Tổng hợp công thức môn Máy điện | Đại học Bách khoa Hà Nội
Tổng hợp công thức môn Máy điện giúp bạn củng cố kiến thức, ôn tập và đạt kết quả cao cuối học phần. Mơi bạn đọc đón xem!
Preview text:
TÓM TẮT CÁC CÔNG THỨC CƠ BẢN THUỘC NỘI DUNG MÔN MÁY ĐIỆN I. MÁY BIẾN ÁP :
1. Má y biến áp cảm ứng 1 ph a
C ông suất đị nh m ức : S U I U I (VA) dm 1dm 1 dm 2 dm 2 dm
Sức điện động sơ cấp : E 4, 44w f (V) 1 1 m
Sức điện động thứ cấp : E 4, 44w f (V) 2 2 m E w U I H ệ số biến áp : 1 1 1 1 E w U I 2 2 2 2
T hí nghi ệm không tải c ó các s ố liệu : U10 = U1đm; U20; I10; P0.từ đó t ính được : I - Dòng điện không tải : 0 i % 100 0 I1dm U U - Hệ số b iến á p : 10 1 dm U U 20 20 P -
Hệ số c ông suất lúc không tải : 0 cos 0 U I 10 10 P -
Đi ện trở nhánh từ hóa : 0 r () 0 2 I0 U -
Tổng trở nhánh từ hóa : 10 z () 0 I10 -
Đi ện kháng nhánh từ hóa : 2 2 x z r () 0 0 0
T hí nghi ệm ngắn m ạch có các số l iệu : U1N ; I1N = I1đm ; PNđm. Từ đó tính được : U - Đi ện áp ngắn m ạch : 1 u % N 100 n U1dm P -
Hệ số c ông suất lúc ngắn m ạch : cos Ndm N U I 1N 1dm -
Thành phần t ác dụng củ a điện áp ngắn m ạch : u % u % cos nr n N -
Thành phần phản k háng của đi ện áp ngắn m ạch : u % u % sin n x n N P -
Đi ện trở ngắn m ạch : ' '
r r r 2r 2 N dm r () n 1 2 1 2 2 I1dm U - Tổng trở ngắn m ạc h : 1N z () n I1dm -
Đi ện kháng ngắn m ạch : ' ' 2 2
x x x 2x 2x z r () n 1 2 1 2 n n -
Dòng điện n gắn mạch sự cố : U U I I 1 dm 1 dm 1dm 1 I 10 0 d m 100 (A) nm z U U N N u % n 100 n I U 1dm dm I I H ệ số phụ tải : 2 1 K pt I I 2d m 1dm K S cos pt d m Hi ệu suất : 2 % 100 2 K S
cos P K P pt dm 2 0 pt Ndm P
H ệ số ph ụ tải để hi ệu suất đạt cực đại : 0 K
và hi ệu suất cực đại : pt .ma x PNdm K S cos . pt max d m 2 % 10 0 max K S cos 2P . pt max dm 2 0
Đ ộ thay đổi điện áp th ứ cấp : U U 20 2 u% dm
100 K u u p t % cos % sin nr 2 n x 2 U20
2. Má y biến áp 3 pha :
C ông suất đị nh m ức : S 3 U I 3 U I (VA) dm 1 dm 1d m 2 d m 2 dm E U H ệ số biến áp : d 1 d 1 K
và t ùy theo cách đ ấu dây giữ a sơ cấp và thứ cấp E U d 2 d 2 c ó các các h tính : U 3 U d p w 1 1 - Nếu đấu Y/ : 1 K 3 U U w d 2 p 2 2 U U p w - Nếu đấu Y/ Y : 1 1 d 1 K U U w d 2 p 2 2 U U p 1 w - Nếu đấu /Y : 1 1 d 1 K U U d 3 3 w 2 p 2 2
Ở mba 3 pha : Tổn hao kh ông tải P0 và tổn hao ngắn m ạch Pnđm là của cả 3 pha,
v ì thế c ác trở k háng c ủa m ạch đi ện thay th ế ch o m ột pha của m ba khi đấu Y/
hoặc đấu Y/Y0 đư ợc tính như s au : P -
Đi ện trở nhánh từ hóa : 0 r () 0 2 3 I0 U -
Tổng trở nhánh từ hóa : 1d m z () 0 3 I0 -
Đi ện kháng nhánh từ hóa : 2 2 x z r () 0 0 0 P -
Đi ện trở ngắn m ạch : ' '
r r r 2r 2 N dm r () n 1 2 1 2 2 3 I1dm U - Tổng trở ngắn m ạc h : 1N z () n 3 I1dm -
Đi ện kháng ngắn mạch : 2 2 x z r () n n n
Xác định h iệu suất, độ thay đổi đi ện áp thứ cấp gi ống n hư ở m ba 1 ph a
Đi ều kiện để các m áy biến áp c ảm ứng 1 pha và 3 pha l àm việc song so ng :
1. Đi ện áp đị nh mức sơ cấp và thứ cấp của các máy biến á p phải b ằng n hau tươ ng
ứng, ng hĩa l à hệ số biến áp của các máy bi ến áp phải bằng nhau.
