1. Phần thuỷ khí: Một thiết bị nâng những tải nặng được trang bị hai xy lanh thuỷ lực. Giả thiết 2 xy lanh giống hệt nhau và lực phân bố đều. Để thực hiện điều này, hai trục piston nối tới bàn máy phải kéo ra với cùng vận tốc. Tải trọng tĩnh cực đại tác dụng lên 2 pittong là 100 kg , vận tốc chuyển động ổn định của pittong là 0.05 ms , thời gian tăng tốc từ 0 tới 0.05ms là 1 (s) ; thời gian giảm tốc ở cuối hành trình bằng thời gian tăng tốc; thời gian pittong thực hiện được một hành trình bằng 4s; áp suất của chất lỏng làm việc p=30at. Một mạch phải được mở rộng sử dụng một bộ chia lưu lượng. Hai van một chiều được yêu cầu dẫn dòng thuỷ lực trở về qua bộ chia lưu lượng. Một trọng lượng được đặt ở một xy lanh để minh hoạ cho tải một phía. 2. Hoạt động của sinh viên Nội dung 1: Vẽ biểu đồ trạng thái, lưu đồ tiến trình của hệ thống? Nội dung 2: Tính chọn xy lanh, tính chọn bơm dầu, và thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài? 2. Phần động cơ điện Bài 1: Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 2,3 KW; Uđm = 110V; Iđm = 25,6A; nđm = 1430 vgphút. Vẽ đặc tính cơ tự nhiên, đặc tính cơ nhân tạo với Rưf = 0,78 . Bài 2: Tìm trị số của các cấp mở máy của động cơ một chiều kích từ độc lập có: Pđm = 13,6 KW; Uđm = 110 V; Iđm = 145 A; nđm = 1050 vgph. Biết rằng , mở máy với 3 cấp điện trở. Bài 3: Động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 30 KW; Uđm = 440 V; Iđm = 79 A; nđm = 1000 vgph; Rư = 0,05 Rđm làm việc ở chế độ hãm tái sinh. Xác định khi Iư = 60 A, Rưf = 0. Bài 4: Động cơ không đồng bộ ba pha có thông số Pđm = 22,6 kW; Uđm = 380V; nđm = 1460vgph; r1 = 0,2; r’2 = 0.24; x1 = 0,39; x’2 = 0,46. Hãy xác định tốc độ động cơ khi mô men phụ tải bằng định mức, trong mạch rôto mắc thêm điện trở phụ đã quy đổi về stato là 1,2Ω; trong mạch stato mắc thêm điện kháng X1f = 0,75 Bài 5: Cho một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc có các thông số sau: Công suất định mức của động cơ: Pđm = 56 KW. Áp dây định mức: Vđm = 660V 380V – Y. (Tần số nguồn điện f = 50 Hz ). Tốc độ định mức của động cơ : nđm = 980 vòngphút. Hiệu suất định mức là : đm = 93,5%. Hệ số công suất lúc tải định mức: cosđm = 0,86. Bội số dòng điện mở máy của động cơ là mI = 6. Khi cấp nguồn áp 3 pha 380V (áp dây) vào động cơ, lúc mang tải định mức xác định: 1. Tần số của rotor? 2. Dòng điện định mức cấp vào stator động cơ? 3. Công suất điện từ? Khi biết tổn hao ma sát cơ, quạt gió chiếm 15% tổng tổn hao của động cơ; tổn hao thép chiếm 25% tổng tổn hao. III. Nhiệm vụ học tập 1. Hoàn thành tiểu luận, bài tập lớn, đồ ándự án theo đúng thời gian quy định. 2. Báo cáo sản phẩm nghiên cứu theo chủ đề được giao trước giảng viên và những sinh viên khác IV. Học liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ ándự án 1. Tài liệu học tập: Bài giảng hệ thống tự động thủy khí, tài liệu Fluid Sim. 2. Phương tiện, nguyên liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ ándự án (nếu có): Máy tính.
