đề thi môn cơ sở kĩ thuật điện có đáp án 6

(cuối c ) 04/6/2014 Môn thi: 90 i i u i c ) MSSV: Bài Một máy phát đồng pha, 2750 kVA, nối Y, 50 Hz, 400 V, 10 cực, có điện kháng đồng 0,05 /pha Dịng điện kích từ điều chỉnh cho điện áp đầu cực máy không tải 440 V Bỏ qua điện trở dây quấn phần ứng Hãy xác định: a) Góc cơng suất , máy phát cung cấp cho tải 2000 kW, điện áp định mức (1 đ) b) Mômen tương ứng động sơ cấp, hệ số cơng suất tải (1 đ) c) Dịng điện kích từ phải thay đổi (so với câu a)) để điện áp đầu cực máy phát cũ, tải lúc 1000 kW, với hệ số công suất cũ Xem mạch từ máy hoạt động chế độ tuyến tính (1,5 đ) Bài Một động không đồng pha, nối Y, 50 Hz, 400 V, cực, có tham số mạch tương đương pha xác sau: Ra = 0,8 ; xls = 0,6 ; xlr = 0,6 ; x M = 29 ; Rr = 0,3  Tổng tổn hao ma sát lõi thép 750 W coi khơng đổi động vận hành bình thường Động cung cấp điện áp định mức tần số định mức a) Nếu bỏ qua tổn hao ma sát lõi thép động cơ, xác định dịng điện khơng tải hệ số cơng suất không tải động (1 đ) b) Tốc độ định mức động nđm = 970 vòng/phút, tính dịng điện định mức, cơng suất định mức hiệu suất định mức động (1,5 đ) c) Xác định tốc độ ứng với mômen điện từ cực đại, giá trị mơmen cực đại (1 đ) Bài Một động DC kích từ độc lập 18 kW, 110 V, 4400 vịng/phút, có dịng điện kích từ điều chỉnh để tạo từ thông ứng với điều kiện định mức Động có điện trở phần ứng Ra = 17 m Khi không tải, phần ứng động tiêu thụ dòng điện 7,45 A Giả sử tổng tổn hao quay tổn hao lõi thép không đổi điều kiện hoạt động từ không tải đến định mức Động làm việc điện áp định mức a) Xác định dòng điện phần ứng định mức (1 đ) b) Xác định tốc độ không tải động (1 đ) c) Xác định giá trị điện trở thêm vào mạch phần ứng, để hạn chế dịng điện mở máy có giá trị tối đa lần dòng điện định mức (1 đ) Đáp án: Bài 1: a) Với công suất ngõ vào (bằng công suất ngõ ra) 2000 kW, điện áp pha = 230,9 V, điện áp cảm ứng pha = 254 V, điện kháng đồng = 0,05 , ta có: sin   0,5682 ,   34,62 b) Mômen xác định từ công suất ngõ vào tốc độ máy phát: T e  31831 N.m Vectơ pha dòng điện xác định từ vectơ pha điện áp cảm ứng pha vectơ pha điện áp pha, từ suy E  Va hệ số công suất tải: I a  ar  29208,63 A jx s PF  0,9887 sớm c) Vectơ pha dịng điện lúc có độ dài nửa so với ban đầu, với góc pha khơng đổi Từ tính điện áp cảm ứng mới: Ear  231,5 V Do đó, dịng điện kích từ so với giá trị ban đầu (ứng với Ear 254 V) có giá trị 91,14% Bài 2: a) Tổng trở tương đương không tải: Z10  0,8  j 29,6  29,6188,45  Dòng điện không tải: I10  7,8  88,45 A Hệ số công suất không tải: PF0  0,027 trễ (hệ số công suất động không tải thấp) b) s = 0,03, tổng trở tương đương mạch rơto nhánh từ hóa: Z ab  8,615  j3,498  Dòng điện ngõ vào động (dòng điện định mức) tương ứng: I1dm  22,49  23,52 A (như dịng điện khơng tải khoảng 35% dịng điện định mức) Cơng suất ngõ vào định mức động (sẽ dùng để tính hiệu suất): P1dm  14286 W Để tính cơng suất định mức hiệu suất định mức, dùng nguồn Thevenin tương đương Điện áp Thevenin: Vth  226,21,55 V Tổng trở Thevenin: Z th  0,7673  j 0,6086  Dịng điện rơto quy đổi: I r  20,87  4,86 A Công suất điện từ: Pagdm  13073 W Công suất định mức: P2dm  11930 W Hiệu suất định mức:  dm  83,51 % c) Độ trượt ứng với mômen điện từ cực đại: smT  0,2096 Tốc độ tương ứng: nmT  790,4 vịng/phút e Mơmen điện từ cực đại: Tmax  333,3 N.m (so với mômen điện từ định mức 128,7 N.m) Bài 3: a) Tổn hao quay lõi thép tính từ điều kiện làm việc không tải: Prot _ i  818,6 W Suy ra, công suất điện từ định mức (tính từ cơng suất định mức tổn hao quay lõi thép): Pmdm  18818,6 W Từ đó, thành lập phương trình bậc hai theo Ia, giải hai nghiệm: I a  6295 A (loại, lớn) I a  175,9 A (đây dòng điện phần ứng định mức) b) Sức điện động không tải: Ea  109,9 V Sức điện động định mức: Ea dm  107 V Suy tốc độ khơng tải: n0  4518 vịng/phút c) Dịng điện phần ứng cho phép tối đa mở máy: I a mm   351,8 A Suy điện trở cần thêm vào mạch phần ứng: Ra _ ext  0,2958  .. .Đáp án: Bài 1: a) Với công suất ngõ vào (bằng công suất ngõ ra) 2000 kW, điện áp pha = 230,9 V, điện áp cảm ứng pha = 254 V, điện kháng đồng = 0,05 , ta có: sin   0, 568 2 ,   34 ,62 ... P1dm  142 86 W Để tính cơng suất định mức hiệu suất định mức, dùng nguồn Thevenin tương đương Điện áp Thevenin: Vth  2 26, 21,55 V Tổng trở Thevenin: Z th  0, 767 3  j 0 ,60 86  Dòng điện rôto... pha dòng điện xác định từ vectơ pha điện áp cảm ứng pha vectơ pha điện áp pha, từ suy E  Va hệ số công suất tải: I a  ar  29208 ,63  A jx s PF  0,9887 sớm c) Vectơ pha dịng điện lúc có độ dài