Bài tập lớn | Cơ sở truyền động điện | Đại học Khoa học Xã hội và Nhân văn, Đại học Quốc gia Thành phố HCM

Bài tập lớn trong môn Cơ sở Truyền động Điện tại Đại học Khoa học Xã hội và Nhân văn, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh là một dự án học tập quan trọng, yêu cầu sinh viên áp dụng các kiến thức lý thuyết vào thực tiễn. Bài tập này bao gồm việc thiết kế, phân tích và mô phỏng các hệ thống truyền động điện, nhằm giúp sinh viên hiểu sâu hơn về nguyên lý hoạt động, cấu trúc và ứng dụng của các hệ thống này trong công nghiệp và đời sống. Thông qua bài tập lớn, sinh viên không chỉ củng cố kiến thức mà còn phát triển kỹ năng tư duy phân tích, giải quyết vấn đề và làm việc nhóm, chuẩn bị cho các công việc chuyên môn trong tương lai.

Bài tp lớn môn: Cơ sở truyền động điện
CHƯƠNG 2: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIN 1 CHIU
Bài 6: - Đặc tính cơ tự nhiên
Ta có : R
u
= 0.5(1
d m
)
U
d m
I
d m
=0,5 (1-0,87) 220/ 130,4 =0,109
d m
=
n
d m
=
=293,19 rad/s;
9,55
=
(k
)
2
=4,52 ;
0
=
U
d m
=
R
u
K
d m
=85,27 Nm
-U
1
= 50
0
=
U
=
=71 rad/s;
k
I
n m
=
U
=
=458,71 A;
R
u
-U
2
= 100
0
=
U
=
=142,45 rad/s;
k
I
n m
=
U
=
=917 A;
R
u
-r
1
=1 Ω
0
=
U
d m
=
=313 rad/s;
K
d m
I
n m
=
U
=198,38 A;
R
u
+
r
1
-r
2
=2 Ω
K
dm
=
U
dm
I
dm
R
u
=
=0,702;
dm
=313,39 rad/s;
M
=
P
d m
=
d m
d m
=
(k
)
2
=4,52
R
u
M
nm
= k
I
nm
=322 Nm
=
(k
)
2
=4,52
R
u
M
nm
= k
I
nm
=643,7 Nm
=
(
k
)
2
R
u
+ r
1
=0,44
M
nm
= k
I
nm
=1339,26 Nm
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
0
=
U
d m
=
=313 rad/s;
=
(k
)
2
=0,23
R
u
+
r
2
K
d m
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
I
n m
=
U
=104 A;
M
nm
= k
I
nm
= 73Nm
R
u
+ r
2
-
1
= 0,75
đm
=
U
=
= 415rad/s;
=
(k
)
2
=2,57
0
k
R
u
I
n m
=
U
=2018 A;
M
nm
= k
I
nm
=1069 Nm
R
u
-
1
= 0,9
đm
0
=
U
=
=349 rad/s;
=
(
k
)
2
=3,64
k
R
u
I
n m
=
U
= 2018 A;
M
nm
= k
I
nm
= 1271 Nm
R
u
Bài 7.
R
U
= (1
P
dm
/ U
dm
I
dm
) U
dm
/I
dm
=0,26 => I
dm
=31 A
d m
=
n
d m
K
dm
=
U
I
R
=
=230 rad/s;
dm
dm
u
=
=0,92
9,55
dm
=
U
d m
=
= 239 rad/s;
=
P
=
=28 Nm ;
=
(k
)
2
=3,3
M
d m
0
K
d m
d m
d m
R
u
-r
1
=1,26 Ω
0
=
U
d m
=
= 239rad/s;
=
(
k
)
2
=0,6
K
d m
R
u
+
r
1
I
n m
=
U
= 145 A;
M
nm
=
k
I
nm
=133 Nm
R
u
+ r
1
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Bài 8.
d m
=
n
d m
=
= 73,3 rad/s;
K
dm
=
U
I
R
=
=5,5
dm
dm u
9,55
dm
=
U
d m
=
= 40rad/s;
=
U
d m
=150 rad/s,
0
K
dm
1
K
=0,27
dm
0
/
1
=
=
d m
Bài 9.
Theo đề
bài ta có :
dm
=
n
=
1000
=
105 rad / s
9,55
9,55
M
dm
=
P
dm
=
16.10
3
= 152,87 (N.m)
dm
105
Suy ra : M
c
= 0,6M
dm
= 0,6.152,87 = 91,76 (N.m)
Phươnh trình đặc tính điện cơ của động cơ:
=
U
dm
R
u
+
R
uf
I
K
dm
K
dm
dm
 =
U
dm
R
u
I
dm
K
dm
K
dm
suy ra: K
dm
=
U
dm
R
u
I
dm
=
220
70.0,28
=1.91 (T)
dm
105
Vy tốc độ của động cơ khi R
ưf
=0,52
 =
U
dm
R
u
+
R
uf
M
c
=
220
0,28
+
0,52
91,76
=
91,72 rad / s
K
dm
(K
dm
)
2
1,91
1,91
2
Suy ra: n = 9,55. = 9,55.91,76 = 876 v / ph
lO M oA R c P SD | 4 0 7 99 66 7
H
tr
ôn t
p
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Bài 11.
Ta có:
dm
=
n
dm
=
1430
= 149,75 rad / s
9,55
9,55
= (1
P
U
dm
=
(1
2,2 .10
3
110
= 0,94
R
u
dm
)
)
U
dm
I
dm
I
dm
110.25,6
25,6
K=K
dm
=
U
dm
R
u
I
dm
=
110
0,94.25,6
= 0,574 (T)
dm
149,75
o
=
U
dm
=
110
= 191,6 rad / s
K
0,574
ta
có:
dmNT
=
U
dm
I
dm
(R
u
+
R
uf
)
=
110
25,6(0,94
+
0,78)
= 115 rad / s
K
0,574
=
P
=
2,2.10
3
=14,6N / m ;
=
P
=
2,2.10
3
=19,13N / m
M
đm
đm
M
đm
đm
đm
149,75
đmNT
115
-Đặc tính cơ tự nhiên : điểm th nht : M=0 , =
0
điểm th hai : M=M
dm
, =
dm
-Đặc tính cơ nhân tạo: : điểm th nht : M=0 , =
0
điểm th hai : M=M
dmnt
, =
dmnt
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Bài 15.
I=0,5I
dm
d m
=
n
d m
=
=61,3 rad/s
9,55
K
dm
=
U
dm
I
dm
R
u
=
=3,3
dm
=
U
d m
0,5
I
d m
R
u
=
=64,2 rad/s
K
d m
n=9,55
.
=613 rpm
-R
f
=1,2
=
U
dm
I
dm
(
R
u
+
R
f
)
=
=33 rad/s
K
dm
n=9,55
.
=315 rpm
Bài 16.
R =
U
d m
=
=1,7
m
I
2
m =
lg(Rm/Ru)
=4
lg( I 2 / I1)
R
1
=R
u
.(I
2
/I
1
) = 0,29 ; r
1
=R
1
R
u
=0,11
R
2
=R
1
.(I
2
/I
1
) =0,5 ; r
2
=R
2
R
u
=0,33
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
R
3
=R
2
.(I
2
/I
1
) =0,86 ; r
3
=R
1
R
u
=0,69
R
4
=R
3
.(I
2
/I
1
) =1,47 ; r
3
=R
1
R
u
=1,3
Bài 17.
d m
=
n
d m
=
=147 rad/s;
M
=
P
d m
=
=54 Nm
9,55
d m
d m
K
dm
=
U
dm
I
dm
R
u
=
=1,4;
dm
1
=
U
0,6
M
dm
(
R
u
+
R
f
)
=100
K
(K
dm
)
2
dm
R
f
=3,05 Ω
Bài 18.
d m
=
n
d m
=
=293,19 rad/s;
9,55
Bài 19.
R
U
= (1 P
dm
/ U
dm
I
dm
) U
dm
/I
dm
=0,17
d m
=
n
d m
=
=60 rad/s;
9,55
K
dm
=
U
dm
I
dm
R
u
=
=3;
dm
I
h b d
=
E
h b d
=
K
d m
.
d m
=2I
dm
R
u
+ R
h
R
u
+
R
h
R
h
=0,32
C,
1
= 1/3.
