Thông tin tài liệu
ĐỀ THI MÔN CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN Học kỳ 2, năm học 2016-2017 Ngày thi: 02/6/2017 Thời lượng: 120 phút Sinh viên sử dụng trang A4 viết tay, nội dung khơng có ví dụ tập Ghi MSSV lên tài liệu nộp lại kèm thi BÀI TỐN 1: Một động khơng đồng ba pha rotor dây quấn: 350 kW, 2200 V, 25 Hz, 12 cực từ, stator đấu Y Các thông số mạch điện thay pha động quy đổi stator sau: Ra = 0,225 ; R’r = 0,235 ; Rc = 780 ; Xeq = Xls + X’lr = 1,43 ; XM = 31,75 Sử dụng mạch điện thay gần để tính câu hỏi sau: a/ Tính tốc độ đồng động (0,5 đ) b/ Động nối vào nguồn xoay chiều pha điện áp tần số định mức Tính dịng điện khơng tải cơng suất không tải động Giả sử tổn hao động không đáng kể (1,0 đ) c/ Giữ cho rotor khơng quay Hãy tính điện áp nguồn pha cung cấp cho động cho dòng điện dây 100 A Tính cơng suất tiêu thụ động lúc (1,0 đ) BÀI TOÁN 2: Cho động chiều kích từ độc lập có thông số định mức sau: Va = 240 V; Ia = 20 A; Ra = ; nr_noload = 2400 vịng/phút (tốc độ khơng tải) Bỏ qua tổn hao sắt, ma sát quạt gió; mạch từ chưa bão hịa, tính: a/ Tốc độ mơmen động đầy tải (1,0 đ) b/ Mơmen dịng khởi động (1,0 đ) c/ Giả sử điện áp đầu vào phần ứng không đổi, mômen giảm nửa so với định mức, dịng kích từ phải điều chỉnh để động hoạt động tốc độ định mức (dịng phần ứng khơng vượt q dịng định mức) (0,5 đ) BÀI TỐN 3: Máy biến áp pha, 12,7 kV/220 V, 50 Hz, 15 kVA Thí nghiệm khơng tải điện áp định mức, đo công suất tổn hao không tải 60 W, dịng điện khơng tải 2% dịng định mức Thí nghiệm ngắn mạch dịng điện định mức, đo cơng suất tổn hao ngắn mạch 240 W, điện áp ngắn mạch 4% định mức a/ Xác định thông số vẽ mạch tương đương MBA quy sơ cấp (cao áp) (0,5 đ) b/ Khi thứ cấp máy biến áp cấp điện áp 220 V cho tải 12 kVA, hệ số cơng suất 0,92 trễ: i/ Tính cơng suất tác dụng, công suất phản kháng cấp cho tải (0,5 đ) ii/ Tính điện áp dịng điện cung cấp cho sơ cấp máy biến áp? Tính phần trăm độ thay đổi điện áp nhận xét? Tính hiệu suất máy biến áp? (1,5 đ) BÀI TỐN 4: Cho hệ thống điện với mạch từ hình dưới, hai cuộn dây có số vịng N1 = 100 vòng, N2 = 200 vòng mang dòng i1, i2 có chiều hình vẽ Các khe hở khơng khí có chiều dài g1, g2 g3 Tiết diện khe hở khơng khí A = 200 mm2, bỏ qua từ trở lõi thép a/ Xác định giá trị tự cảm L11, L22, hỗ cảm L12 cuộn dây g1 = g2 = g3 = mm (1,0 đ) b/ Xác định giá trị hỗ cảm L12 cuộn dây g1 = g2 = mm, g3 = (0,5 đ) c/ Tính giá trị lượng từ trường tổng hệ thống điện cơ, g1 = g2 = g3 = mm i1 = i2 = 10 A (0,5 đ) d/ Tính từ thông cảm ứng từ B khe hở không khí g3 g1 = g2 = g3 = mm i1 = i2 = 10 A (0,5 đ) Hình - Hết - Bộ mơn duyệt Đáp án: Bài 1: Xem file DeThi_MDKDB_HK162.pdf đính kèm Bài 2: a) E dm Va R a I a(dm) 240 20 220 (V) E o Va N r(dm) N r(o) E dm / Eo 2400 220 / 240 2200 (v / p) e e Tdm Pdm / r(dm) 60E dm I a(dm) / (2N r(dm) ) 19,1 (Nm) b) Te GI f Va (GI f )2 r Ra Ra e Tstart GI f Va Va2 2402 60 229,18 (Nm) Ra R a r(o) 2400 Ia(start) Va 240 (A) Ra c) Ta có Te (GI f ) GI f Va (GI f )2 r Ra Ra Va r(dm) (GI f ) e Tdm Ra 0 2 r(dm) (GI f ) 1.041741(GI f ) 0.041453 GI f 1.0003 GI f 0.0414 (loai, Ia I a(dm) ) If If (dm) GI f GI f 1.0475 GIf (dm) Va / r(o) => Cần tăng dịng kích từ lên 1,0475 lần so với định mức Bài 3: Dap so _ a) a) a) a) R1eq = 172.042667 Ohm X1eq = 394.199271 Ohm Rc = 2688.166667 k.Ohm Xm = 548.719723 k.Ohm b.i) P2b = 11040.000000 W b.i) Q2b = 4703.020306 VAr b.ii) V1b = 12998.527509 V b.ii) I1b = 0.959239 A b.ii) delta_V_percent = 2.350610 % b.ii) Eff = 98.077069 % Bài giải Matlab: % MBA pha clc clear disp('MBA pha _') Sdm = 15000; V1dm = 12700 V2dm = 220 P0 = 60; Pn = 240; disp(' -Cau a)') I1dm = Sdm/V1dm I10=0.02*I1dm V1n = 0.04*V1dm R1c = V1dm^2/P0 Ir = V1dm/R1c Ix = sqrt(I10^2 - Ir^2) X1m = V1dm/Ix R1eq = Pn/I1dm^2 Z1eq = V1n/I1dm X1eq = sqrt(Z1eq^2-R1eq^2) disp(' -Cau b.1)') disp('Su dung mach tuong duong gan dung)') a = V1dm/V2dm V2b = 220 I2b = 12000/V2b cos_b=0.92 sin_b=sqrt(1-cos_b^2) % so*'m P2b = V2b*I2b*cos_b Q2b = V2b*I2b*sin_b disp(' -Cau b.1)') I2b_ = I2b/a % I2b' V2b_ = V2b*a I2b_j = I2b_*(cos_b - j*sin_b) V1bj = (R1eq + j*X1eq)*I2b_j + V2b_ V1b = abs(V1bj) I1bj = I2b_j + V1bj/R1c + V1bj/(j*X1m) I1b = abs(I1bj) delta_V_percent = (V1b-V2b_)/V2b_*100 Pi = R1eq*I2b_^2 Pc = V1b^2/R1c Eff = P2b/(P2b+Pi+Pc)*100 disp('Dap so _') TEXT = sprintf('a) R1eq = %f Ohm', R1eq); disp(TEXT) TEXT = sprintf('a) X1eq = %f Ohm', X1eq); disp(TEXT) TEXT = sprintf('a) Rc = %f k.Ohm', R1c/1000); disp(TEXT) TEXT = sprintf('a) Xm = %f k.Ohm', X1m/1000); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b.i) P2b = %f W', P2b); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b.i) Q2b = %f VAr', Q2b); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b.ii) V1b = %f V', V1b); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b.ii) I1b = %f A', I1b); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b.ii) delta_V_percent = %f %%', delta_V_percent); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b.ii) Eff = %f %%', Eff); disp(TEXT) Bài 4: a) R1 1 2 R2 R3 N1i1 N2i2 R1 R2 R2 g1 1.10 3 3,99.106 H 1 7 6 0 A 4 10 200.10 1 N11 (2 N12i1 N1 N 2i2 ) 3R1 2 N 2 ( N1 N 2i1 N 22i2 ) 3R1 L11 N12 1,671.103 H 3R1 L12 N1 N 1,671.103 H 3R1 L11 N 22 6,683.103 H 3R1 b) Wm 1 L11i12 L22i22 L12i1i2 0,5848 J 2 c) L21 21 / i1 N 22 / i1 d) 1 (2 N1i1 N 2i2 ) 3, 34.104 Wb 3R1 4,18.104 Wb 1 8, 4.105 Wb B3 / A 0, 42 T ĐỀ: MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Một động không đồng ba pha rotor dây quấn: 350KW, 2200V, 25Hz, 12 cực từ, stator đấu Y Các thông số mạch điện thay pha động qui đổi stator sau : Ra = 0,225 Ω ; R’r = 0,235 Ω ; Rc = 780 Ω ; Xeq = Xls + X’lr = 1,43 Ω ; XM = 31,75 Ω Sử dụng mạch điện thay gần để tính câu hỏi sau: Tính tốc độ đồng động Động nối vào nguồn xoay chiều pha có điện áp tần số định mức Tính dịng điện không tải công suất không tải động Giả sử tổn hao động không đáng kể Giữ cho rotor khơng quay Hãy tính điện áp nguồn pha cung cấp cho động cho dịng điện dây 100A Tính cơng suất tiêu thụ động lúc Tính moment cực đại hệ số trượt tương ứng với moment cực đại động (Có thể bỏ câu đề thi dài) (Đề không vẽ mạch điện thay thế) Tốc độ đồng động cơ: Ndongbo = 120f 120 × 25 = = 250 vg / ph p 12 Tổng trở động không tải: Zo = R c × jX m 780 × j31.75 = = 1.2902 + j31.6975 = 31.7237∠87.67 o Ω R c + jX m 780 + j31.75 Dòng điện không tải: Io = V1 2200 = = 40.04∠ − 87.67 A Zo 31.72∠87.67 Công suất đưa vào động cơ: Po = 3VI o cosϕo = × 2200 × 40.04 × cos 87.67 = 6203 W Tổng trở động rotor không quay (ngắn mạch): Z Vn = = Z o × Z n (1.2902 + j31.6975) × (0.46 + j1.43) = Z o + Z n (1.2902 + j31.6975) + (0.46 + j1.43) 47.6543∠159.8372 = 1.4365∠72.8o Ω 33.1737 ∠86.9757 Điện áp dây nguồn pha cần thiết để dịng điện 100A rotor khơng quay: V = × I × Z = × 100 × 1.4365 = 248.8V Công suất đưa vào động cơ: Pn = 3VIcosϕn = × 248.8 × 100 × cos72.8 = 12743 W Moment cực đại: e max T V12 = = 55268 Nm ωs ' 2 p Ra + Ra + ( X ls + X lr ) Hệ số trượt ứng với moment cực đại: smT = Rr' R + ( X ls + X a ' lr ) = 0.235 2 0.225 + 1.43 = 0.1623 ωs = 2π f ωs p = ωdb = 2π N db 60 ... R1 R2 R2 g1 1. 10 3 3,99 .10 6 H ? ?1 7 6 0 A 4 10 200 .10 ? ?1 N1? ?1 (2 N12i1 N1 N 2i2 ) 3R1 2 N 2 ( N1 N 2i1 N 22i2 ) 3R1 L 11 N12 1, 6 71. 103 H 3R1 L12 N1 N 1, 6 71. 103... 1, 6 71. 103 H 3R1 L 11 N 22 6,683 .10 3 H 3R1 b) Wm 1 L11i12 L22i22 L12i1i2 0,5848 J 2 c) L 21 21 / i1 N 22 / i1 d) ? ?1 (2 N1i1 N 2i2 ) 3, 34 .10 4 Wb 3R1 4 ,18 .10 4 Wb... Sdm/V1dm I10=0.02*I1dm V1n = 0.04*V1dm R1c = V1dm^2/P0 Ir = V1dm/R1c Ix = sqrt(I10^2 - Ir^2) X1m = V1dm/Ix R1eq = Pn/I1dm^2 Z1eq = V1n/I1dm X1eq = sqrt(Z1eq^2-R1eq^2) disp(' -Cau b .1) ') disp('Su
Ngày đăng: 02/11/2022, 10:16
Xem thêm:
