dòng điện thứ cấp quy đổi ? và dòng điện sơ cấp ? , Hệ số công suất của sơ cấp ?
b/ tính công suất tác dụng ? công suất phản kháng của sơ cấp và của tải : P ? Q ? Pt ? Qt ? và Ut ? HD: a/ ¾ Hệ số biến áp : U 220 1 Κ = = = BA , 1 73 U2 127
¾ Điện trở thứ cấp quy đổi:
R′ = Κ 2 xR = , 1 732 x 1 , 0 = 3 , 0 Ω . 2 BA 2 ¾ Điện kháng quy đổi:
X ′ = Κ 2 xX = , 1 732 x 0 , 0 83 = 0 2 , 5 Ω . 2 BA 2
¾ Điện kháng tải quy đổi:
Từ tổng trở phức của tải ta có : Ζ = 8 , 5 + j 1 , 5 . 7 Ω ( ) = R + jX tai t tR = 8 , 5 Ω . và ⇒ X = 1 , 5 7.Ω t t
Vậy điện kháng tải quy đổi là : X ′ = Κ 2 xX = 7 , 1 32 x 1 , 5 7 = 1 , 5 47 Ω . t BA t
¾ Điện trở tải quy đổi:
R′ = Κ 2 xR = , 1 732 x 8 , 5 = 17 3 , 6 Ω . t BA t
¾ Dòng điện sơ cấp và dòng thứ ấ c p quy đổi: Ta có : Ι = Ι + ( Ι − ′ ) 1 0 2 Vì Ι = 0⇒ Ι = −Ι′ 0 1 2 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-73
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN U1 Ι = Ι − ′ = = 1 2
(R + R′ + R′ + X + X ′ + X ′ 1 t )2 2 ( 1 2 t )2 Với : 220 = = 1 , 9 5.( ) A ( 3, 0 + 3 , 0 + 17 3 , 6)2 + ( , 0 25 + , 0 25 + 1 , 5 47)2 ¾ Hệ số công s ấ u t cơ ấ c p: R
(R +R′ + R′ 1 2 t ) Cosϕ = = = 1 Ζ
(R + R′ + R′)2 + (X + X ′ + X ′)2 1 2 t 1 2 t ( 3 , 0 + 3 , 0 + 17 3 , 6 ) = = 7 , 0 47 ( 3, 0 + 3 , 0 +17 3 , 6)2 + ( , 0 25 + , 0 25 +1 , 5 47)2 b/ ¾ Công suất tác ụ d ng của sơ ấ c p :
Ρ = U xΙ xCosϕ = 220x 1 , 9 5x 7 , 0 47 = 1503 7 , W . 1 1 1 1
¾ Công suất phản kháng của sơ ấ c p:
Q = U xΙ xSin ϕ = U xΙ x 1 2 − Cos ϕ = 220 9 x 1 , 5x 1− 7 , 0 47 2 = 1338 . 3 , (KVAR) 1 1 1 1 1 1 ¾ Công suất tác ụ d ng của ả t i: Ρ = R x 2 Ι = R x 2 Κ Ι′ = 8 , 5 , 1 73 1 , 9 5 2 = 1453 3 , . t t 2 t ( x BA 2 ) ( x x ) W
¾ Công suất phản kháng của ả t i: 2
Q = X xΙ = X x Κ xΙ′ = x x = KVAR t t 2 t ( BA )2 2 1 , 5 7 ( , 1 73 1 , 9 5 )2 1295 . 5 , ( ) ¾ Điện áp trên tải :
Ta có : U = Ζ xΙ = Ι + = + = 2 x R2 2 X 2 ( 7, 1 3x 1 , 9 5)x 8 , 5 2 1 , 5 7 2 123 V . t t t t
------------------------------------------------------------------------- S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-74
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 5:
Một MBA 1 pha có U1dm = 220.V , U2dm = 127.V, I0 = 1,4A , P0 = 30W, làm
thí nghiệm ngắn mạch thì: Ι = Ι = , U = V . 8 , 8 , Ρ =80 W . . Tính các . 1 . 1 1 , 1 3 . 5 A n dm . 1 n n
thông số sơ đồ thay thế ? Điện trở và điện kháng dây quấn thứ cấp quy đổi ? HD: a/ Thi nghiệm không tải: ¾ Tổng trở không ả t i : U1dm 220 Ζ = = = 15 . 7 Ω 0 Ι0 , 1 4
¾ Điện trở không tải: Ρ0 30 R = = = 15 3 , Ω . 0 Ι 2 , 1 4 2 0
¾ Điện kháng không tải: X = Ζ2 − 2 R = 1572 − 15 3 , 2 = 156 Ω . 3 , 0 0 0
b/ Thí nghiệm ngắn mạch : ¾ Tổng trở n ắ g n mạch : U 1N 8 , 8 Ζ = = = , 0 78 Ω . N ΙN 11 3 , 5
¾ Điện trở ngắn mạch: Ρn 8 , 8 R = = = 6 , 0 2 Ω . n Ι 2n 11 3 , 52
¾ Điện kháng ngắn mạch: X R N =
Ζ2N − 2N = 0 7 , 82 − 0 6 , 22 = , 0 47 Ω .
