Bài tập lớn môn cơ sở truyền động điện

BÀI TẬP LỚN MÔN: CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD: Nguyễn Minh Tâm Sv: Phan Văn Liêm Lớp: DC13 Mssv : 1351030178 [Type text] Page CHƯƠNG 2: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN CHIỀU Bài 6: - Đặc tính tự nhiên Ru =0 (1−ηdm ) Ta có : ωdm= n dm 9,55 U dm I dm =0,5 (1-0,87) 220/ 130,4 =0,109 Ω 2800 = 9,55 =293,19 rad/s; KΦdm = =0,702; M dm= β= (kφ ) Ru =4,52 ; ω 0= U dm−I dm Ru ωdm U dm 220 = 0,702 KΦdm Pdm 25000 ω dm = 293,19 =85,27 Nm -U1 = 50 U ω 0= kφ [Type text] 50 0,702 = =71 rad/s; β= Page (kφ ) Ru =4,52 220−130,4.0,109 293,19 = =313,39 rad/s; I nm= U Ru 50 0,109 = =458,71 A; M nm=kφI nm =322 Nm -U2 = 100 U ω 0= kφ I nm= (kφ ) β= Ru 100 = 0,702 =142,45 rad/s; U Ru 100 0,109 = =917 A; =4,52 M nm=kφI nm =643,7 Nm -r1=1 Ω ω 0= U dm KΦdm I nm= (kφ ) β= R u +r =0,44 220 = 0,702 =313 rad/s; U Ru +r =198,38 A; M nm=kφI nm =1339,26 Nm -r2=2 Ω ω 0= U dm KΦdm [Type text] (kφ ) β= R u +r =0,23 220 = 0,702 =313 rad/s; Page I nm= U Ru +r =104 A; M nm=kφI nm = 73Nm -1 = 0,75đm (kφ )2 β= R u =2,57 U 220 ω 0= kφ = 0,75.0,702 = 415rad/s; I nm= U Ru =2018 A; M nm=kφI nm =1069 Nm -1 = 0,9đm U 220 ω 0= kφ = 0,9.0,702 =349 rad/s; I nm= U Ru = 2018 A; (kφ ) β= Ru =3,64 M nm=kφI nm = 1271 Nm Bài RU = (1 – Pdm/ Udm Idm ) Udm/Idm =0,26 => Idm=31 A ω dm= ω 0= n dm 9,55 U dm KΦdm 2200 = 9,55 =230 rad/s; KΦdm = U dm−I dm Ru ωdm 220 = 0,92 = 239 rad/s; 220−0,26.31 230 = =0,92 M dm= Pdm 6600 ω dm = 239 =28 ( kφ ) β= Ru =3,3 -r1=1,26 Ω ω 0= U dm KΦdm [Type text] 220 = 0,92 = 239rad/s; β= Page (kφ ) R u +r =0,6 Nm ; U Ru +r = 145 A; I nm= M nm=kφI nm =133 Nm Bài ω dm= ω 0= n dm 700 = 9,55 = 73,3 rad/s; 9,55 U dm KΦdm ω /ω 1=  KΦdm = U dm−I dm Ru 220 = 5,5 = 40rad/s; 40 ¿Φ ¿ 150 Φ dm = ω1 = =0,27 dm Bài Theo đề ta có : M dm  dm  n 1000   105 rad / s 9,55 9,55 Pdm 16.10   152,87 ( N.m) dm 105 Suy : M c  0,6M dm  0,6.152,87  91,76 ( N.m) Phươnh trình đặc tính điện động cơ:  U dm R u  R uf  I dm K dm K dm  U dm Ru  I dm K dm K dm suy ra: K dm  [Type text] ωdm U dm  R u I dm 220  70.0,28   1.91 (T) dm 105 Page 220−42.0,4 = 73,3 =5,5 U dm KΦ =150 rad/s, Vậy tốc độ động Rưf=0,52   U dm R u  R uf 220 0,28  0,52  M   91,76  91,72 rad / s c K dm (K dm ) 1,91 1,912 Suy ra: n  9,55.  