Trang 1BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CƠ KHÍ -
BÀI TẬP LỚN
CƠ CẤU CHẤP HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN
Giáo viên hướng dẫn : TS Phan Đình Hiếu
Sinh viên thực hiện : 1 Lê Minh Đạo - 2019600126
2 Nguyễn Văn Nghĩa - 2019600434
3 Vũ Xuân Tú - 2019605951
Hà Nội - 2021
Trang 2PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM
I Thông tin chung
1 Tên lớp: Cơ điện tử 1 Khóa:14
2 Tên nhóm: Nhóm 2
3.Họ và tên thành viên: Lê Minh Đạo – 2019600126
Nguyễn Văn Nghĩa – 2019600434
II Nội dung học tập
1 Phần thuỷ khí: Một thiết bị nâng những tải nặng được trang bị hai xy lanh thuỷ lực Giả thiết 2 xy lanh giống hệt nhau và lực phân bố đều Để thực hiện điều này, hai trục piston nối tới bàn máy phải kéo ra với cùng vận tốc Tải trọng tĩnh cực đại tác dụng lên 2 pittong là 100 kg ,
vận tốc chuyển động ổn định của
pittong là 0.05 m/s , thời gian tăng tốc
từ 0 tới 0.05m/s là 1 (s) ; thời gian giảm
tốc ở cuối hành trình bằng thời gian
tăng tốc; thời gian pittong thực hiện
được một hành trình bằng 4s; áp suất
của chất lỏng làm việc p=30at Một
mạch phải được mở rộng sử dụng một
bộ chia lưu lượng Hai van một chiều
được yêu cầu dẫn dòng thuỷ lực trở về qua bộ chia lưu lượng Một trọng lượng được đặt ở một xy lanh để minh hoạ cho tải một phía
2 Hoạt động của sinh viên
- Nội dung 1: Vẽ biểu đồ trạng thái, lưu đồ tiến trình của hệ thống?
- Nội dung 2: Tính chọn xy lanh, tính chọn bơm dầu, và thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài?
2 Phần động cơ điện
Bài 1: Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 2,3 KW; Uđm
= 110V; Iđm = 25,6A; nđm = 1430 vg/phút Vẽ đặc tính cơ tự nhiên, đặc tính cơ nhân tạo với Rưf = 0,78
Trang 3Bài 2: Tìm trị số của các cấp mở máy của động cơ một chiều kích từ độc lập có: Pđm = 13,6 KW; Uđm = 110 V; Iđm = 145 A; nđm = 1050 vg/ph Biết rằng
đm
max
mm 200 % M
M , mở máy với 3 cấp điện trở
Bài 3: Động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 30 KW; Uđm =
440 V; Iđm = 79 A; nđm = 1000 vg/ph; Rư = 0,05 Rđm làm việc ở chế độ hãm tái sinh Xác định khi Iư = 60 A, Rưf = 0
Bài 4: Động cơ không đồng bộ ba pha có thông số Pđm = 22,6 kW; Uđm = 380V;
nđm = 1460vg/ph; r1 = 0,2; r’2 = 0.24; x1 = 0,39; x’2 = 0,46 Hãy xác định tốc
độ động cơ khi mô men phụ tải bằng định mức, trong mạch rôto mắc thêm điện trở phụ đã quy đổi về stato là 1,2Ω; trong mạch stato mắc thêm điện kháng X1f = 0,75 Bài 5: Cho một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc có các thông số sau:
Công suất định mức của động cơ: Pđm = 56 KW
Áp dây định mức: Vđm = 660V / 380V – Y/ (Tần số nguồn điện f = 50 Hz ) Tốc độ định mức của động cơ : nđm = 980 vòng/phút
Hiệu suất định mức là : đm = 93,5%
Hệ số công suất lúc tải định mức: cosđm = 0,86
Bội số dòng điện mở máy của động cơ là mI = 6
Khi cấp nguồn áp 3 pha 380V (áp dây) vào động cơ, lúc mang tải định mức xác định:
1 Tần số của rotor?
2 Dòng điện định mức cấp vào stator động cơ?
3 Công suất điện từ? Khi biết tổn hao ma sát cơ, quạt gió chiếm 15% tổng tổn hao của
động cơ; tổn hao thép chiếm 25% tổng tổn hao
III Nhiệm vụ học tập
1 Hoàn thành tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án theo đúng thời gian quy định
2 Báo cáo sản phẩm nghiên cứu theo chủ đề được giao trước giảng viên và những sinh viên khác
IV Học liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án
Trang 41 Tài liệu học tập: Bài giảng hệ thống tự động thủy khí, tài liệu Fluid Sim
2 Phương tiện, nguyên liệu thực hiện tiểu luận, bài tập lớn, đồ án/dự án (nếu có): Máy tính
TS.Nguyễn Anh Tú TS Phan Đình Hiếu
Trang 5
MỤC LỤC
MỤC LỤC 4
DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU 5
PHẦN 1 PHẦN THỦY KHÍ, THỦY LỰC 6
Nội Dung 1: Giải Quyết Bài Toán 6
1 Biểu đồ trạng thái 6
2 Lưu đồ tiến trình của hệ thống 7
Nội Dung 2: Tính Chọn Xy Lanh, Tính Chọn Bơm Dầu, Và Thiết Kế Mạch Thủy Lực Đáp Ứng Yêu Cầu Đề Bài 8
3 Tính chọn xy lanh 8
4 Xác định lưu lượng làm việc của xylanh 10
5 Tính chọn bơm dầu 11
6 Thiết kế mạch thủy lực 12
PHẦN 2 PHẦN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 13
Bài 1: 13
Bài 2: 14
Bài 3: 15
Bài 4: 16
Bài 5: 17
TÀI LIỆU THAM KHẢO 19
Trang 6DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Biểu đồ trạng thái 6
Hình 1.2: Lưu đồ thuật toán 7
Hình 1.3: Tiêu chuẩn chọn đường kính xylanh 9
Hình 1.4: Sơ đồ mạch thủy lực và mạch điện điều khiển 12
Hình 2.1: Đặc tính cơ tự nhiên và đặc tính cơ nhân tạo 14
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Áp suất tỷ lệ với đường kính 9
Trang 7PHẦN 1 PHẦN THỦY KHÍ, THỦY LỰC Nội Dung 1: Giải Quyết Bài Toán
1 Biểu đồ trạng thái
Hình 1.1: Biểu đồ trạng thái Chú giải:
1S1, 2S1: Nút nhấn A+, A-,B+,B- : Trạng thái hoạt động của Xilanh t: Thời gian pittong thực hiện được một hành trình
- Qua biểu đồ trạng thái ta thấy được quá trình di chuyển của 2 xilanh.Hai quá trình
di chuyển là di chuyển lên và di chuyển về Trong quá trình di chuyển lên, 2 xilanh
đã tăng tốc 0-0.05m/s trong 1s đầu và giữ tốc độ 0.05m/s trong 2s tiếp theo và cuối cùng giảm tốc từ 0.05m/s-0 trong 1s cuối hành trình Khi xi lanh di chuyển về với vận tốc lớn để tiết kiệm thời gian cho hành trình mới bắt đầu
t về
Trang 82 Lưu đồ tiến trình của hệ thống
Hình 1.2: Lưu đồ thuật toán
- Hành trình xilanh di chuyển lên (hành trình đẩy):
Khi nhấn nút 1S1, 2 xi lanh bắt đầu di chuyển đẩy lên Trong quá trình đẩy lên xi lanh đã thực hiện tăng tốc từ 0-0.05m/s trong thời gian 1s đầu và duy trì tốc độ 0.05m/s trong 2s tiếp theo và cuối cùng xilanh giảm tốc ở cuối hành trình từ 0.05-0m/s trong 1s cuối cùng của hành trình
- Hành trình xilanh di chuyển xuống (hành trình về):
Khi nhấn nút 2S1, khi đó 2 xilanh đang ở vị trí A2, B2 và bắt đầu quá trình di chuyển về
Trang 9Nội Dung 2: Tính Chọn Xy Lanh, Tính Chọn Bơm Dầu, Và Thiết Kế Mạch Thủy Lực Đáp Ứng Yêu Cầu Đề Bài
3 Tính chọn xy lanh