¾ Điện trở thứ cấp chưa quy đổi: R Ta có : N , 0 62 R R′ = = = 3 , 0 1 Ω . 1 2 2 2 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-75
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN U 220 Hệ số biến áp : 1 Κ BA = = = , 1 73 U 127 2
Vậy điện trở thứ cấp chưa quy đổi là : ′ R2 3 , 0 1 R = = = 1 , 0 .Ω 2 Κ 2 , 1 732 BA
¾ Điện kháng thứ cấp chứ quy đổi: X Ta có : n , 0 47 X X ′ = = = , 0 23 . 5 Ω 1 2 2 2 X ′2 , 0 235 ⇒ X = = = 0 , 0 8 Ω . 2 Κ 2 , 1 732 BA Bài 6 :
Một MBA 1 pha có dung lượng Sdm = 25KVA, U1dm = 380.V , 2 U dm = 127.V, U = 4% n0 0
a/ Tính dòng điện định mức sơ cấp và thứ cấp ?
b/ Tính dòng ngắn mạch khi điện áp đặt vào bằng U1dm và Un = 70% Udm ? HD: a/
¾ Dòng điện định mức sơ và t ứ h cấp : S 25000 Ι = = = . 1 65 8 , . A dm U 1 380 S 25000 Ι = = =196 8 , 5. d . 2 m A U 2 127 b/ o Khi Un = Udm :
¾ Dòng ngắn mạch phía sơ ấ c p : Ι .1 65 8 , dm Ι = x100 = x100 =164 . 5 A N . 1 U 0 4 N 0 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-76
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Dòng ngắn mạch phía thứ ấ c p : Ι .2 196 8 , 5 dm Ι = = = 2 x100 x100 4921.A N U 4 N 0 0 o Khi Un = 70%Udm :
¾ Dòng ngắn mạch phía sơ ấ c p : 70 Ι = x = . 1 1645 1151 5 , .A N 100
¾ Dòng ngắn mạch phía thứ ấ c p : 70 Ι = x = . 2 492 . 1 344 , 4 7A N 100 Bài 7:
Cho một MBA có dung lượng Sdm = 20000KVA , U1dm = 126,8.KV ,
U2dm = 11.KV, f= 50HZ, diện tích lõi thép S= 3595 cm2 , mật độ từ thông B= 1,35
Tesla . Tính số vòng dây của dây quấn sơ và thứ cấp . HD: ¾ Từ thông lõi thép : = Β = − φ = m xS 3 , 1 5 3 x 595 1 x 0 4 , 0 48 . 5 (W.b)
¾ Số vòng dây quấn sơ ấ c p : Ta có : 3 U x 1 126 8 , 10 Ν = = = 117 . 7 (vong) 1 , 4 44xfxφm , 4 44 5 x 0 x , 0 485
¾ Số vòng dây quấn thứ ấ c p : Ta có : 3 U x 2 11 10 Ν = = = vong 2 102.( ) , 4 44xfxφm , 4 44x50x , 0 485
------------------------------------------------------------------- S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-77
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 8: U 35
Cho MBA 1 pha có các số liệu sau: S 1 dm = 6637KVA, = .KV , U 10 2 Pn = 53500W, UN% = 8 a/ Tính Zn ? Rn ?
b/ Giả sử R = R′, Tính điện trở không quy đổi của dây quấn thứ cấp R = 2 ? 1 2 HD: a/
¾ Dòng điện định mức sơ cấp : S 6637 dm Ι = Ι = = = . 1 . 1 189 6 , 3.A dm N U1 35
¾ Điện trở ngắn mạch: ΡN 53500 R = = = 5 , 1 .Ω N Ι2 18 , 9 632 N ¾ Tổng trở n ắ g n mạch: Ι Ζ N x N U % Ta có : N 8 35000 U % = 1 N x 00 ⇒ Ζ = xU x N 1 = = 14 8 , Α . Ω U dm x dm 1 100 Ι N 100 18 , 9 63 b/
¾ Điện trở thứ cấp chưa quy đổi: R Ta có : n 5 , 1 R R′ = = = 7 , 0 5. Ω . 1 2 2 2 U Hệ số biến áp : 1 35 Κ = = = BA 5 , 3 U 10 2
Vậy điện trở thứ cấp chưa quy đổi là : R′ , 0 75 R = 2 2 = = , 0 06 . 1 .Ω Κ2BA 5 , 3 2
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-78
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
MÁY BIN ÁP BA PHA Bài 1:
Một MBA 3 pha nối (Υ ) có dung lượng S Δ dm = 60KVA , U1dm= 35KV,
U2dm= 400V . Làm thí nghiệm không tải : Ι = , P 0 % 11 0 = 502W. Làm thí nghiệm ngắn mạch : U % = 5 , 4 5% , P N 0 = 1200.W. Tính :
a/ Dòng điện định mức sơ cấp và thứ ấ
c p ? và dòng không tải Ι = ? 0 b/ Tính Co ϕ s = ? U Cosϕ = 0 N = ? ? N
c/ Tính Kt = ? hiệu suất của máy η = ? khi Κ = 5 , 0 và Cosϕ = 9 , 0 t HD: a/
¾ Điện áp pha sơ cấp : U Ta có : 1 35000 U d = = = 20207 V . 1 f 3 3
¾ Dòng điện định mức phía sơ cấp : S S 60000 dm dm Ι = = = = 1 1. A dm x 3 U1f 3xU 1 3 35000 d x
¾ Dòng điện định mức phía thứ cấp : S S 60000 dm dm Ι = = = = 2 86 6 , . A dm x 3 U 2 3 3 400 f xU x 2 d
¾ Dòng điện lúc không tải : Ι %xΙ 11 0 1dm Ι = = x1 = 1 , 0 1.A 0 100 100 b/ ¾ Hệ số công s ấ u t lúc không tải: Ρ = xU Ι ϕ ϕ f x f xCos = xU Ι d x d xCos 0 3 1 1 0 0 3 1 0 1 0 0 Ta có : Ρ0 502 ⇒ Cosϕ = = = 0 , 0 75 0 3 xU Ι x 3 3 x 5000 x 1 , 0 1 1 dm 0 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-79
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Điện áp dây khi ngắn mạch : U % 5 , 4 5 U = U x N = = 1 1 x35000 1592 V . 5 , dN dm 100 100
¾ Điện áp pha khi ngắn mạch : U1 . 1592 5 , U d N = = = 1 . 91 , 9 4 V . f N 3 3 ¾ Hệ số công s ấ u t lúc ngắn mạch: Ρ = ϕ ϕ N 3xU f NxΙ f x dm Cos = N xU d NxΙ d x dm Cos 1 . 1 3 1 . 1 . n Ta có : ΡN 1200 ⇒ Cos ϕ = = = , 0 43 N 3xU xΙ 3 1 x 592 5 , 1 x 1d. N 1dm c/ ¾ Hệ số ả
t i lúc MBA có hiệu suất cực đại : Ρ0 502 Κ = = = 6 , 0 46 t ΡN 1200
¾ Hiệu suất của MBA khi Κ = 5 , 0 và Co ϕ s = 9 , 0 t Ta có : Κ xS xCosϕ t dm x x 2 , 0 5 60000 9 , 0 η = = = 9 , 0 7 2 Κ ϕ t xS dm xCos + Ρ + Κ Ρ t x N x x + + x 2 0 5 , 0 60000 9 , 0 502 5 , 0 2 1200