9,55.91,76  876 v / ph Bài 11 Ta có: n dm 1430   149,75 rad / s 9,55 9,55 dm  Pdm U dm 2,2 10 110 R u  (1  )  (1  )  0,94  U dm I dm I dm 110 25,6 25,6 K  K dm  o  U dm  R u I dm 110  0,94.25,6   0,574 (T) dm 149,75 U dm 110   191,6 rad / s K 0,574 Và M đm  ta có: dmNT  Pđm 2,2.103   14,6 N / m đm 149,75 ; U dm  I dm (R u  R uf ) 110  25,6(0,94  0,78)   115 rad / s K 0,574 M đm  Pđm 2,2.103   19,13N / m đmNT 115 -Đặc tính tự nhiên : điểm thứ : M=0 , =0 điểm thứ hai : M=Mdm , =dm [Type text] Page -Đặc tính nhân tạo: : điểm thứ : M=0 , =0 điểm thứ hai : M=Mdmnt , =dmnt Bài 15 I=0,5Idm ω dm= n dm KΦdm = ω= 585 9,55 = 9,55 =61,3 rad/s U dm−I dm Ru ωdm U dm−0,5 I dm Ru KΦ dm 220−78,5.0,208 61,3 = =3,3 220−0,5.78,5 0,208 3,3 = =64,2 rad/s n=9,55. =613 rpm -Rf =1,2 ω= U dm−I dm ( Ru +R f ) KΦ dm 220−78,5.(0,208+ 1,2) 3,3 = =33 rad/s n=9,55. =315 rpm Bài 16 [Type text] Page Rm= m = U dm I2 400 = 240 =1,7 lg(Rm/Ru ) lg(I 2/ I 1) =4 R1=Ru.(I2/I1) = 0,29 Ω ;  r1=R1 –Ru=0,11 Ω R2=R1.(I2/I1) =0,5 Ω ;  r2=R2 –Ru=0,33 Ω R3=R2.(I2/I1) =0,86 Ω ;  r3=R1 –Ru=0,69 Ω R4=R3.(I2/I1) =1,47 Ω ;  r3=R1 –Ru=1,3 Ω Bài 17 ω dm= n dm 9,55 = KΦdm = 1 = 1400 9,55 =147 rad/s; U dm−I dm Ru ωdm M dm= Pdm 8000 ω dm = 147 =54 Nm 220−43.0,41 147 = =1,4; 0,6 M dm ( Ru + Rf ) U − KΦdm ( KΦ dm ) =100 Rf =3,05 Ω Bài 18 ω dm= n dm 9,55 1400 = 9,55 =293,19 rad/s; Bài 19 RU = (1 – Pdm/ Udm Idm ) Udm/Idm=0,17 ω dm= n dm 9,55 [Type text] 575 = 9,55 =60 rad/s; Page KΦdm = I hbd= U dm−I dm Ru 220−185.0,17 60 = =3; ωdm −E hbd Ru + Rh = −KΦdm ω dm R u +Rh =2Idm Rh=0,32 Ω C, 1 = 1/3.đm ω= U dm−I dm Ru KΦ dm 1/3 =189 rad/s n=9,55 =1805 rpm Bài 20 ω dm= n dm 9,55 M dm= ω=− 1400 = 9,55 =147 rad/s; KΦdm = U dm−I dm Ru ωdm 220−43.0,41 147 = =1,4; Pdm 8000 ω dm = 147 =54 Nm Uu Kφ + R u+ R h ( Kφ)2 M dm 0,6 =100 Rh=15 Ω Bài 21 RU = (1 – Pdm/ Udm Idm ) Udm/Idm=2,9 ω dm= ω= n dm 9,55 1000 = 9,55 =105 rad/s; KΦdm = U dm−I dm Ru n 9,55 =-84 rad/s ω=− Uu Kφ [Type text] − Ru + R h ( Kφ )2 M = -84 Page ωdm 220−30.2,9 = 105 =1,3 Rh=7,7 Ω Chương TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Bài 30 , M= 3U 2f ( r ,2 + r s ) 220 (0 , 24+1,2 ) r ,2 +r , , 24+1,2 s ω0 s [( 0,2+ ) +( , 39+0 , 46 )2 ] ω0 s [ ( r + ) +( x + x ,2 )2 ] s s = 220 (0 ,24 +1,2) , 24+ 1,2 s [(0,2+ ) +(0 , 39+0 , 46 )2 ] s  Pdm= 220 (0 ,24 +1,2) , 24+ 1,2 s [(0,2+ ) +(0 , 39+0 , 46 )2 ] s 22,5.10 =  s [(0,2+ { ,24 +1,2 ) +(0 ,39+0 , 46 )2 ] s =9,29 s=0,24  s=11,18 >1loại Vậy s=0,24 60 f n1= p =1500 rpm n 1−n s= n1  n=n1- s.n1 =1140 rpm Bài 31 , U f r2 M= ω0 s [ ( r + 2202 , 24 , 24+1,2 ω0 s [(0,2+ ) +(0 , 39+0 , 75+0 , 46 )2 ] ) +( x + x+ x2, )2 ] s = r ,2 +r , s s 2202 ,24 , 24+ 1,2 s [(0,2+ ) +(0 , 39+0 , 75+0 , 46 )2 ] s  Pdm= [Type text] Page 10 - Xác định tốc độ hệ số trượt 0,04 - Khi nghịch lưu chuyển đột ngột sang f = 48Hz điện áp = 192V tốc độ ? Giải : Khi s = 0.04 : Tốc độ động cực : = =1497.6 v/phút = 24.96v/s Khi chỉnh lưu giảm xuống 48Hz tốc độ đồng 24v/s → hệ số trượt = Hệ số trượt âm nên động hoạt động chế độ hãm tái sinh Đặc tính động điện mối quan hệ giửa tốc độ quay rotor moment động , có loại đặc tính đặc tính tự nhiên đặc tính nhân tạo: + đặc tính tự nhiên đặc tính ứng với chế độ làm việc với thông số định mức động điện (điện áp, tần số, từ thơng,…định mức) + đặc tính nhân tạo đặc tính ứng với chế độ làm việc thay đổi thông số nguồn thông số động Độ cứng đặc tính , lớn đường đặc tính cứng, đặc tính cứng tuyệt đối Đường đặc tính cứng tốc độ động thay đổi tải thay đổi [Type text] Page 18 Đường đặc tính ca[ mềm tốc độ động thay đổi nhiều tải thay đổi CHƯƠNG 6: CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN Bài 58 Cho đồ thị phụ tải tĩnh máy sản xuất có tham số sau : t (s) 25 12 40 40 15 Mc(Nm) 55 100 50 80 140 70 - Hệ thống yêu cầu tốc độ 1800V/phút - Động để kéo hệ thống có : Pđm = 13kW, nđm = 1000rpm, m = 2,2 - Hãy kiểm tra tính hợp lý động Giải : [Type text] Page 19 Mdt= =74Nm Công suất phụ tải yêu cầu: Moment định mức động : Ta thấy : Mdm > Mdt Vậy điều kiên phát nóng động thỏa mãn Kiểm tra điều kiện tải : 2.2* 77 =169.4 Nm Từ đồ thị ta Mmax = 140Nm > Mmax → thỏa mãn Bài 59 Cho đồ thị phụ tải tĩnh máy sản xuất có tham số sau : t (s) 20 10 40 40 20 Mc(Nm) 50 100 50 80 120 50 Tốc độ yêu cầu máy sản xuất nyc = 1450vòng/phút Động kéo máy sản xuất có : [Type text] Page 20 Pđm = 13kW, nđm = 1450rpm, bội số tải Mmax/Mđm = 2,2 Hãy kiểm nghiệm xem động kéo máy sản xuất hay không? Giải : Mdt = = 68 Nm Công suất phụ tải yêu cầu: Moment định mức động : Ta thấy : Mdm > Mdt Vậy điều kiên phát nóng động thỏa mãn Kiểm tra điều kiện tải : 2.2* 85.6 = 188.32 Nm Từ đồ thị ta Mmax = 120Nm > Mmax → thỏa mãn Vậy động kéo máy Bài 60: - Cho đồ thị phụ tải sau : t (s) 50 70 90 25 50 73 40 Mc(Nm) 230 200 30 230 0 [Type text] Page 21 - Có tốc độ yêu cầu nyc = 720V/phút - Động kéo máy có thơng số : Pđm = 11kW, nđm = 720rpm, Uđm = 220V/380V, đc = 60% đấu - Hãy kiểm tra công suất động Giải Mdt = = 137 Nm Hệ số đóng điện tương đối phụ tải với nyc = 720v/phút = 54% Công suất đẳng trị : Vậy Pdm > Pdt (11 > 10) Vậy công sauaatsn động thỏa mãn Bài 61 Hãy xác định công suất động kéo máy sản xuất