đề thi môn cơ sở kĩ thuật điện có đáp án 9 copy (2)

Giảng viên đề: (Ngày đề) (Ngày duyệt đề) Người phê duyệt: (Chữ ký Họ tên) (Chữ ký, Chức vụ Họ tên) (phần phía cần che in đề thi) Học kỳ/năm học THI CUỐI KỲ Môn học TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Ghi chú: Ngày thi 2020-2021 20/1/2021 Cơ sở Kỹ thuật điện Mã môn học EE2017 Thời lượng 100 phút Mã đề 2011 - Được sử dụng tài liệu (2 tờ giấy cỡ A4 chép tay) - Không cần nộp lại đề thi Câu hỏi 1) (L.O.4.1): Động không đồng ba pha 25 kW, 230 V, 50 Hz, cực, đấu Δ; có thơng số mạch tương đương pha gần (hình г) qui đổi phía stator sau: Ra = 0,045 Ω, Rr’ = 0,054 Ω, Xls = 0,29 Ω, Xlr’ = 0,28 Ω, Xm = 9,6 Ω, Rc = ∞ Động vận hành điện áp tần số định mức, độ trượt s = 0,023 a) Tính dịng điện tiêu thụ hệ số cơng suất động (1,5đ) b) Tính moment điện từ moment cực đại động (1,0đ) c) Khi động khởi động trực tiếp từ lưới, tính dịng điện khởi động moment khởi động? So sánh với động đấu Y lúc khởi động (1,5đ) Câu hỏi 2) (L.O.4.2, L.O.5.2): Động chiều 500 VDC, 60 hp, 600 vịng/phút, kích từ song song, có điện trở mạch phần ứng 0,2 Ω, điện trở mạch kích từ 250 Ω Khi động kéo tải định mức, hiệu suất máy 90% a) Tính dịng điện phần ứng tải định mức (1,0đ) b) Giữ ngun dịng điện phần ứng định mức, tính điện trở phụ thêm vào mạch kích từ để tăng tốc độ động lên 1000 vịng/phút (1,0đ) c) Tính hiệu suất động trường hợp câu b), cho tổn hao sắt tổn hao quay không đổi định mức (0,5đ) Câu hỏi 3) (L.O.5.2): Cho động đồng pha cực ẩn, 6600 V, 50 Hz, cực, đấu Y, bỏ qua điện trở dây quấn phần ứng có điện kháng đồng Ω/pha Khi điều chỉnh kích từ để có sức điện động pha 4500 V, động tiêu thụ công suất 2500 kW a) Tính dịng điện tiêu thụ, hệ số công suất moment điện từ động (2,0đ) b) Nếu động tiêu thụ dòng điện 180 A hệ số cơng suất 1, tính sức điện động pha, công suất ngõ ;ra hiệu suất Cho biết tổng tổn hao cơ, kích từ, sắt 120 kW (1,5đ) - HẾT - MSSV: Họ tên SV: Trang 1/5 Đáp án gợi ý Câu hỏi 1) (L.O.4.1) a/ (4,0 + 0,5đ) Dòng điện pha a: ia = 90.9592 -45.6259i A, độ lớn Ia = 101.7610 A (0,5đ) Dịng tiêu thụ: I = 176.2552 A (0,5đ) Góc lệch pha : phi = 26.6387 độ Hệ số công suất: PF = 0.8939 trễ (0,5đ) b/ Moment điện từ Te = 588.0602 Nm (0,5đ) Moment cực đại Tmax = 1.2285e+003 Nm (0,5đ) c/ Dòng điện pha a mở máy (s=1): iamm = 6.8031e+001 -4.1565e+002i A Độ lớn Iamm = 421.1818 A Dòng mở máy (dây) Imm = 729.5083 A (0,5đ) Moment mở máy (khởi động) Tmm = 244.5035 Nm (0,5đ) - Khi khởi động đấu Y, điện áp pha Va giảm sqrt(3) lần nên moment khởi động giảm lần (do tỉ lệ với bình phương điện áp pha) = 81,5 Nm (0,5đ) Khi khởi động đấu Y, dòng pha khởi động Iamm giảm lần, dòng dây = dịng pha, dịng khởi động (dây) đấu Y giảm lần so với đấu tam giác = 243,17 A (0,5đ) Code Matlab: Va = 230; p = 3; f = 50; Ra = 0.045; Rr = 0.054; Xls = 0.29; Xlr = 0.28; Xm = 9.6; s = 0.023; ia = Va/(j*Xm) + Va/(Ra + Rr/s + j*Xls + j*Xlr) Ia = abs(ia) I = sqrt(3)*Ia phi = - angle(ia)*180/pi PF = cosd(phi) ws = 2*pi*f/p; Te = 3*Va^2*Rr/(s*ws*((Ra + Rr/s)^2 + (Xls+Xlr)^2)) Tmax = 1.5*Va^2/(ws*(Ra + sqrt(Ra^2 + (Xls+Xlr)^2))) iamm = Va/(j*Xm) + Va/(Ra + Rr/1 + j*Xls + j*Xlr) Iamm = abs(iamm) Imm = sqrt(3)*Iamm Tmm = 3*Va^2*Rr/(1*ws*((Ra + Rr/1)^2 + (Xls+Xlr)^2)) Câu hỏi 2) (L.O.4.2, L.O.5.2) a/ Công suất tiêu thụ: Pin = 4.9733e+004 W Dòng tiêu thụ: I = 99.4667 A (0,5đ) Dịng kích từ: If = A Dịng phần ứng Ia = 97.4667 A (0,5đ) b/ Er = 480.5067 V G= 3.8238 Dịng kích từ Ifb = 1.2000 A (0,5đ) Điện trở phụ thêm vào mạch kích từ Rb = 166.6667 Ohm (0,5đ) c/ Tổn hao không tải (sắt + tổn hao quay) Po = 2.0734e+003 W Dịng tiêu thụ Ib = 98.6667 A Cơng suất tiêu thụ Pin = 4.9333e+004 W Công suất không đổi Poutc = 44760 W Hiệu suất động effc = 0.9073 (0,5đ) Code Matlab: V = 500; Rf = 250; Pout = 60*746; nr = 600; Ra = 0.2; eff = 0.9; Pin = Pout/eff I = Pin/V If = V/Rf Ia = I - If nb = 1000; Er = V - Ia*Ra wr = 2*pi*nr/60 wb = 2*pi*nb/60 G = Er/(If*wr) Ifb = Er/(G*wb) Ifb = If*nr/nb Rb = V/Ifb - Rf Po = Pin - Pout - If^2*Rf - Ia^2*Ra Ib = Ia + Ifb Pin = Ib*V Poutc = Pin - Po - Ifb*V - Ia^2*Ra Pout_hp = Poutc/746 effc = Pout/Pin Câu hỏi 3) (L.O.5.2) a/ sin_theta = 0.2916 Góc moment động đồng bộ: theta = -16.9532 độ (0,5đ) Sức điện động pha: ear = 4.3044e+003 -1.3122e+003i V Dòng điện pha a: ia =2.1869e+002 +8.2322e+001i A Dòng điện tiêu thụ = Dòng pha a: Ia = 233.6743 A (0,5đ) Góc lệch pha = -20.6277 độ Hệ số công suất : PF =0.9359 sớm (0,5đ) Moment điện từ Te = 3.1831e+004 Nm (0,5đ) b/ Sức điện động pha: ear1 = 3.8105e+003 -1.0800e+003i V Độ lớn Ear1 = 3.9606e+003 V (0,5đ) Công suất tiêu thụ PT1 = 2.0577e+006 W Công suất ngõ Pout = 1.9377e+006 W (0,5đ) Hiệu suất eff = 0.9417 (0,5đ) Code Matlab: Va = 6600/sqrt(3) p = 4; f = 50; Ra = 0; Xs = 6; Ear = 4500; PT = 2500e+3; sin_theta = PT*Xs/(3*Va*Ear) theta = - asind(sin_theta) ear = Ear*(sqrt(1-sin_theta^2)-j*sin_theta) ia = (Va - ear)/(j*Xs) Ia = abs(ia) Ia_angle = angle(ia)*180/pi PF = cosd(-Ia_angle) ws = 2*pi*f/p Te = PT/ws Po = 12e+4; Ia1 = 180; ia1 = Ia1; ear1 = Va - ia1*j*Xs Ear1 = abs(ear1) PT1 = 3*Va*Ia1 Pout = PT1 - Po eff = Pout/PT1 .. .Đáp án gợi ý Câu hỏi 1) (L.O.4.1) a/ (4,0 + 0,5đ) Dòng điện pha a: ia = 90 .95 92 -45.6259i A, độ lớn Ia = 101.7610 A (0,5đ) Dòng tiêu thụ: I... sin_theta = 0. 291 6 Góc moment động đồng bộ: theta = -16 .95 32 độ (0,5đ) Sức điện động pha: ear = 4.3044e+003 -1.3122e+003i V Dòng điện pha a: ia =2.1869e+002 +8.2322e+001i A Dòng điện tiêu thụ... thụ: Pin = 4 .97 33e+004 W Dòng tiêu thụ: I = 99 .4667 A (0,5đ) Dòng kích từ: If = A Dịng phần ứng Ia = 97 .4667 A (0,5đ) b/ Er = 480.5067 V G= 3.8238 Dịng kích từ Ifb = 1.2000 A (0,5đ) Điện trở phụ