------------------------------------------------------------------------------------------ S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-80
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Bài 2:
Một MBA 3 pha nối (Υ −1 )1 có các thông số sau: U Δ 1dm= 35000V,
I1dm= 92,5A Làm thí nghiệm không tải : Ι % = 5 , 4 %, P 0 0 = 15,8KW. Làm thí
nghiệm ngắn mạch : U % = 5 , 7 .% , P N 0 = 57KW. Tính :
a/ Các tham số lúc không tải ( Z0 ? R0 ? X0 ? )
b/ Các tham số lúc ngắn mạch ( ZN ? RN ? XN ? )
Và các thành phần U % = ? , U % = ? NR NX
c/ Độ thay đổi điện áp ΔU .% = ? khi tải định mức với Cosϕ = 8 , 0 , Κ = 1 2 2 t
d/ Hệ số tải cực đại Kt = ? và hiệu suất của máy η = ? ở tải định mức. ớ v i Cosϕ = , Κ = 1 2 8 , 0 t HD: a/
¾ Dòng điện lúc không tải : Ι %xΙ 0 1dm 5 , 4 Ι = = x92 5 , = 1 , 4 6.A 0 100 100 ¾ Tổng trở không ả t i : U1f U 1dm 35000 Ζ = = = = 4857 Ω . 5 , 0 Ι .0 f 3xΙ f 3x 1 , 4 6 . 0
¾ Điện trở lúc không tải : Ρ x 0 18 5 , 1000 R = = = 356 Ω . 0 3 Ι x 3x 1 , 4 62 0
¾ Điện kháng lúc không tải : X R 0 = Ζ 20 − 20 = 4857 5 , 2 − 3562 = 484 , 4 Ω . 4 b ¾ Tổng trở lúc n ắ g n mạch : U Ta có : 1 f . N Ζ = N ΙN
Với điện áp pha lúc ngắn mạch là : S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-81
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN U1 % f xU N U U % 35000 7 5 , U dm 1 = = = = 1 . x N x 1515 V . f N 100 3 100 3 100 1515
Vậy tổng trở khi ngắn mạch là : Ζ N = = 1 , 6 Ω . 4 92 5 ,
¾ Điện trở ngắn mạch : Ρ Ρ N N 57000 R = = = = , 2 2 Ω . N 3 Ι 2 x N f x x . 3 (Ι1dm )2 3 92 5 , 2
¾ Điện kháng lúc ngắn mạch: X = Ζ2 − 2 R = 1 , 6 42 − , 2 22 = 1 , 6 Ω . 2 N N N
¾ Các thành phần ngắn mạch :
Điện áp rơi trên điện trở ngắn mạch phần trăm : Ι xR 1 x 00 Ι xR x x 1dm N 1dm N 92 5 , , 2 2 100 Ta có : U % = = 1 x 00 = = N . 0 , 1 2.% R U U 35000 1 f 1 d 3 3
Điện áp rơi trên điện kháng ngắn mạch phần trăm : Ι xX 1 x 00 Ι xX Ta có : x x 1dm N 1dm N 92 5 , 1 , 6 2 100 U % N X = = 1 x 00 = = , 7 43.% . U U 35000 1 f 1d 3 3 c/
¾ Độ thay đổi điện áp thứ cấp phần trăm : Δ U = Κ x U xCosϕ + U xSinϕ 2 % ( t N. % R 2 . % N X 2 ) Ta có : ⇒ ΔU = x x + x = 2 % 1 ( 0 , 1 2 8 , 0 , 7 43 6 , 0 ) , 5 27 Với Cosϕ = 8 , 0 ⇒ Sinϕ = , 0 6 2 2 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-82
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN d/ ¾ Hệ số ả
t i lúc MBA có hiệu suất cực đại : Ρ0 18500 Κ = = = t 5 , 0 7 Ρ 57000 N
¾ Hiệu suất của MBA khi ả
t i định mức với Co ϕ s = 8 , 0 , Κ = 1 2 t Ta có : Κ ϕ t xSdm xCos x x x x 2 1 3 35000 92 5 , 8 , 0 η = = = 9 , 0 7 2
Κ xS xCosϕ + Ρ + Κ Ρ x t dm t N x x x x + + x 2 0 1 3 35000 92 5 , 8 , 0 18500 12 57000 Với S = 3xU xΙ = 3x35000x92 5 , = 60 K . VA dm d 1 m d 1 m Bài 3 :
Cho 3 MBA 3 pha có cùng tổ nối dây và tỉ số biến áp , với các thông số sau :
S1dm= 180KVA , S2dm= 240KVA , S3= 320KVA , U % = , 5 4% , U % = 6% , 1 N 2N U % = ,
6 6.%.Hãy xác định tải của mỗi MBA khi tải chung của MBA bằng tổng 3N
công suất định mức của chúng St=740.KVA , và tính xem tải tổng tồi đa để không
MBA nào bị quá tải bằng bao nhiêu ? HD: ¾ Tổng ệ h s ấ u t động : n S 180 240 320 dm.i ∑ = + + = 121 . 8 , KVA =1 % , 5 4 6 , 6 6 i U N i. ¾ Hệ số ả t i : S Κ = t t n S U %x . N.idm i i =1 UN i. S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-83
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN S 740 Với MBA 1 ta có : Κ = t t = = 1 , 1 25 1 . n S dm i x . , 5 4 121 8 , U %x N ∑ 1 . i 1 = UN .iS = Κ = = 1 . 1 . xS 1 . 1 , 1 25x180 202 5 , K . VA t t dm
Tương tự với MBA 2 ta có : S t 740 Κ = = = , 1 01 t 2 . n S dm i x . 6 121 8 , U % Nx 2 . i=1 U N.iS = Κ = = 2 . 2 . xS 2 . 0 , 1 1x240 243 K . VA t t dm Với MBA 3 ta có : St 740 Κ = = = 9 , 0 2 t 3 . n Sdm i x . 6 , 6 121 8 , U %x N ∑ 3 . i 1 = U N .iS = Κ = = 3 . 3 . xS 3 . 0 , 92x320 294 . 5 , KVA t t dm
¾ Ta thấy MBA 1 có có U % nhỏ nhất ,bị tải nhiều . trong khi đó MBA 3 N
U % lớn nhất bị hụt tải . Tải tổng tối đa để không MBA nào bị quá N tải ứng với khi Kt= 1 : St S Ta có t Κ = = = 1 ⇒ S = , 5 4 x1218 , = 657 7 , .KVA t n S . , 5 4 121 8 , dm i x t U %xN 3 . i 1 = U N. i
Do đó phần công suất đặt của các MBA không được lợi dụng sẽ bằng : S = 740 − 65 , 7 7 = 82 . 3 , KVA dat Bài 4 : U
Cho 1 MBA 3 pha có các số liệu sau : S 1 35000 dm = 5600.KVA , = V . , U 2 6600 Ι1 , 9 25 = .A , P Ι % = 5 , 4 , U % = 7 5 , %, P Ι 490 0= 18,5.KW , % 0 0 N = 57 KW. 2 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-84
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN Hãy xác định :
a/ Các tham số lúc không tải ( Z0 ? R0 ? X0 ? )
b/ Các tham số lúc ngắn mạch ( ZN ? RN ? XN ? )
Và các thành phần U , U % NX = ? NR % = ? HD: a/
¾ Dòng điện lúc không tải : Ι %xΙ 5 , 4 0 1dm Ι = = = 0 x92 5 , 1 , 4 6.A 100 100 ¾ Tổng trở không ả t i : U f U 1 1dm 35000 Ζ = = = = 4857 Ω . 5 , 0 Ι .0 f 3xΙ 3x 1 , 4 6 . 0 f
¾ Điện trở lúc không tải : Ρ x 0 18 5 , 1000 R = = = 356 Ω . 0 3 Ι x f 3x 1 , 4 62 0