2. Tổ nối d ây của các m áy biến áp phải giống nhau.
3. Đi ện áp ngắn m ạch của các máy bi ến áp phải bằng nhau. II.
MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
1. Động cơ không đồng bộ 3 ph a P
C ông suất tác dụng động cơ ti êu thụ : dm P 3 U I cos (W ) 1dm dm dm dm 60 f
T ốc độ củ a từ trường quay trong m áy : 1 n (v òng/phút) 1 p n n
H ệ số trư ợt ( độ trượt ) : 1 1 s n 1 1 60 f
T ốc độ quay của r ô to : n n 1 s 1
1 s (vòng/phút ) 1 p
T ần s ố dòng điện r ô to : f s f 2 1
C ông suất đi ện từ trong động cơ : ' r r P 2 2 2 ' 2 2 2
P M P 3I r P 3 I 3 cu I (W) dt dt 1 1 1 1 0 2 2 s s s P P
M ô m en quay định mức của động cơ : dm M 9, 55 dm (N.m) dm n d m dm
Biểu thức mô men suy ra từ m ạch điện thay thế ĐCKĐB : 2 '2 ' 2 ' P
3 p I r
3 p I r
3 p U r dt 2 2 2 2 1 2 M 2 s s ' 1 1 1 r 2
2 f s r x x 1 1 ' 1 2 2 s
M ô m en m ở m áy ( khởi động ) : 2 ' 3 pU r 1 2 M M K M (N.m ) mm kd M dm
2 f r r 2 x x 2 ' ' 1 1 2 1 2
M ô m en tới hạn ( m ô m en cực đại ) : 2 3 pU1 M M K M (N.m) max th qt d m 2 '
r x x 1 1 1 2 ' ' r r Đ ộ trượt tới hạn : 2 2 s s K K 1 th ' dm qt qt 2 2 2 r ' x x x x 1 2 1 1 2 2M 2M
Biểu thức đặc t ính cơ thực t ế : th max M (N.m) s s s s th th s s s s th th
D òng điện mở máy (k hởi động) : U1 I I K I (A) mm kd mm dm
r r 2 x x 2 ' ' 1 2 1 2 I I 1
Bội s ố dòng điện m ở m áy (khởi động) : mm kd K K mm kd I I s dm dm dm
D òng điện đị nh mức tính theo mạc h điện t hay th ế : U1dm I I (A) 1dm 2 dm 2 ' r 2 r x x 1 1 2 2 ' s
2. Động cơ không đồng bộ 1 ph a P
C ông suất tác dụng động cơ ti êu thụ đị nh m ức : dm P U I cos 1dm dm dm dm dm 60 f
T ốc độ củ a từ trường quay trong m áy : 1 n (v òng/phút) 1 p n n
H ệ số trư ợt ( độ trượt ) : 1 1 s n 1 1 60 f
T ốc độ quay của r ô to : n n 1 s 1
1 s (vòng/phút ) 1 p P P
M ô m en quay định mức của động cơ : dm M 9, 55 dm (N.m) dm n d m dm U
D òng điện mở máy (k hởi động) : 1 I I K I mm kd mm dm
r r 2 x x 2 ' ' 1 2 1 2 I I 1
Bội s ố dòng điện m ở m áy (khởi động) : mm kd K K mm kd I I s dm dm dm III. MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
1. Má y phát điện đồng bộ 3 p ha :
C ông suất đị nh m ức : S 3 U I (VA) dm d m d m 60 f
T ốc độ đị nh m ức : n n (v òng/phút) d m 1 p * * *
Phương trình cân b ằng điện á p mạch phần ứng : U E I r jx db