đm
=
U
d m
I
d m
R
u
=189 rad/s
K
d m
.1/ 3
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
n=9,55. =1805 rpm.
Bài 20.
d m
=
n
d m
=
=147 rad/s;
K
dm
=
U
I
R
=
=1,4;
dm
dm
u
9,55
dm
M
=
P
d m
=
=54 Nm.
d m
d m
U
u
R
u
+
R
h
= −
+
M
dm
.0,6 =100
K
(K
)
2
R
h
=15
Bài 21.
R
U
= (1 P
dm
/ U
dm
I
dm
) U
dm
/I
dm
=2,9
d m
=
n
d m
=
=105 rad/s;
K
dm
=
U
I
R
dm
dm
u
9,55
dm
n
=
9,55
=-84 rad/s
=
U
u
R
u
+
R
h
M
= -84
(K
)
2
K
R
h
=7,7
= =1,3
ChƯơng 3. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG B.
Bài 30.
M =
3
U
2
f
(r
2
,
+ r
,
s )
=
3.220
2
(0,24 +1,2)
,
+ r
,
0,24 +1,2
0
s
[(
r
1
+
r
)
2
+
(
x
1
+
x
2
,
)
2
0
s[(0,2
+
2
+
(0,39
+
0,46)
2
2
s
)
s
s
P
dm
=
3.220
2
(0,24 +1,2)
s
[(0,2
+
0,24
+
1,2
)
2
+
(0,39
+
0,46)
2
s
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
3
3.220
2
(0,24 +1,2)
22,5.10 =
s
[(0,2
+
0,24
+
1,2
)
2
+ (0,39 + 0,46)
2
s
s[(0,2
+
0,24
+
1,2
)
2
+ (0,39 + 0,46)
2
=9,29
s
Vy s=0,24.
n
1
= =1500 rpm
s=
n=n
1
- s.n
1
=1140 rpm.
Bài 31.
M =
3U
2
f
r
2
,
3.220
2
.0,24
=
r
,
+ r
,
0,24 +1,2
0
s
[(
r
1
+
)
2
+
(
x
1
+
x
+
x
2
,
)
2
0
s[(0,2
+
2
+ (0,39
+
0,75
+
0,46)
2
2
s
)
s
s
P
dm
=
3.220
2
.0,24
s[(0,2
+
0,24
+
1,2
)
2
+
(0,39
+
0,75
+
0,46)
2
s
22,5.10
3
=
3.220
2
.0,24
s
[(0,2
+
0,24
)
2
+
(0,39
+
0,75
+
0,46)
2
s
s[(0,2
+
0,24
)
2
+ (0,39 + 0,75 + 0,46)
2
=1,5488
s
Vy +s=0,5.
n
1
= =1500 rpm
s= n=n
1
- s.n
1
=750 rpm.
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
+s=0,04.
s= n=n
1
- s.n
1
=1440 rpm.
CHƯƠNG 4: ĐIỀU CHNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ.
Bài 49
Một động cơ kích từ độc lp có các thông s sau :
P
đm
= 29KW, U
đm
= 440V, I
đm
= 76A, n
đm
= 1000rpm
Hãy xác định Moment cho phép của động cơ khi phụ ti dài hn với điều kin
làm vic I
c
= I
đm
và tốc độ quay của động cơ là 1,5 n
đm
.
Gii:
-chỉ có phương pháp giảm
vì tốc độ đng cơ tăng lên = 1,5n
đm
-
ω
đm
=
n
đm
1000
Pđm
29000
9.55
=
9.55
=104.7 rad/s. M
đm
=
ωđm
=
=277 Nmn
104.7
-
Rư =
1
(1-
Pđm
)*
Uđm
=
1
(1-
29000
)*
440
=0.384 Ω
Uđm*Iđm
2
Iđm
2
440*76
76
-K
E
ϕđm =
Uđm
-
Iđm*Ru
=
=0.41 v/phút.
440
76 * 0.384
ωđm
104.7
-Khi nđc= 1.5nđm : K
E
ϕđm =
KE
đm
= 0.27 v/phút.
1.5
-Moment do động cơ sinh ra thì:
Mđc= K
E
ϕđc*Iđm.
-Ta ly :
Mđc
=
KE
đc
→Mđc =
KE
đc
*M
đm
=
9.55KE
đc
*M
đm
KE
đm
KE
đm
M
đm
9.55KE
đm
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
→Mđc=182.38 Nm
Bài 50:
Một động cơ đin mt chiu kích từ độc lp có công sut nhỏ được cấp
điện qua chnh lưu cầu 1 pha bán điều khin. Biết điện áp ngun xoay chiu U =
240V, Thyristo được mi vi góc m = 110
o
. Điện áp đặt vào phn ứng
động cơ có dạng như hình vẽ sau.
Xác định tốc độ quay của động cơ ứng vi M = 1,8 Nm cho biết:
Hng s Moment - dòng điện của động cơ là 1Nm/A, R
ư
= 6 (b qua tn hao
b chỉnh lưu)
U
m
Eư
50
o 110
o
180
o
360
o
t
Gii:
-Theo dạng đường cong chỉnh lưu ta xác định được điện áp chỉnh lưu:
1
180
60
Utb =
* 240 sin
d
t
+
Eu
2
110
180
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Utb = 71.1 + 0.333Eư
- dòng điện trung bình:
Iư =
M
=
1.8
=1.8 A
k
1
-theo phương trình cơ bản của động cơ ta có :
Eư = Utb - Iu*Ru = 271.1 + 0.333Eu - 1.8*6 = 90.33
V -Công suất điện t:
Eu * Iu
Pđt = Eu*Iu = M*n → n =
M
-Vì t s
Iu
= 1 → n = Eu =90.33 rad/s = 864 v/phút.
M
Bài 51:
Động cơ điện mt chiu kích từ độc lập được cung cấp điện t chỉnh lưu
cầu 1 pha bán điều khiển có điện áp ngun xoay chiu U = 240V, f = 50Hz
có E
ư
= 150V, R
ư
= 6, = 80
o
, t s
E
n
ư
=
M
I
ư
= 0,9 , U
tb
= 169V. Xác đnh
Moment trung bình và tốc độ quay ca động cơ.
Gii :
Ta có : Eu = 150V
→ Iu * Ru = U - Eu →Iu =
U
Eu
=
240
150
= 3.22A
Ru 6
M = Iu * 0.9 = 3.22 * 0.9 =2.98 Nm.
Eu
Tốc độ : n =
0.9
=166.7 rad/s =1592 v/phút .
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Bài 52
Người ta cung cp cho một động một chiu công sut nh kích tđộc lp
t ngun 240V,50Hz qua chỉnh lưu cu một pha bán điều khin. Các thông s ca
phn ứng điện cảm = 0,06H, điện tr bng 6, hng s t thông 0,9Nm/A
(vòng/rad/s). Người ta đưa vào một mạch vòng kín để duy trì tốc độ không đổi
1000rpm, cho tới khi Moment là 4Nm. Xácđịnh biến thiên ca góc m bt đầu
t lúc chy không tải để thỏa mãn điều kin tốc độ không đổi.
Gii :
Ta có:
E = ωkΦ =
2 *1000
*0.9
= 94.25V
60
V
i góc arcsin (
E
) = arcsin (
94.25
) = 163.9° .
U√2
240√2
giá trị Momen = 0 như khi góc ở giá tr không tải , nhưng thực tế dòng điện
phi chạy qua để cung cp cho Momen tn hao .
Ta chn góc mở đặc bit nhỏ hơn 163.9°.
Như vậy vi góc m 150° thì Moment là 0.04Nm.
140° thì Moment là 0.2Nm.
130° thì Moment là 0.58Nm.
120° thì Moment là 1.06Nm.
110° thì Moment là 2.79Nm.
90° thì Moment là 3.92Nm.
Bài 53 :
Một động không đồng b ba pha roto dây qun r
2
= 0,0278, n
đm
=
970rpm, hiu suất = 0,885. Để thay đổi tốc độ động cơ người ta mc thêm R
f
vào
mch roto. Tính R
f
? để tc độ động bằng 700rpm. Biết rng Moment cn ca
ti không ph thuc tốc độ.
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
f = 50Hz, n
o
= 1000rpm.
Gii :
Ta có : Sđm =
No-Nđm
=
1000 970
=0.03
No
1000
Khi tốc độ là n = 700v/phút thì h số trượt là :
1000 700
S=
1000
= 0.3
Vy
R
2
=
R
2+
R
0
=
0.0278
=
0.0278
+
Rf
Sdm
S
0.03
0.3
→ Rf =0.25Ω.
Bài 54:
Một đồng không đồng b ba pha roto lng sóc bn cực, điện áp U =
220V, f = 50Hz. Người ta dùng b nghịch lưu để cung cấp điện cho động cơ. Để
thay đổi tốc độ động người ta s dụng phương pháp biến đổi tn s. Hãy nh
tốc độ động cơ và lượng điện áp đầu ra ca b nghịch lưu với f = 30Hz, 40Hz,
50Hz,60Hz.
Gii :
Ta có :
n =
60 f
p
Khi :
f1 = 30Hz → n = 900v/phút . Ura =
U
*
f
1
=
220 * 30
=132V
f
50
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
220
*
40
f1 = 40Hz → n = 1200v/phút . Ura = =176V
220
*
50
f1 = 50Hz → n = 1500v/phút . Ura = =220V
220
*
60
f1 = 60Hz → n = 1800v/phút . Ura = =264V.
Bài 55:
Một động không đồng b ba pha Roto dây qun sáu cực được ni qua
b nghịch lưu, biết điện áp giữa các vành trượt E
2
= 600V. Xác định góc mi
ca b nghịch lưu tốc độ 600V/phút. B nghịch lưu được nối vào lưới ba pha
415V, 50Hz. B qua hiện tượng chuyn mch và các tn hao.
Gii :
Tốc độ đồng b của động cơ :
n =
60 f
60 *
50
p
=
3
=1000v/phút .
s =
n1 n
=
1000
600
= 0.4
1000
n1
Điện áp trên rôt vi tốc độ n = 600v/phút
U2= s *E2 = 0.4 *600 = 240V
Gi sử ta dùng sơ đồ cầu 3 pha thì điện áp mt chiu là :
p
U 0 =
*sin
*U
6*240
2
=
sin
6
= 324V
6
Gi β là gc mi ta có :
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
U 0 =
p
* U
2
*sin
*sin
= 324V
6
β = 54°7.
Bài 56:
Mt b nghịch lưu cung cấp cho động cơ roto lồng sóc 4 cực điện áp U =
240V,50Hz. Xác định tn s và hiệu điện thế ở đầu ra khi tốc độ của động cơ bằng
900V/phút.
Gii :
n
1
=
60
f
1
f
1
=
n
1*
p
p
= =30 Hz
60
U
*
f
1
240 * 30
Ura =
f
=
= 144V.
50
Bài 57:
Mt b nghịch lưu cung cấp cho một động cơ không đồng b ba pha tn s
52Hz và thành phần cơ bản của điện áp pha là 208V.
- Xác định tốc độ khi h số trượt bng 0,04.
- Khi b nghịch lưu chuyển đột ngột sang f = 48Hz và điện áp = 192V thì tốc
độ bng bao nhiêu ?
Gii :
Khi s = 0.04 :
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Tốc độ của động cơ 4 cực là :
n =
60 f
(1
s
)
60 *
52
(1
0.04)
=
=1497.6 v/phút = 24.96v/s
2
p
Khi b chỉnh lưu giảm xung 48Hz thì tốc độ đồng b
24v/s → hệ số trượt
s =
n1 n
=
24.96
24
=
0.04
.
n1
24.96
H số trượt âm nên động cơ hoạt động chế độ hãm tái sinh .
Đặc tính cơ của động cơ điện là mi quan h gia tốc độ quay ca rotor và
moment của động cơ M = f (
) , có 2 loi đặc tính cơ là đặc tính cơ tự nhiên và
đặc tính cơ nhân to:
+ đặc tính cơ tự nhiên là đặc tính cơ ứng vi chế độ làm vic vi các thông s
định mc của động cơ điện (đin áp, tn s, từ thông,…định mc).
+ đặc tính cơ nhân tạo là đặc tính cơ ứng vi chế độ làm việc khi thay đổi
thông sngun hoc thông s của động cơ.
Độ cng của đặc tính cơ
=
M
,
càng lớn thì đường đặc tính cơ càng
cứng, khi
=  thì đặc tính cơ cứng tuyệt đối.
Đường đặc tính cơ càng cng thì tốc độ động cơ càng ít thay đi khi tải thay đổi.
Đường đặc tính ca[ càng mm thì tốc đ động cơ thay đổi càng nhiu khi ti
thay đổi.
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
CHƯƠNG 5 và 6:
CHN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN
Bài 58
Cho đồ th ph tải tĩnh của mt máy sn xut có các tham s sau :
t (s)
25
12
40
40
7
15
M
c
(Nm)
55
100
50
80
140
70
- H thng yêu cu tốc độ bng 1800V/phút
- Động cơ để kéo h thng trên có :
P
đm
= 13kW, n
đm
= 1000rpm,
m
=
2,2 - Hãy kim tra tính hp lý của động
trên Gii :
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
n
Mi
2
ti
1
Mdt= n =74Nm.
ti
1
Công sut ph ti yêu cu:
= n* Mdt = 1800 * 74 =
Pdt 13.94KW
9.55 9.55
Moment định mc của động cơ :
= 9.55*13000 =
Mdm 77Nm
1600
Ta thy : Mdm > Mdt
Vậy điều kiên phát nóng của động cơ thỏa mãn.
Kiểm tra điều kin quá ti :
m * Mdm = 2.2* 77 =169.4 Nm
Từ đồ thị ta được Mmax = 140Nm
m * Mdm > Mmax
thỏa mãn .
Bài 59
Cho đồ th ph tải tĩnh của mt máy sn xut có các tham s sau :
t (s)
20
10
40
40
5
20
M
c
(Nm)
50
100
50
80
120
50
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Tốc độ yêu cu ca máy sn xut n
yc
= 1450vòng/phút. Động cơ kéo máy
sản xut có :
P
đm
= 13kW, n
đm
= 1450rpm, bi s quá ti M
max
/M
đm
= 2,2. Hãy kim
nghim xem động cơ có thể kéo máy sn xut trên hay không?
Gii :
n
Mi
2
ti
1
Mdt = n = 68 Nm
ti
1
Công sut ph ti yêu cu:
= n* Mdt = 1450 * 68 =
Pdt 10.32KW
9.55 9.55
Moment định mc của động cơ :
= 9.55*13000 =
Mdm 85.6Nm 1450
Ta thy : Mdm > Mdt
Vậy điều kiên phát nóng của động cơ thỏa mãn.
Kiểm tra điều kin quá ti :
m * Mdm = 2.2* 85.6 = 188.32
Nm Từ đồ th ta được Mmax = 120Nm
m * Mdm > Mmax → thỏa mãn .
Vậy động cơ có thể kéo được máy trên.
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Bài 60:
- Cho đồ th ph ti sau :
t (s)
50
70
90
25
50
73
40
M
c
(Nm)
230
0
200
30
230
0
0
- Có tốc độ yêu cu n
yc
= 720V/phút
- Động cơ kéo máy trên có thông số :
P
đm
= 11kW, n
đm
= 720rpm, U
đm
= 220V/380V,
đc
= 60% đấ
u sao
- Hãy kim tra
công sut của động cơ trên
Gii
n
Mi
2
ti
1
Mdt = n = 137 Nm
ti
1
H số đóng điện tương đối ca ph ti vi nyc = 720v/phút.
%
=
50+90+25+50
+70+90+25+50+73+40
= 54%.
50
Công suất đẳng tr :
= n* Mdt = 720 *137 =
Pdt 10KW
9.55 9.55
Vy Pdm > Pdt (11 > 10)
tc
%
Vậy công sauaatsn động cơ tha mãn.