¾ Điện kháng lúc không tải : X = Ζ 2 − 2 R = 0 0 4857 5 , 2 − 3562 = 484 , 4 Ω . 4 0 b/ ¾ Tổng trở lúc n ắ g n mạch : U Ta có : 1 f . N Ζ = N ΙN
Với điện áp pha lúc ngắn mạch là : U % 1 f xU N U1 U % 35000 7 5 , U dm = = x N = x = 1 . 1515 V . f N 100 3 100 3 100
Vậy tổng trở khi ngắn mạch là : 1515 Ζ = = 1 , 6 Ω . 4 N 92 5 , S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-85
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Điện trở ngắn mạch : Ρ Ρ N N 57000 R = = = = , 2 2 Ω . N 3 Ι 2 x N f x x . 3 (Ι1dm )2 3 92 5 , 2
¾ Điện kháng lúc ngắn mạch: X = Ζ2 − 2 R = N N N 1 , 6 42 − , 2 22 = 1 , 6 Ω . 2
¾ Các thành phần ngắn mạch :
Điện áp rơi trên điện trở ngắn mạch phần trăm : Ι xR 1 x 00 Ι xR x x Ta có : 1dm N 1dm N 92 5 , , 2 2 100 U % = = 1 x 00 = = 0 , 1 2.% N .R U U 35000 1 f 1 d 3 3
Điện áp rơi trên điện kháng ngắn mạch phần trăm : Ι xX 1 x 00 Ι xX x x Ta có : 1dm N 1dm N 92 5 , 1 , 6 2 100 U % = = 1 x 00 = = , 7 43.% N. X U U 35000 1 f 1d 3 3 Bài 5:
Một MBA 3 pha nối (Υ −1 ) 2 có các thông số sau: U Υ 1dm= 6000V,
Sdm= 180 KVA . Làm thí nghiệm không tải : Ι = , P 0% , 6 4.% 0 = 1000W. Làm
thí nghiệm ngắn mạch : U % = 5 , 5 ..%, P
R R′ , X X N N = 4000 W.cho biết 1 2 1 2 Tính :
a/ Các tham số lúc không tải ( Z0 ? R0 ? X0 ? )
b/ Các tham số lúc ngắn mạch ( ZN ? RN ? XN ? )
Và các thành phần U % = ? , U % = ? NR NX HD: a/
¾ Dòng điện định mức phía sơ cấp : S 180000 dm Sdm Ι = = = = 1 17 3 , . A dm x 3 U1 3 3 6000 f xU x d 1 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-86
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Dòng điện lúc không tải : Ι %xΙ , 6 4 0 1dm Ι = = x17 3 , = 1 , 1 .A 0 100 100 ¾ Tổng trở không ả t i : U1f U 1dm 6000 Ζ = = = = 3149 Ω . 0 Ι f x x . 0 3 Ι 3 1 , 1 . 0 f
¾ Điện trở lúc không tải : Ρ0 1000 R = = = 275 Ω . 0 3 Ι x f 3x 1 , 1 2 0
¾ Điện kháng lúc không tải : X = Ζ2 − 2 R = 0 0 31492 − 2752 = 3137 Ω . 0 b/
¾ Điện áp dây khi ngắn mạch : U % 5 , 5 U = = = 1 U1 x N x6000 330 V . dN dm 100 100
¾ Điện áp pha khi ngắn mạch : U 330 U d 1 .N = = = 1 . 190 V . f N 3 3 ¾ Tổng trở lúc n ắ g n mạch : U U Ta có : 1 f .N 1f .N 190 Ζ = = = = 11 Ω . N Ι Ι 17 3 , N 1dm
¾ Điện trở ngắn mạch : Ρ Ρ N N 4000 R = = , 4 45. N 3 Ι 2 x N f x x . 3 (Ι ) = = Ω 2 3 17 3 , 2 1dm
¾ Điện kháng lúc ngắn mạch: S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-87
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN X R N =
Ζ2N − 2N = 112 − 4 4 , 52 = 10 Ω .
