Giảng viên ra đề (Ngày ra đề) Người phê duyệt (Ngày duyệt đề) (Chữ ký và Họ tên) (Chữ ký, Chức vụ và Họ tên) (phần phía trên cần che đi khi in sao đề thi) TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA – ĐHQG HCM KHOA ĐIỆN ĐIỆN[.]
Trang 1Giảng viên ra đề: (Ngày ra đề) Người phê duyệt: (Ngày duyệt đề)
(Chữ ký và Họ tên) (Chữ ký, Chức vụ và Họ tên)
(phần phía trên cần che đi khi in sao đề thi)
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
THI CUỐI KỲ Học kỳ/năm học 1 2020-2021
Mã môn học EE2017
Ghi
chú:
- 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 cơ không đồng bộ ba pha 25 kW, 230 V, 50 Hz, 6 cực, đấu Δ;
có các thông số mạch tương đương pha gần đúng (hình г) qui đổi về phía stator như sau:
Ra = 0,045 Ω, Rr’ = 0,054 Ω, Xls = 0,29 Ω, Xlr’ = 0,28 Ω, Xm = 9,6 Ω, Rc = ∞ Động
cơ đang vận hành tại điện áp và tần số định mức, độ trượt s = 0,023
c) Khi động cơ khởi động trực tiếp từ lưới, tính dòng điện khởi động và moment khởi
Câu hỏi 2) (L.O.4.2, L.O.5.2): Động cơ một chiều 500 VDC, 60 hp, 600 vòng/phút, kích
từ song song, có điện trở mạch phần ứng là 0,2 Ω, điện trở mạch kích từ là 250 Ω Khi động
cơ kéo tải định mức, hiệu suất của máy là 90%
b) Giữ nguyên dòng điện phần ứng bằng định mức, tính điện trở phụ thêm vào mạch kích
c) Tính hiệu suất của động cơ trong trường hợp câu b), cho tổn hao sắt và tổn hao quay
Câu hỏi 3) (L.O.5.2): Cho động cơ đồng bộ 3 pha cực ẩn, 6600 V, 50 Hz, 8 cực, đấu Y, bỏ qua điện trở dây quấn phần ứng và có điện kháng đồng bộ 6 Ω/pha Khi điều chỉnh kích từ
để có sức điện động pha 4500 V, động cơ tiêu thụ công suất 2500 kW
a) Tính dòng điện tiêu thụ, hệ số công suất và moment điện từ của động cơ (2,0đ)
b) Nếu động cơ tiêu thụ dòng điện 180 A tại hệ số công suất bằng 1, tính sức điện động pha, công suất ngõ ;ra và hiệu suất mới Cho biết tổng tổn hao cơ, kích từ, và sắt là 120 kW
(1,5đ)
- HẾT -
MSSV: Họ và tên SV: Trang 1/5
Trang 2Đáp 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)
Dòng 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 khi 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, do điện áp pha Va giảm sqrt(3) lần nên moment khởi động giảm 3 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 3 lần, dòng dây = dòng pha, do đó
dòng khởi động (dây) khi đấu Y giảm 3 lần so với khi 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
Trang 3Tmm = 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)
Dòng kích từ: If = 2 A
Dòng phần ứng Ia = 97.4667 A (0,5đ)
b/
Er = 480.5067 V
G = 3.8238
Dòng kích từ mới 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
Dòng tiêu thụ Ib = 98.6667 A
Công suất tiêu thụ Pin = 4.9333e+004 W
Công suất cơ ra không đổi Poutc = 44760 W
Hiệu suất động cơ 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
Trang 4Rb = 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 của động cơ 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 ra 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)
Trang 5Ia_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