có đồ thị phụ tải sau : t (s) 20 10 30 30 Mc(Nm) 40 90 40 70 120 - Có tốc độ yêu cầu 1450rpm [Type text] Page 22 Giải : Mdt = = 64Nm Công suất phụ tải yêu cầu: Vậy ta chọn động có cơng suất Pdm =10KW , n =1420v/phút m = 2,2 → Vậy điều kiện phát nóng thỏa mãn Mdm > Mdt Khả tải : 2.2*67=147.95 Theo đồ thị phụ tải ta có Mmax = 120Nm > > Mdm Bài 62: Cho đồ thị phụ tải sau : T (s) 15 20 10 15 40 Mc(Nm) 240 140 190 260 100 [Type text] Page 23 - Dùng cho động dài hạn có Pđm = 10 kW, nđm = 750rpm, Uđm = 220V/380V kéo phụ tải tốc độ định mức - Hãy kiểm tra công suất động Giải : Mdt = = 127Nm Cơng suất phụ tải u cầu: → Vì Mdm > Mdt nên động phù hợp với yêu cầu Bài 63 Hãy xác định công suất động cầu trục có đồ thị phụ tải sau : t (s) 12 20 10 25 15 40 Mc(Nm) 250 150 200 70 270 100 - Tốc độ yêu cầu 720V/phút, bỏ qua tổn hao khâu truyền lực Giải : Hệ số đóng điện tương đối: [Type text] Page 24 = 46% Mdt = = 119Nm Công suất phụ tải yêu cầu: Vậy ta chọn động có : Pdm = 11kW , ndm = 720v/phút , Udm = 380V , ε% =60% Bài 64 t (phút) 4 … Pc(KW) 15 14 10 15 14 10 … Công suất động 14KW, tc = 60% Kiểm tra công suất động theo đồ thị phụ tải tĩnh cho Nếu giữ công suất động khơng thay đổi, giảm hệ số đóng điện động xuống 45% động có đạt u cầu khơng ? Giải : [Type text] Page 25 Pdt = =10.67 Nm Công suất phù hợp với phụ tải cho Khi thay đổi hệ số đóng điện động xuống 45% động đạt yêu cầu Pdt < Pdm Bài 66 t (s) 50 73 80 40 25 50 73 … Mc(Nm) 230 150 40 230 … Tốc độ yêu cầu = 720V/phút Động kéo máy có số liệu sau : Pđm = 16kW, nđm = 720rpm, Uđm = 230V/380V, đc = 40% đấu Hãy kiểm nghiệm công suất động Giải : Mdt = = 126Nm Công suất phụ tải yêu cầu: [Type text] Page 26 Vì Mdm > Mdt → cơng suất động phù hợp với phụ tải cho Bài 67: Mc (Nm) 110 tkđ Động kéo hệ thống có Tốc độ yêu cầu hệ thống: 720rpm Mđg (Nm) 132 Cho đồ thị phụ tải hình vẽ : Pđm = 11kW, Page 27 t(s) Giải t(s) Hãy kiểm tra điều kiện tải động 110 -160 nđm = 720V/phút [Type text] 150 th m = 1,8, 700 tôđ Uđm = 380V, → Khả tải : 1.8*145.9=262.62 Theo đồ thị phụ tải ta có Mmax = 150Nm > > Mdm >điều kiện tải động phừ hợp với phụ tải CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG Câu 1: Đặc tính máy sản xuất mối quan hệ giửa tốc độ quay máy sản xuất mô men cản máy sản xuất Máy sản xuất đa dạng, đặc tính máy sản xuất củng đa dạng phần lơn biểu diển dạng sau: Trong : Mco mơ men ứng với tốc độ Mdm mô men ứng với tốc độ Mc mơ men ứng với tốc độ phân tích số dạng đặc tính cơ máy sản xuất: từ phương trình đặc tính : ta có Với khơng đổi chúng bao gồm cấu nâng hạ, bang tải cấu ăn giao máy cắt gọt thuộc loại (đường 1, hình 1-3, a) Với , moment tỷ lệ bậc với tốc độ, ví dụ máy phát chiều tải trở Với , moment tỷ lệ bậc với tốc độ đặc tính bơm, quạt gió (đường 3, hình 1-3, a) [Type text] Page 28 Moment cản phụ thuộc vào thời gian Mc=f(t), Ví dụ máy nghiền đá, quặng Moment cản cấu nâng hạ tải trọng (có đặc tính Mc = const không phụ thuộc vào chiều quay Moment phản kháng luôn chống lại chiều quay moment ma sát dao máy cắt gọt kim loại… [Type text] Page 29 Câu Trạng thái động cơ: trạng thái động trạng thái mà động nhận lượng từ lưới biến đổi trục động điện để cung cấp cho máy sản xuất hay cịn gọi trạng thái động có công suất điện dương Trong trạng thái mô men động điện chiều với tốc độ quay Nếu biểu diển hệ trục tọa độ điểm làm việc nằm góc phần tư thứ I thứ III Trạng thái động bao gồm chế độ làm việc khơng tải có tải Trạng thái hảm: trạng thái mà mô men động sinh ngược chiều với tốc độ động điện mô men hảm sinh trình biến đổi ngược từ máy sản xuất thành điện năng, động điện làm việc máy phát trạng thái hãm hay cịn gọi trạng thái máy phát Trên trục tọa độ điểm làm việc nằm góc phần tư thứ II IV Trạng thái hãm bao gồm: hãm không tải, hãm tái sinh, hãm ngược hãm động  Hãm tái sinh: Pđiện < 0, Pcơ < 0, biến thành điện trả lưới - Hãm ngược: Pđiện > , Pcơ < 0, điện chuyển thành tổn thất ΔP - Hãm động năng: Pđiện = 0, Pcơ < 0, biến thành công suất tổn thất ΔP [Type text] Page 30 Câu Phương trình chuyển động truyền động điện có dạng: Với Trong J=const Câu 6: Đặc tính động điện mối quan hệ giửa tốc độ quay rotor moment động mối quan hệ giửa tốc độ quay máy sản xuất Đặc tính máy sản xuất mơ men cản máy sản xuất Máy sản xuất đa dạng, đặc tính máy sản xuất củng đa dạng phần lơn biểu diển dạng sau: CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG [Type text] Page 31 câu : nguồn điện chiều có cơng suất lớn điện áp khơng đổi dịng kích từ song song với mạch phần ứng gần không thay đổi tải thay đổi gọi động chiều kích từ song song Khi nuồn điện chiều công suất không đủ lớn mạch điện phần ứng mạch kích từ mắc vào nguồn chiều độc lập với lúc động gọi động kích từ độc lập Phương trình cân điện áp mạch phản ứng phần ứng: Sức điện động Eu phần ứng động xác định theo biểu thức: Phương trình đặc tính điện động điện chiều kích từ độc lập: Phương trình đặc tính động điện chiều kích từ độc lập: [Type text] Page 32