¾ Các thành phần ngắn mạch :
Điện áp rơi trên điện trở ngắn mạch phần trăm : Ι dmxRN x Ι dm xR x x Ta có : 1 100 1 N 17 3 , , 4 45 100 U = = x = = N .R % 100 , 2 2.% U U1 d 6000 1 f 3 3
Điện áp rơi trên điện kháng ngắn mạch phần trăm : Ι dm xX 1 N x 00 Ι dm xX x x Ta có : 1 1 N 17 3 , 10 100 U % = = 1 x 00 = = N. 5.% X U U 6000 1 f 1d 3 3 Bài 6:
Một MBA 3 pha nối (Υ −1 ) 2 Υ
có các thông số sau: U1dm= 15 KV,
U2dm= 400V , Sdm= 160 KVA .,P0 = 460W., U % = 4.% , P N N =2350 W.cho
biết R R′ , X X ′ 1 2 1 2 Tính : a/ Ι = ? , Ι
= ? , R = ? , X = ?, Z = ? , R = ?, R = ?, X = ? , X = ? 1dm 2dm N N N 1 2 1 2
Và các thành phần U % = ? , U % = ? NR NX
b/ Độ thay đổi điện áp ΔU .% = ? và U định mức vớ 2 2 = ? khi tải i Cosϕ = , Κ = 1 2 8 , 0 t
c/ Hiệu suất của máy η = ? khi. Cosϕ = 8 , 0 , Κ t = , 0 75 2 HD: a/
¾ Dòng điện định mức phía sơ cấp : S 160000 dm Sdm Ι = = = = 1 1 , 6 6.A dm x 3 U1 3 3 15000 f xU x d 1
¾ Dòng điện định mức phía thứ cấp : S 160000 dm Sdm Ι = = = = 23 . 0 2dm A x 3 U 2 f 3xU 3x400 2d S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-88
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN ¾ Tổng trở lúc n ắ g n mạch : Ta có : Ι Ζ dmx Ι Ζ N dm x N U N xU 1 1 % U % = 1 N x 00 = ⇒ Ζ = 1dm = U U N 1dm f x x 1 100 3 Ιdm 3 4 1 x 5000 = = 5 , 6 2 Ω . 100 x 3x 1 , 3 6
¾ Điện trở ngắn mạch : Ρ Ρ N N 2350 R = = 20 6 , . N 3 Ι 2 x N f x x . 3 (Ι ) = = Ω 2 3 1 , 6 62 1dm
¾ Điện kháng lúc ngắn mạch: X = Ζ2 − 2 R = N N N 5 , 6 22 − 2 , 0 62 = 52 3 , Ω .
¾ Điện trở sơ cấp và điện trở thứ cấp quy đổi: R Ta có : N 2 , 0 6 R = R′ = = = 10 3 , Ω . 1 2 2 2
¾ Điện kháng sơ cấp và điện kháng thứ cấp quy đổi: X Ta có : 5 , 6 2 X = X ′ = N = = 28 . 1 , .Ω 1 2 2 2 ¾ Hiệu suất MBA : U 15000 1 Κ = = = BA 37 5 , U 400 2
¾ Điện trở và điện kháng chưa quy đổi : R ′ Ta có : 2 2 10 3 ,
R′ = Κ xR R = = = 2 BA 2 2 0 0 , 07 Ω . Κ 2 37 5 , 2 BA X ′ 2 2 28 1 ,
X ′ = Κ xX X = = = 2 BA 2 2 0 , 0 2 Ω . Κ2 37 5 , 2 BA S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-89
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN
¾ Các thành phần ngắn mạch :
Điện áp rơi trên điện trở ngắn mạch phần trăm : Ι dm xRN x Ι dm xR x x Ta có : 1 100 1 N 1 , 6 6 20 6 , 100 U = = N R x = = . % 100 , 1 46.% U U 1 f 1 d 15000 3 3
Điện áp rơi trên điện kháng ngắn mạch phần trăm : Ι xX 1 x 00 Ι xX x x Ta có : 1dm N 1dm N 1 , 6 6 5 , 6 2 100 U % = = 1 x 00 = = 7 , 3 .% N. X U U 6000 1 f 1d 3 3 b/
¾ Độ thay đổi điện áp thứ cấp phần trăm khi Kt = 1, Co ϕ s = 8 , 0 ⇒ Sinϕ = , 0 6 : 2 2 Δ U % = Κ ( x U % xCosϕ + U % xSinϕ ) 2 t N. R 2 N. X 2 Ta có : ⇒ ΔU % = x 1 + = 2 ( ,146x 8, 0 , 3 7x 6 , 0 ) , 3 4 V .
¾ Điện áp thứ cấp khi Kt = 1 : UU ΔU %xU Ta có : ΔU % . 2 dm 2 = 1 x 00 2 . 2 dmU = U − 2 2 . 2 dm U .2dm 100 U Δ %xU Vậy 2 . 2 , 3 4 400 dm x U = U − = 400 − = 38 , 6 4V . 2 . 2 dm 100 100 c/
¾ Hiệu suất MBA khi Kt = 0,75, Co ϕ s = 8 , 0 : 2 Ta có: Κ xS xCosϕ t dm x x 2 7 , 0 5 160000 8 , 0 η = = = 9 , 0 8 2 Κ ϕ t xS dm xCos + Ρ + Κ Ρ t x N x x + + x 2 0 0 7 , 5 160000 8 , 0 460 , 0 75 2 2350 S VTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II Trang-90