Các kích thước cơ bản của xylanh thủy lực là: đường kính trong và ngoài của xylanh, chiều dài hành trình piston, đường kính cần piston Để xác định các kích thước cơ bản của xylanh trước tiên phải xác định tải trọng cực đại tác dụng lên piston Tải trọng đó bao gồm tải trọng tĩnh và tải trọng động Tải trọng tĩnh đề đã có, tải trọng động xuất hiện khi piston tăng tốc hay giảm tốc
Khi pittong tăng tốc hay giảm tốc sẽ xuất hiện tải trọng động được xác định bằng công thức:
Trong đó:
m: khối lượng của vật thể chuyển động tịnh tiến a: gia tốc của vật thể chuyển động trước khi đạt tốc độ ổn định Đường kính của xy lanh lực được xác định theo công thức:
D = 4P
Trong đó:
P = Ps + Pd là tải trọng tổng
K = 1.3 là hệ số kể tới ảnh hưởng của tổn thất
p = 30 at = 294.3 N/cm2: áp suất của chất lỏng làm việc Tải trọng động:
Pd = ma = m ×∆v
∆t = 100 ×
0.05
1 = 5 (N) Tải trọng tổng cộng tác động lên 2 xy lanh:
P = Ps + Pd = 100 × 10 + 5 = 1005 (N) (Chọn gia tốc lực hấp dẫn g=10m/s2 ) Tải trọng tác động lên mỗi xi lanh là:
1005
2 = 502.5 (N) Vậy đường kính của xi lanh là :
Trang 10D = 4 × 502.5
π × 294.3 × 1.3 = 1.68 (cm)
Hình 1.3: Tiêu chuẩn chọn đường kính xylanh Lấy tròn đường kính D theo tiêu chuẩn D = 20 (mm)
Xác định lại áp suất của chất lỏng làm việc để cho xy lanh thắng được tải trọng tác dụng:
p = 4PK
πD2 =
4 × 502.5 × 1.3
π × 22 = 208 (N/cm
2) = 21.2 (at) = 20.8 (bar) Đường kính cần pittong d xác định gần đúng phụ thuộc vào áp suất p theo tỷ lệ d
D như sau:
Bảng 1.1: Áp suất tỷ lệ với đường kính P<15at 15<p<50at 50<p<80÷100at
d
D = 0.3 ÷ 0.35
d
D = 0.5
d
D = 0.7
Áp suất của chất lỏng làm việc trong điều kiện bài toán 15 < p = 21.2 < 50 (at)
Vì vậy ta chọn d
D = 0.5 Đường kính cần pittong có giá trị bằng d = 0.5D; d = 10 (mm)
- Đoạn đường pittong chuyển động có gia tốc:
S1 = 2 × at
2
2 = 2 ×
0.05 × 103 × 12
- Đoạn đường pittong chuyển động đều:
S2 = Vp × t = 0.05 × 103 × 2 = 100 (mm)
- Hành trình pittong :
S = S1 + S2 = 100 + 50 = 150 (mm)
Trang 114 Xác định lưu lượng làm việc của xylanh
- Với xylanh tác động kép :
Q = L × π(2D
2 – d2)
Trong đó:
D : đường kính xylanh ( D = 0.2 dm)
d : đường kính cần pittong (d = 0.1 dm) L: hành trình xylanh ( L = 1.5 dm)
n : số hành trình khép kín của xylanh/đơn vị thời gian ( n = 60/4=15 hành trình/phút)
i: tỷ số nén, i được tính : i = 1.013 + P (bar)1.013 = 21.53
P : áp suất nguồn cấp cho xylanh ( P = 20.8 bar)
Q = 1.5 × π(2 × 0.2
2 – 0.12)
4 × 15 × 21.53 = 26.63 (l/phút) Tính tổn thất áp suất trong hệ thống truyền động thủy lực:
∆p = P0 – P1 = 10 × ξ × ρ
2 × gV
2 × 1
Trong đó:
P0: áp suất vào của hệ thống
P1: áp suất ra của hệ thống
ρ : khối lượng riêng của dầu (914 kg/m2)
ξ : hệ thống tổn thất cục bộ
V : vận tốc trung bình của dầu (m/s) g: gia tốc trọng trường (10 m/s2)
Ta có phương trình cân bằng tĩnh của lực tác dụng lên piston :
p1 × A1 = p2 × A2 + P (1.5) Trong đó :
p1, p2 : áp suất ở các buồng xylanh
P = 502.5 (N) : Tổng tải trọng
A1, A2 diện tích hai phía của piston
Trang 12p1 = p = 208 N/cm2 =2.08 Mpa
p2 = p1 × A1 A2 – P = 208 × 3.14 – 502.5
2.36 = 63.8 (N/cm2) = 0.64 (MPa) Phương trình lưu lượng
Xét ở hành trình công tác :
Q1 = Vct × Act = VctπD
2
Trong đó:
Q1 : lưu lượng cần cung cấp trong hành trình công tác