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Bài 61
Hãy xác định công suất động cơ kéo 1 máy sản xuất có đồ th ph ti sau :
t (s)
20
10
30
30
6
M
c
(Nm)
40
90
40
70
120
- Có tốc độ yêu cu bng 1450rpm.
Gii :
n
Mi
2
ti
1
Mdt = n = 64Nm
ti
1
Công sut ph ti yêu cu:
= n* Mdt = 1450 * 64 =
Pdt 9.7KW
9.55 9.55
Vy ta chọn động cơ có công suất Pdm =10KW , n =1420v/phút.
m
= 2,2
Mdm =
9.55*10000
=
67
Nm
.
1420
Vậy điều kin phát nóng tha mãn Mdm > Mdt.
Khả năng quá tải :
m * Mdm = 2.2*67=147.95
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Theo đồ th ph ti ta có Mmax = 120Nm
-->
m * Mdm > Mdm
Bài 62:
Cho đồ th ph ti sau :
T (s)
15
6
20
10
15
8
5
40
M
c
(Nm)
240
140
0
190
0
260
100
0
- Dùng cho
động
cơ dài
hạn
P
đm
=
10 kW,
n
đm
=
750rpm,
U
đm
= 220V/380V kéo ph ti tc độ định mc.
- Hãy kim tra công suất động cơ trên.
Gii :
n
Mi
2
ti
1
Mdt = n = 127Nm
ti
1
Công sut ph ti yêu cu:
= n* Mdt = 750 *127 =
Pdt 10KW
9.55 9.55
= 9.55*10000 =
Mdm 127.3Nm 750
Vì Mdm > Mdt nên động cơ phù hợp vi yêu cu
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Bài 63
Hãy xác đị
nh công su
ất động cơ trong cầ
u tr
ục có đồ
th
ph
tải như sau :
t (s)
12
4
20
10
25
15
8
5
40
M
c
(Nm)
250
150
0
200
70
0
270
100
0
- T
ốc độ
yêu c
u
bng 720V/phút, b qua tn hao trong khâu truyn lc.
Gii :
H
s
ố đóng điện tương đố
i:
% =
12+4+10+25+8+5
+4+20+10+25+15+8+5
+
40
= 46%
12
n
Mi
2
ti
1
Mdt = n = 119Nm
ti
1
Công sut ph ti yêu cu:
= n* Mdt = 720 *119 =
Pdt 8.9KW
9.55 9.55
Vy ta chọn động cơ có :
Pdm = 11kW , ndm = 720v/phút , Udm = 380V , ε% =60%.
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Bài 64
t (phút)
2
3
1
4
2
3
1
4
….
P
c
(KW)
15
14
10
0
15
14
10
0
….
Công suất động cơ là 14KW,
tc
= 60%
Kim tra công suất động theo đồ th ph tải tĩnh đã cho. Nếu gi công sut
động không thay đổi, gim h sđóng điện của động xuống 45% thì
động cơ có đạt yêu cu không ?
Gii :
Pi * Pi* ti
n
1
Pdt =
n
=10.67 Nm
ti
1
Công sut phù hp vi ph tải đã cho.
Khi thay đi h số đóng điện của động cơ xuống 45% thì động cơ vẫn đt yêu cu
vì Pdt < Pdm.
Bài 66
t (s)
50
73
80
40
25
50
73
….
M
c
(Nm)
230
0
150
0
40
230
0
….
Tốc độ yêu cu = 720V/phút
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Động cơ kéo máy trên có số liệu như sau : P
đm
= 16kW,
n
đm
= 720rpm, U
đm
= 230V/380V,
đc
= 40% đấu sao.
Hãy kim nghim công suất động cơ trên.
Gii :
n
Mi
2
ti
1
Mdt = n = 126Nm
ti
1
Công sut ph ti yêu cu:
= n* Mdt = 720 *126 =
Pdt 9.5KW
9.55 9.55
= 9.55*16000 =
Mdm 212.2Nm 720
Vì Mdm > Mdt
→ công suất động cơ phù hợp vi ph tải đã cho.
M
c
(Nm)
Bài 67:
110
150
110
Cho đồ th ph tải như hình vẽ :
Tốc độ yêu cu ca h thng:
720rpm. Động cơ kéo hệ thng có
P
đm
= 11kW,
U
đm
= 380V,
0
M
đg
(Nm)
132
0
t(s)
t(s)
-160
5
700 4
t t t
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
m
= 1,8,
n
đm
= 720V/phút.
Hãy kiểm tra điều kin quá ti của động cơ.
Gii
Mdm =
9.55*11000
=
145.9
Nm
.
720
Khả năng quá tải :
m * Mdm = 1.8*145.9=262.62
Theo đồ th ph ti ta có Mmax = 150Nm
-->
m * Mdm > Mdm
-->điều kin quá ti của động cơ phừ hp vi ph ti.
CÂU HI ÔN TẬP CHƯƠNG 1
Câu 1:
Đặc tính cơ ca máy sn xutmi quan h gia tc độ quay c a máy sn xut
và mô men cn ca máy sn xut M
C
= f (
) . Máy sn xut rt đa dạng, do đó đặc
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
tính cơ của máy sn xut cng rất đa dng tuy vy phần lơn được biu diển
dưới dng sau: M
C
= M
CO
+ ( M
dm
M
CO
).(
)
dm
Trong đó : Mco là mô men ứng vi tốc độ
= 0
Mdm là mô men ng vi tốc độ
dm
Mc là mô men ng vi tốc độ
phân tích mt s dạng đặc tính cơ cơ bản ca máy sn xut:
từ phương trình đặc tính cơ : M
C
= M
CO
+ ( M
dm
M
CO
).(
) ta có.
dm
Vi
= 0, M
c
= M
dm
và không đi chúng bao gồm các cơ cấu nâng h, bang tải
cấu ăn giao máy cắt gt thuc loi này (đưng 1, hình 1-3, a)
Vi
=1 , moment t l bc nht vi tốc đ, ví dy phát 1 chiu ti thun tr.
Vi
= 2 , moment t l bc 2 vi tốc độ là đặc tính cơ của các bơm, quạt
gió (đường 3, hình 1-3, a).
Moment cn ph thuc vào thi gian Mc=f(t), Ví dụ như máy nghiền đá, qung
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Moment cn thế năng như trong các cơ cu nâng h ti trọng (có đặc
tính Mc = const và không ph thuc vào chiu quay
Moment phn kháng luôn luôn chng li chiều quay như moment ma sát trong
dao máy ct gt kim loại…
Câu 3
Trạng thái động cơ: trạng thái động cơ là trạng thái mà động cơ nhận được năng
lượng từ lưới và biến đổi cơ năng trên trục động cơ điện để cung cp cho máy sn
xut hay còn gi là trạng thái động cơ có công suất điện dương. Trong trạng thái
này mô men của động cơ điện cùng chiu vi tốc độ quay. Nếu biu
din trên h
trc tọa độ thì đó là điểm làm vic nm trong góc phần tư thứ I và th III.
Trạng thái động cơ bao gồm chế độ làm vic khi không ti và khi có ti.
Trng thái hm: trng thái men động sinh ra ngược chiu v i tốc độ
của động điện. men hảm được sinh ra do quá trình biến đổi ngược năng t
máy sn xuất thành điện năng, động cơ điện làm việc như máy phát do đó trạng thái
hãm hay còn gi là trng thái máy phát. Trên trc tọa độ
( M ) thì đó là các
điểm làm vic nm trong góc phần tư thứ II và IV.
(M )
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Trng thái hãm bao gm: hãm không tải, hãm tái sinh, hãm ngược hãm
động năng.
Hãm tái sinh: P
điện
< 0, P
< 0, cơ năng biến thành điện năng trả về lưới.
- Hãm ngược: P
điện
> 0 , P
< 0, điện năng và cơ năng chuyển thành tổn thất ΔP.
- m động năng: P
điện
= 0, P
< 0, cơ năng biến thành công suất tổn thất ΔP.