Từ phư ơng tr ình cân b ằng điện áp mạch p hần ứng vẽ được đồ t hị véc tơ của
m ạch điện phần ứ ng, căn cứ đồ thị và hệ thức lượng trong t am giác vuô ng có t hể
s uy ra các thông s ố như : E ; xđb = xư + xt ; …
Khi biét hệ só công s uất cosđm của m áy p hát c ó thể t ính được công s uất tác
dụng v à p hản kháng của m áy phát : P S cos v à Q S sin với dm dm d m dm dm dm 2 sin dm 1 cos d m U U
Đ ộ thay đổi điện áp c ủa m áy p hát : 0 U % dm 100 U0
Đi ều kiện để các m áy phát đồng bộ 3 pha làm việc song so ng :
1. Thứ tự pha của các máy phát phải g iống nhau
2. Đi ện áp của các máy phát phải bằng nhau
3. Tần số của các máy phát phải bằng n hau
4. Góc pha đầu c ủa điện á p các máy p hát phải trùng nhau
2. Động cơ đồng bộ 3 pha : P
C ông suất tác dụng động cơ ti êu thụ : dm P 3 U I cos ( kW ) 1dm dm dm dm 60 f
T ốc độ quay r ô to : n n ( v òng/phút ) d m 1 p P P
M ô m en quay định mức của động cơ : M 9,55 dm dm (N.m) dm n dm dm
T ổn hao trong động c ơ : 1 1 P P
P P 1 dm P (W) 1dm dm dm d m dm d m P
C ông suất bi ểu ki ến c ủa động c ơ đ ồng bộ : db 2 2 S P Q (VA) db cos db d b dm IV. MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
1. Quan hệ điện t ừ : pN
Sức điện động phần ứn g : E
n K n ( V ) u 60 E a pN
M ô m en điện từ : M
I K I ( N.m ) dt u 2 M u a
C ông suất đi ện từ : P M E I ( W ) dt dt u u
2. Má y phát điện một chiều kích từ độc lập :
Phương trình cân b ằng điện á p : U E I r (V) u u u P
Phương trình d òng điện : dm I I (A) u Udm
3. Má y phát điện một chiều kích từ song song :
Phương trình cân b ằng điện á p : U E I r (V) u u u P U D òng điện phần ứng : dm d m I I I (A) u d m kt U R dm kt P P P Hi ệu suất : dm dm d m dm 2 P
P P P P
P I r I U P 1dm dm u kt 0 dm u u kt kt 0
4. Động cơ điện m ột chiều kí ch t ừ song song :
Phương trình cân b ằng điện á p : U E I r (V) u u u P U D òng điện phần ứng : 1dm dm I I I (A) u d m kt U R dm kt U
D òng điện mở máy ( khởi động ) trực tiếp : dm I I (A) mm kd ru I I
Bội s ố dòng điện m ở m áy ( khởi động ) : mm kd K K mm kd I I dm dm P
C ông suất đi ện động c ơ tiê u thụ : d m P U I (W) 1dm d m d m dm U r
Phương trình đặc tính c ơ đi ện : u n
I n n u 0 K K E E U r
Phương trình đặc tính c ơ : u n
M n n 2 0 K K K E E M