Câu 5
Phương trình chuyển động ca truyền động điện có dng: M = M
C
+ M
d
Vi M =
dW
; M
C
=
dW
C ; M
d
=
1
2
d
( j
2
) .
dt
dt
dt
Trong đó nếu J=const thì M
d
= j
d
dt
Câu 6:
Đặc tính cơ của động cơ điện là mi quan h gia tốc độ quay ca rotor
và moment của đng cơ M = f (
)
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Đặc tính cơ của máy sn xut là mi quan h gia tc độ quay c a máy sn xut
và mô men cn ca máy sn xut M
C
= f (
) . Máy sn xut rất đa dạng, do đó đặc
tính cơ của máy sn xut cng rt đa dạng tuy vy phần lơn được biu diển dưi
dng sau: M
C
= M
CO
+ ( M
dm
M
CO
).(
)
dm
CÂU HI ÔN TẬP CHƯƠNG 2
câu 1 : khi nguồn điện 1 chiu có công su t lớn và điện áp không đổi thì dòng
kích t song song vi mch phn ng gần như không thay đi khi tải thay đổi
thì gi động cơ là 1 chiều kích t song song.
Khi nuồn điện 1 chiu công suất không đủ ln thì mạch điện phn ng
mch kích t mc vào 2 ngun 1 chiều độc lp với nhau lúc này động cơ
được gi là động cơ kích từ đc lp.
Phương trình cân bằng điện áp ca mch phn ng phn ng: U
u
= E
u
+ ( R
u
+ R
f
)I
u
Sức điện động Eu ca phn ứng động cơ được xác định theo biu thc:
E
=
pN

=
k

u
2
a
Phương trình đc tính cơ điện của động cơ điện 1 chiu kích từ độc lp:
=
U
R
u
+
R
f
k
k
lOMoARcPSD| 40799667
H tr ôn tp
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HC]
Phương trình đc tính cơ của động cơ điện 1 chiu kích từ đc lp:
=
U
R
u
+
R
f
M
k
(k
)
2
| 1/32

Preview text:


Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điện
CHƯƠNG 2: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU
Bài 6: - Đặc tính cơ tự nhiên
Ta có : Ru = 0.5(1 −d m ) U d m
=0,5 (1-0,87) 220/ 130,4 =0,109 Ω I d m n U R  − d m I d m = Kdm dm u = =293,19 rad/s;  9,55 dm = = =0,702; U dm  = (k)2 =313,39 rad/s; M = Pd m = =4,52 ; = d m 0 = R d m u Kd m d m =85,27 Nm -U1 = 50   = (k)2 =4,52 0 = U = =71 rad/s; kRu I U
M nm = kI nm =322 Nm n m = R u = =458,71 A; -U2 = 100   = (k)2 =4,52 0 = U = =142,45 rad/s; kRu I U
M nm = kI nm =643,7 Nm n m = R u = =917 A; -r 1=1 Ω U  = (k)2 0 = d m = =313 rad/s; K =0,44 d m Ru + r1 I n m = U M =198,38 A;
nm = kI nm =1339,26 Nm Ru + r1 -r2=2 Ω lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] U d m 0 = = =313 rad/s;  = (k)2 =0,23 Kd m Ru + r2 lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] I n m = U =104 A;
M nm = kI nm = 73Nm R u + r2 -1 = 0,75đm  = U = = 415rad/s;  = (k)2 =2,57 0 kRu
I n m = U =2018 A;
M nm = kI nm =1069 Nm Ru -1 = 0,9đm  0 = U = =349 rad/s;  = (k)2 =3,64 kRu
I n m = U = 2018 A;
M nm = kI nm = 1271 Nm Ru Bài 7.
RU = (1 Pdm/ Udm Idm ) Udm/Idm =0,26 => Idm=31 A n d m
U I R dm dm u d m = = =230 rad/s; Kdm = = =0,92  9,55 dm P (k)2  U = d m = = 239 rad/s; M = d m = =28 Nm ;  = =3,3 K   R 0 d m d m d m u -r1=1,26 Ω U d m 0 = = = 239rad/s;  = (k)2 =0,6 Kd m Ru + r1 I n m = U = 145 A;
M nm = kI nm =133 Nm R u + r1 lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài 8. nd m U I R d m = = = 73,3 rad/s; K dm dm u dm = = =5,5  9,55 dm  = U d m = = 40rad/s;
 = U d m =150 rad/s, 0 Kdm 1 K  ➔ 0 / 1 = = ➔=0,27 dm  d m Bài 9.
Theo đề bài ta có :  dm = n = 1000 = 105 rad / s 9,55 9,55
M dm = Pdm = 16.103 = 152,87 (N.m) dm 105
Suy ra : Mc = 0,6Mdm = 0,6.152,87 = 91,76 (N.m)
Phươnh trình đặc tính điện cơ của động cơ: U R + R  = dm − u uf I dm Kdm Kdm Udm I và  = − R u dm Kdm Kdm U − suy ra: K R dm = dm u Idm = 220 − 70.0,28 =1.91 (T)  dm 105
Vy tốc độ của động cơ khi Rưf=0,52  U  = dm − R u + R uf M = 220 − 0,28 + 0,52 91,76 = 91,72 rad / s c 2 2 Kdm (Kdm ) 1,91 1,91
Suy ra: n = 9,55. = 9,55.91,76 = 876 v / ph
lO M oA R c P S D | 4 07 99 66 7 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài 11. n Ta có:  = dm = 1430 = 149,75 rad / s dm 9,55 9,55 3 2,2 .10 = 110 (1− P U dm dm ) = (1 − ) = 0,94  R u U I I dm dm dm 110.25,6 25,6 U − K=K = dm R u Idm = 110 − 0,94.25,6 = 0,574 (T) dm  dm 149,75  = Udm = 110 = 191,6 rad / s o K 0,574 Và ta
có: dmNT = Udm − Idm (R u + R uf ) = 110 − 25,6(0,94 + 0,78) = 115 rad / s K 0,574 M = P đm = 2,2.103 =14,6N / m ; M = P đm = 2,2.103 =19,13N / m  149,75  đm đm đm 115 đmNT
-Đặc tính cơ tự nhiên : điểm th nht : M=0 , =0
điểm th hai : M=Mdm , =dm
-Đặc tính cơ nhân tạo: : điểm th nht : M=0 , =0
điểm th hai : M=Mdmnt , =dmnt lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài 15. I=0,5Idm nd m d m = = =61,3 rad/s 9,55 U I R dm dm u Kdm = = =3,3  dm
 = U d m − 0,5I d m Ru = =64,2 rad/s Kd m n=9,55. =613 rpm -Rf =1,2
 = U dmI dm (Ru + R f ) = =33 rad/s Kdm n=9,55. =315 rpm Bài 16. U R = d m = =1,7 m I 2 m = lg(Rm/Ru) =4 lg( I 2 / I1)
R1=Ru.(I2/I1) = 0,29 ; ➔ r1=R1 Ru=0,11
R2=R1.(I2/I1) =0,5 ; ➔ r2=R2 Ru=0,33 lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]
R3=R2.(I2/I1) =0,86 ; ➔ r3=R1 Ru=0,69
R4=R3.(I2/I1) =1,47 ; ➔ r3=R1 Ru=1,3 Bài 17. n Pd m d m = = =147 rad/s; M = d m = =54 Nm 9,55 d m d m KU I R dm dm u dm = = =1,4;  dm U
0,6M dm (Ru + R f )  1 = K − (K )2 =100 dm dm ➔Rf =3,05 Ω Bài 18. n d m d m = = =293,19 rad/s; 9,55 Bài 19.
RU = (1 Pdm/ Udm Idm ) Udm/Idm=0,17  n d m d m = = =60 rad/s; 9,55 KU I R dm dm u dm = = =3;  dm IEh b d h b d =
= − Kd m .d m =2Idm Ru + Rh Ru + Rh ➔Rh=0,32 C, 1 = 1/3.đm U I R  = d m d m u =189 rad/s Kd m .1/ 3 lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] n=9,55. =1805 rpm. Bài 20. n d m U I R dm dm u d m = =
=147 rad/s; Kdm = = =1,4;  9,55 dm M = Pd m = =54 Nm. d m d m
U u Ru + Rh
 = − K + (K)2 M dm.0,6 =100 ➔Rh=15 Bài 21.
RU = (1 Pdm/ Udm Idm ) Udm/Idm=2,9 nd m U I R dm dm u d m = = =105 rad/s; K = =1,3 dm =  9,55 dm n  = 9,55 =-84 rad/s  = − U + R uRu h M = -84  (K)2K ➔Rh=7,7
ChƯơng 3. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ. Bài 30. , + r , M = 3U 2f (r2 s ) = 3.2202 (0,24 +1,2) , r + r , 0,24 +1,2  + + 2 2 s , 0 s[(r1
)2 + (x1 x2 )2  0 s[(0,2 + 2 ) + (0,39 + 0,46)  s s  Pdm= 3.2202 (0,24 +1,2)
s[(0,2 + 0,24 +1,2 )2 + (0,39 + 0,46)2  s lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] 3 3.2202 (0,24 +1,2)  22,5.10 = s[(0,2 + 0,24 +1,2 )2 + (0,39 + 0,46)2  s
s[(0,2 + 0,24 +1,2 )2 + (0,39 + 0,46)2 =9,29 s  Vy s=0,24. n1= =1500 rpm s= ➔ n=n1- s.n1 =1140 rpm. Bài 31. , 3.2202.0,24 M = 3U 2f r2 = r , + r , 0,24 +1,2  + s + , 2 2 2 0 s[(r1
)2 + (x1 x + x2 )2  ) 0 s[(0,2 + + (0,39 + 0,75 + 0,46)  s s  Pdm= 3.2202.0,24
s[(0,2 + 0,24 +1,2 )2 + (0,39 + 0,75 + 0,46)2  s  3.2202.0,24 22,5.103 = s[(0,2 + 0,24
)2 + (0,39 + 0,75 + 0,46)2  s
s[(0,2 + 0,24 )2 + (0,39 + 0,75 + 0,46)2 =1,5488 s  Vy +s=0,5. n1= =1500 rpm s= ➔ n=n1- s.n1 =750 rpm. lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] +s=0,04. s= ➔ n=n1- s.n1 =1440 rpm.
CHƯƠNG 4: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ. Bài 49
Một động cơ kích từ độc lp có các thông s sau :
Pđm = 29KW, Uđm = 440V, Iđm = 76A, nđm = 1000rpm
Hãy xác định Moment cho phép của động cơ khi phụ ti dài hn với điều kin
làm vic Ic = Iđm và tốc độ quay của động cơ là 1,5 nđm. Gii:
-chỉ có phương pháp giảm  vì tốc độ động cơ tăng lên = 1,5nđm n đm 1000 Pđm 29000
-ωđm = 9.55 = 9.55 =104.7 rad/s. Mđm= ωđm = 104.7 =277 Nmn Uđm -Rư = 1 (1- Pđm )* = 1 (1- 29000 )* 440 =0.384 Ω 2 Uđm*Iđm Iđm 2 440*76 76
-KEϕđm =Uđm-Iđm*Ru = =0.41 v/phút. 440 − 76 * 0.384 ωđm 104.7
-Khi nđc= 1.5nđm : KEϕđm = KEđm = 0.27 v/phút. 1.5
-Moment do động cơ sinh ra thì:
Mđc= KEϕđc*Iđm. Mđc KEđc KEđc
9.55KEđc -Ta ly : = →Mđc = *Mđm = *Mđm
Mđm KEđm
KEđm
9.55KEđm lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] →Mđc=182.38 Nm Bài 50:
Một động cơ điện mt chiu kích từ độc lp có công sut nhỏ được cấp
điện qua chnh lưu cầu 1 pha bán điều khin. Biết điện áp ngun xoay chiu U =
240V, Thyristo được mi vi góc m  = 110o . Điện áp đặt vào phn ứng
động cơ có
dạng như hình vẽ sau.
Xác định tốc độ quay của động cơ ứng vi M = 1,8 Nm cho biết:
Hng s Moment - dòng điện của động cơ là 1Nm/A, Rư = 6 (b qua tn hao
b chỉnh lưu) Um Eư 50o 110o 180o 360o t Gii:
-Theo dạng đường cong chỉnh lưu ta xác định được điện áp chỉnh lưu: 180 1 60 Utb =  2* 240
sin  dt + Eu  180 110 lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]
Utb = 71.1 + 0.333Eư
- dòng điện trung bình: Iư = M 1.8 = =1.8 A k 1
-theo phương trình cơ bản của động cơ ta có :
Eư = Utb - Iu*Ru = 271.1 + 0.333Eu - 1.8*6 = 90.33
V -Công suất điện t: Eu * Iu
Pđt = Eu*Iu = M*n → n = M
-Vì t s Iu = 1 → n = Eu =90.33 rad/s = 864 v/phút. M Bài 51:
Động cơ điện mt chiu kích từ độc lập được cung cấp điện t chỉnh lưu
cầu 1 pha bán điều khiển có điện áp ngun xoay chiu U = 240V, f = 50Hz ư
có Eư = 150V, Rư = 6,  = 80o, t s En = MIư = 0,9 , Utb = 169V. Xác định
Moment trung bình và tốc độ quay của động cơ. Gii : Ta có : Eu = 150V
→ Iu * Ru = U - Eu →Iu = UEu = 240 −150 = 3.22A Ru 6
M = Iu * 0.9 = 3.22 * 0.9 =2.98 Nm. Eu
Tốc độ : n = 0.9 =166.7 rad/s =1592 v/phút . lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài 52
Người ta cung cp cho một động cơ một chiu công sut nh kích từ độc lp
t ngun 240V,50Hz qua chỉnh lưu cầu một pha bán điều khin. Các thông s ca
phn ứng là điện cảm = 0,06H, điện tr bng 6, hng s t thông 0,9Nm/A
(vòng/rad/s). Người ta đưa vào một mạch vòng kín để duy trì tốc độ không đổi
1000rpm, cho tới khi Moment là 4Nm. Xácđịnh biến thiên ca góc m bắt đầu
t lúc chy không tải để thỏa mãn điều kin tốc độ không đổi. Gii : Ta có: *0.9 2 *1000 E = ωkΦ = = 94.25V 60 E 94.25 Vi góc arcsin ( ) = arcsin ( ) = 163.9° . U√2 240√2
Ở giá trị Momen = 0 như khi góc ở giá tr không tải , nhưng thực tế dòng điện
phi chạy qua để cung cp cho Momen tn hao .
Ta chn góc mở đặc bit nhỏ hơn 163.9°.
Như vậy vi góc m 150° thì Moment là 0.04Nm. 140° thì Moment là 0.2Nm. 130° thì Moment là 0.58Nm. 120° thì Moment là 1.06Nm. 110° thì Moment là 2.79Nm. 90° thì Moment là 3.92Nm. Bài 53 :
Một động cơ không đồng b ba pha roto dây qun r2 = 0,0278, nđm =
970rpm, hiu suất = 0,885. Để thay đổi tốc độ động cơ người ta mc thêm Rf vào
mch roto. Tính Rf ? để tốc độ động cơ bằng 700rpm. Biết rng Moment cn ca
ti không ph thuc tốc độ. lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] f = 50Hz, no = 1000rpm. Gii :
Ta có : Sđm = No-Nđm = 1000 − 970 =0.03 No 1000
Khi tốc độ là n = 700v/phút thì h số trượt là : 1000 −700 S= 1000 = 0.3 =
R 2 = R2+R0 0.0278 0.0278 + Rf Vy Sdm S = 0.03 0.3 → Rf =0.25Ω. Bài 54:
Một đồng cơ không đồng b ba pha roto lng sóc có bn cực, điện áp U =
220V, f = 50Hz. Người ta dùng b nghịch lưu để cung cấp điện cho động cơ. Để
thay đổ
i tốc độ động cơ người ta s dụng phương pháp biến đổi tn s. Hãy tính
tốc độ động cơ và lượng điện áp đầu ra ca b nghịch lưu với f = 30Hz, 40Hz, 50Hz,60Hz. Gii : n = 60 f Ta có : p Khi :
U * f 1 220 * 30
f1 = 30Hz → n = 900v/phút . Ura = = =132V f 50 lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] 220 * 40 f1 = 40Hz
→ n = 1200v/phút . Ura = =176V 220 * 50 f1 = 50Hz
→ n = 1500v/phút . Ura = =220V 220 * 60 f1 = 60Hz
→ n = 1800v/phút . Ura = =264V. Bài 55:
Một động cơ không đồng b ba pha Roto dây qun sáu cực được ni qua
b nghịch lưu, biết điện áp giữa các vành trượt E2 = 600V. Xác định góc mi
ca b nghịch lưu ở tốc độ 600V/phút. B nghịch lưu được nối vào lưới ba pha
415V, 50Hz. B qua hiện tượng chuyn mch và các tn hao. Gii :
Tốc độ đồng b của động cơ :
n = 60 f 60 * 50 p = 3 =1000v/phút .
s = n1 − n 1000 − 600 = = 0.4 n1 1000
Điện áp trên rôt vi tốc độ n = 600v/phút U2= s *E2 = 0.4 *600 = 240V
Gi sử ta dùng sơ đồ cầu 3 pha thì điện áp mt chiu là : p   U 0 = *sin *U 6*240 2  =  sin 6 = 324V 6
Gi β là gc mi ta có : lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] 2 U 0 = p * U *sin  *sin  = 324V  6 → β = 54°7. Bài 56:
Mt b nghịch lưu cung cấp cho động cơ roto lồng sóc 4 cực điện áp U =
240V,50Hz. Xác định tn s và hiệu điện thế ở đầu ra khi tốc độ của động cơ bằng 900V/phút. Gii :
n1 = 60 f 1 f 1 = n1* p = =30 Hz p 60
U * f 1 240 * 30 Ura = f = = 144V. 50 Bài 57:
Mt b nghịch lưu cung cấp cho một động cơ không đồng b ba pha tn s
52Hz và thành phần cơ bản của điện áp pha là 208V.
- Xác định tốc độ khi h số trượt bng 0,04.
- Khi b nghịch lưu chuyển đột ngột sang f = 48Hz và điện áp = 192V thì tốc
độ bng bao nhiêu ? Gii : Khi s = 0.04 : lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]
Tốc độ của động cơ 4 cực là : 60 * 52 n = 60 f (1 − s) =
(1− 0.04) =1497.6 v/phút = 24.96v/s p 2
Khi b chỉnh lưu giảm xung 48Hz thì tốc độ đồng b
24v/s → hệ số trượt 24.96 − 24
s = n1 − n = = −0.04 . n1 24.96
H số trượt âm nên động cơ hoạt động chế độ hãm tái sinh .
Đặc tính cơ của động cơ điện là mi quan h gia tốc độ quay ca rotor và
moment của động cơ M = f () , có 2 loại đặc tính cơ là đặc tính cơ tự nhiên và
đặ
c tính cơ nhân tạo:
+ đặc tính cơ tự nhiên là đặc tính cơ ứng vi chế độ làm vic vi các thông s
đị
nh mc của động cơ điện (điện áp, tn s, từ thông,…định mc).
+ đặc tính cơ nhân tạo là đặc tính cơ ứng vi chế độ làm việc khi thay đổi
thông sngun hoc thông s của động cơ.
Độ cứng của đặc tính cơ  = M ,  càng lớn thì đường đặc tính cơ càng
cứng, khi  =  thì đặc tính cơ cứng tuyệt đối.
Đường đặc tính cơ càng cứng thì tốc độ động cơ càng ít thay đổi khi tải thay đổi.
Đường đặc tính ca[ càng mm thì tốc độ động cơ thay đổi càng nhiu khi ti thay đổi. lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] CHƯƠNG 5 và 6:
CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN Bài 58
Cho đồ
th ph tải tĩnh của mt máy sn xut có các tham s sau : t (s) 25 12 40 40 7 15 Mc(Nm) 55 100 50 80 140 70
- H thng yêu cu tốc độ bng 1800V/phút
- Động cơ để kéo h thng trên có :
Pđm = 13kW, nđm = 1000rpm, m =
2,2 - Hãy kim tra tính hp lý của động cơ trên Gii : lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] n  Mi2ti 1 =74Nm. Mdt= n  ti 1
Công sut ph ti yêu cu: = n* Mdt = 1800 * 74 = Pdt 13.94KW 9.55 9.55
Moment định mc của động cơ : = 9.55*13000 = Mdm 77Nm 1600
Ta thy : Mdm > Mdt
Vậy điều kiên phát nóng của động cơ thỏa mãn.
Kiểm tra điều kin quá ti :
m * Mdm = 2.2* 77 =169.4 Nm
Từ đồ thị ta được Mmax = 140Nm
m * Mdm > Mmax
thỏa mãn . Bài 59
Cho đồ
th ph tải tĩnh của mt máy sn xut có các tham s sau : t (s) 20 10 40 40 5 20 Mc(Nm) 50 100 50 80 120 50 lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]
Tốc độ yêu cu ca máy sn xut nyc = 1450vòng/phút. Động cơ kéo máy
sản xut có :
Pđm = 13kW, nđm = 1450rpm, bi s quá ti Mmax/Mđm = 2,2. Hãy kim
nghim xem động cơ có thể kéo máy sn xut trên hay không? Gii : n  Mi2ti 1 Mdt = = 68 Nm n  ti 1
Công sut ph ti yêu cu: = n* Mdt = 1450 * 68 = Pdt 10.32KW 9.55 9.55
Moment định mc của động cơ : = 9.55*13000 = Mdm 85.6Nm 1450
Ta thy : Mdm > Mdt
Vậy điều kiên phát nóng của động cơ thỏa mãn.
Kiểm tra điều kin quá ti :
m * Mdm = 2.2* 85.6 = 188.32
Nm Từ đồ thị ta được Mmax = 120Nm
m * Mdm > Mmax → thỏa mãn .
Vậy động cơ có thể kéo được máy trên. lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài 60:
- Cho đồ th ph ti sau : t (s) 50 70 90 25 50 73 40 Mc(Nm) 230 0 200 30 230 0 0
- Có tốc độ yêu cu nyc = 720V/phút
- Động cơ kéo máy trên có thông số :
Pđm = 11kW, nđm = 720rpm, Uđm = 220V/380V, đc = 60% đấu sao
- Hãy kim tra công sut của động cơ trên Gii n  Mi2ti 1 Mdt = = 137 Nm n  ti 1
H số đóng điện tương đối ca ph ti vi nyc = 720v/phút.  % = 50+90+25+50 50+ 70+90+25+50+73+40 = 54%.
Công suất đẳng tr : = n* Mdt = 720 *137 = Pdt 10KW 9.55 9.55
Vy Pdm > Pdt (11 > 10)  tc   %
Vậy công sauaatsn động cơ thỏa mãn. lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài 61
Hãy xác định công suất động cơ kéo 1 máy sản xuất có đồ th ph ti sau : t (s) 20 10 30 30 6 Mc(Nm) 40 90 40 70 120
- Có tốc độ yêu cu bng 1450rpm. Gii : n  Mi2ti 1 Mdt = = 64Nm n  ti 1
Công sut ph ti yêu cu: = n* Mdt = 1450 * 64 = Pdt 9.7KW 9.55 9.55
Vy ta chọn động cơ có công suất Pdm =10KW , n =1420v/phút. m = 2,2 Mdm = 9.55*10000 = 67Nm . 1420
Vậy điều kin phát nóng tha mãn Mdm > Mdt.
Khả năng quá tải : m * Mdm = 2.2*67=147.95 lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]
Theo đồ th ph ti ta có Mmax = 120Nm
--> m * Mdm > Mdm Bài 62:
Cho đồ th ph ti sau : T (s) 15 6 20 10 15 8 5 40 Mc(Nm) 240 140 0 190 0 260 100 0 n - Dùng cho
động cơ dài hạn có Pđm = 10 kW, đm = 750rpm,
Uđm = 220V/380V kéo ph ti tốc độ định mc.
- Hãy kim tra công suất động cơ trên. Gii : n  Mi2ti 1 Mdt = = 127Nm n  ti 1
Công sut ph ti yêu cu: = n* Mdt = 750 *127 = Pdt 10KW 9.55 9.55 = 9.55*10000 = Mdm 127.3Nm 750
Vì Mdm > Mdt nên động cơ phù hợp vi yêu cu lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài 63
Hãy xác định công suất động cơ trong cầu trục có đồ th phtải như sau : t (s) 12 4 20 10 25 15 8 5 40 Mc(Nm) 250 150 0 200 70 0 270 100 0
- Tốc độ yêu cu bng 720V/phút, b qua tn hao trong khâu truyn lc. Gii :
H số đóng điện tương đối:  % = 12+4+10+25+8+5 + 12 4+20+10+25+15+8+5 + 40 = 46% n  Mi2ti 1 Mdt = = 119Nm n  ti 1
Công sut ph ti yêu cu: = n* Mdt = 720 *119 = Pdt 8.9KW 9.55 9.55
Vy ta chọn động cơ có :
Pdm = 11kW , ndm = 720v/phút , Udm = 380V , ε% =60%. lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Bài 64 t (phút) 2 3 1 4 2 3 1 4 …. Pc(KW) 15 14 10 0 15 14 10 0 ….
Công suất động cơ là 14KW, tc = 60%
Kim tra công suất động cơ theo đồ th ph tải tĩnh đã cho. Nếu gi công sut
động cơ không thay đổi, gim h số đóng điện của động cơ xuống là 45% thì
động cơ có đạ
t yêu cu không ? Gii :
Pi * Pi* tin 1 Pdt = n =10.67 Nm  ti 1
Công sut phù hp vi ph tải đã cho.
Khi thay đổi h số đóng điện của động cơ xuống 45% thì động cơ vẫn đạt yêu cu vì Pdt < Pdm. Bài 66 t (s) 50 73 80 40 25 50 73 …. Mc(Nm) 230 0 150 0 40 230 0 ….
Tốc độ yêu cu = 720V/phút lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]
Động cơ kéo máy trên có số liệu như sau : Pđm = 16kW,
nđm = 720rpm, Uđm = 230V/380V, đc = 40% đấu sao.
Hãy kim nghim công suất động cơ trên. Gii : n  Mi2ti 1 Mdt = = 126Nm n  ti 1
Công sut ph ti yêu cu: = n* Mdt = 720 *126 = Pdt 9.5KW 9.55 9.55 = 9.55*16000 = Mdm 212.2Nm 720 Vì Mdm > Mdt
→ công suất động cơ phù hợp vi ph tải đã cho. Mc (Nm) 150 Bài 67: 110 110
Cho đồ th ph tải như hình vẽ :
Tốc độ yêu cu ca h thng: t(s)
720rpm. Động cơ kéo hệ thng có 0 M đg (Nm) Pđm = 11kW, 132 Uđm = 380V, 0 t(s) -160 5 700 4 t t t lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] m = 1,8, nđm = 720V/phút.
Hãy kiểm tra điều kin quá ti của động cơ. Gii Mdm = 9.55*11000 = 145.9Nm . 720
Khả năng quá tải :
m * Mdm = 1.8*145.9=262.62
Theo đồ th ph ti ta có Mmax = 150Nm
--> m * Mdm > Mdm
-->điều kin quá ti của động cơ phừ hp vi ph ti.
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1 Câu 1:
Đặc tính cơ của máy sản xuất là mi quan h gia tốc độ quay c a máy sn xut
và mô men cn ca máy sn xut M C = f () . Máy sn xut rất đa dạng, do đó đặc lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]
tính cơ của máy sn xut cng rất đa dạng tuy vy phần lơn được biu diển
dưới dng sau:
M C = M CO + ( M dmMCO ).(  ) dm
Trong đó : Mco là mô men ứng vi tốc độ  = 0
Mdm là mô men ng vi tốc độdm
Mc là mô men ng vi tốc độ
phân tích một số dạng đặc tính cơ cơ bản của máy sản xuất:
từ phương trình đặc tính cơ :
M C = M CO + ( M dmMCO ).(  ) ta có. dm
Vi  = 0, M c = Mdm và không đổi chúng bao gồm các cơ cấu nâng h, bang tải
cấu ăn giao máy cắt gt thuc loại này (đường 1, hình 1-3, a)
Vi  =1 , moment t l bc nht vi tốc độ, ví d máy phát 1 chiu ti thun tr.
Vi  = 2 , moment t l bc 2 vi tốc độ là đặc tính cơ của các bơm, quạt
gió (đường 3, hình 1-3, a).
Moment cn ph thuc vào thi gian Mc=f(t), Ví dụ như máy nghiền đá, quặng lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]
Moment cn thế năng như trong các cơ cấu nâng h ti trọng (có đặc
tính Mc = const và không ph thuc vào chiu quay
Moment phn kháng luôn luôn chng li chiều quay như moment ma sát trong
dao máy ct gt kim loại… Câu 3
Trạng thái động cơ: trạng thái động cơ là trạng thái mà động cơ nhận được năng
lượ
ng từ lưới và biến đổi cơ năng trên trục động cơ điện để cung cp cho máy sn
xut hay còn gi là trạng thái động cơ có công suất điện dương. Trong trạng thái
này mô men của động cơ điện cùng chiu vi tốc độ quay. Nếu biu
(M ) din trên h
trc tọa độ
thì đó là điểm làm vic nm trong góc phần tư thứ I và th III.
Trạng thái động cơ bao gồm chế độ làm vic khi không ti và khi có ti.
Trạng thái hảm: là trng thái mà mô men động cơ sinh ra ngược chiu v i tốc độ
của động cơ điện. mô men hảm được sinh ra do quá trình biến đổi ngược cơ năng t
máy sn xuất thành điện năng, động cơ điện làm việc như máy phát do đó trạng thái
hãm hay còn gi là trng thái máy phát. Trên trc tọa độ ( M ) thì đó là các
điểm làm vic nm trong góc phần tư thứ II và IV. lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]
Trng thái hãm bao gm: hãm không tải, hãm tái sinh, hãm ngược và hãm động năng.
Hãm tái sinh: Pđiện < 0, Pcơ < 0, cơ năng biến thành điện năng trả về lưới.
- Hãm ngược: Pđiện > 0 , Pcơ < 0, điện năng và cơ năng chuyển thành tổn thất ΔP.
- Hãm động năng: Pđiện = 0, Pcơ < 0, cơ năng biến thành công suất tổn thất ΔP. Câu 5
Phương trình chuyển động ca truyền động điện có dng: M = M C + M d 1
Vi M = dW ; M C = dWC ; M d = 2  d ( j2 ) .  dt dtdt
Trong đó nếu J=const thì M d = jddt Câu 6:
Đặc tính cơ của động cơ điện là mi quan h gia tốc độ quay ca rotor
và moment của động cơ M = f () lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]
Đặc tính cơ của máy sản xuất là mi quan h gia tốc độ quay c a máy sn xut
và mô men cn ca máy sn xut M C = f () . Máy sn xut rất đa dạng, do đó đặc
tính cơ củ
a máy sn xut cng rất đa dạng tuy vy phần lơn được biu diển dưới dng sau:
M C = M CO + ( M dmMCO ).(  ) dm
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2
câu 1 : khi nguồn điện 1 chiu có công su t lớn và điện áp không đổi thì dòng
kích t song song vi mch phn ng gần như không thay đổi khi tải thay đổi
thì gi động cơ là 1 chiều kích t song song.
Khi nuồn điện 1 chiu công suất không đủ ln thì mạch điện phn ng và
mch kích t mc vào 2 ngun 1 chiều độc lp với nhau lúc này động cơ
đượ
c gi là động cơ kích từ độc lp.
Phương trình cân bằng điện áp ca mch phn ng phn ng: U u = Eu + ( Ru + R f )Iu
Sức điện động Eu ca phn ứng động cơ được xác định theo biu thc:
E = pN  = k u 2 a
Phương trình đặc tính cơ điện của động cơ điện 1 chiu kích từ độc lp:  = + UR R u f kk lOMoAR cPSD| 40799667 Hỗ trợ ôn tập
[ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]
Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiu kích từ độc lp:  = + UR u R f M k (k)2