Vct: vận tốc chuyển động trong hành trình công tác (Vct = Vmax = 5cm/s)
Act = A1: diện tích bề mặt làm việc của piston (D = 2 cm)
Q1 = vmax × A1 = 5 × 3.14 = 15.7 (cm3/s) = 0.942 (l/ph )
Do hệ thống hoạt động với 2 xylanh nên ∑Q1 = 2 Q1 = 1.884 (l/ph)
Xét ở hành trình lùi về :
Q2 = Vv × Av = Vvπ(D
2 – d2) 4
(1.7)
Trong đó:
Q2 : lưu lượng cần cung cấp trong hành trình về
Vv : vận tốc chuyển động trong hành trình về, (Vv = Vmax = 5 cm/s)
Av = A2 : diện tích bề mặt làm việc của piston (D = 2 cm, d = 1 cm )
Q2 = vmax × A2 = 5 × 2.36 = 11.8 (cm /s) = 0.708 (l/ph )
Do hệ thống hoạt động với 2 xylanh => ∑Q2 = 2 Q2 = 1.416 (l/ph)
5 Tính chọn bơm dầu
Lưu lượng của bơm:
Qb = ∑ Q1 = 1.884 (l/ph) (bỏ qua tổn thất)
Áp suất của bơm:
Pb = P0 = P1 = 208 N/cm2 = 20,8 bar
Công suất của bơm:
Nb = Pb × Qb/(612 × μ) (1.8) Trong đó:
μ: là hiệu suất của động cơ kéo bơm( chọn μ = 0,85)
Trang 13Nb = (20.8 × 1.884)/(612 × 0.85) = 0.075 (kW)
- Công suất động cơ điện dẫn động bơm :
Ta có :
Trong đó:
Nđc: Công suất của động cơ điện
Hb: hiệu suất của bơm , Hb = ( 0.6 – 0.9 ), chọn Hb = 0.85
Hd: hiệu suất truyền động từ động cơ qua bơm, chọn Hd = 0.985
Nđc = 0.075/(0.85 × 0.985) = 0.09 (kW)
6 Thiết kế mạch thủy lực
Hình 1.4: Sơ đồ mạch thủy lực và mạch điện điều khiển
Trang 14PHẦN 2 PHẦN ĐỘNG CƠ ĐIỆN Bài 1:
Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 2,3 KW; Uđm = 110V; Iđm = 25,6A; nđm = 1430 vg/phút Vẽ đặc tính cơ tự nhiên, đặc tính cơ nhân tạo với
Rưf = 0,78 Ω
Bài giải Đường đặc tính cơ tự nhiên được xác định bởi 2 điểm :
A(0 ; ω0) ; B(Mđm ; ωđm)
Ta có :
Rư = Uđm
Iđm 1 –
Pđm
Uđm × Iđm =
110 25.6 1 –
2300
110 × 25.6 = 0.787(Ω) Tốc độ góc định mức:
ωđm = nđm
9.55 =
1430 9.55 = 149.74 (rad/s) Momen định mức:
Mđm = Pđm
ωđm =
2300 149.74 = 15.36 (N.m)
Từ phương trình đặc tính cơ tự nhiên ta có:
kΦ = Uđm – Rư × Iđm
110 – 0.787 × 25.6 149.74 = 0.6 Tốc độ không tải lý tưởng:
ω0 = Uđm
kΦ =
110 0.6 = 183.3 (rad/s) Đường đặc tính cơ nhân tạo được xác định bởi 2 điểm:
A(0 ; ω0) ; E(Mđm ; ωnt) Tốc độ góc nhân tạo:
ωnt = Uđm
kΦđm –
Rư + Rưf (kΦđm) × Mđm
= 110 0.6 – 0.787 + 0.78 0.62 × 15.36 = 116.47 (rad/s)
Trang 15Momen ngắn mạch:
Mnm = kΦđm × Inm = kΦđm × Uđm
Rư = 0.6 ×
110 0.787 = 83.86 (N.m)
Hình 2.1: Đặc tính cơ tự nhiên và đặc tính cơ nhân tạo Chú thích: Đặc tính cơ tự nhiên
Bài 2:
Tìm trị số của các cấp mở máy của động cơ một chiều kích từ độc lập có: Pđm = 13,6 KW; Uđm = 110 V; Iđm = 145 A; nđm = 1050 vg/ph Biết rằng Mmaxmm 200 % Mđm
, mở máy với 3 cấp điện trở
Bài giải
Chọn I1 = 2Idm, vì động cơ hoạt động bình thường nên I1 = (2÷2.5)Iđm
Ta có :
ωđm = nđm
9.55 =
1050 9.55 = 110 (rad/s)
Mđm = Pđm
ωđm =
13600
110 = 124 (N.m)
Trang 16Với cấp số khởi động m = 3 ⇒ λ = R1
Rư
3
Vì I1 = 2Iđm
⇒ R1 = Uđm
I1 =
Uđm 2Iđm =
110
2 × 145 = 0.379 (Ω)
Rư = 1 – Pđm
Uđm × Iđm
Uđm
Iđm = 1 –
13600 110×145
110
145 = 0.112 (Ω)
Do đó :
λ = R1
Rư
3 = 0.379 0.112
3
= 1.5 (Ω)
Suy ra : R3 = λ × Rư = 1.5 × 0.112 = 0.168 (Ω)
R2 = λ2 × Rư = 1.52 × 0.112 = 0.252 (Ω)
R1 = λ3 × Rư = 1.53 × 0.112 = 0.378 (Ω) Vậy trị số các cấp mở máy là :
Rưf1 = R3 – Rư = 0.168 – 0.112 = 0.056 (Ω)
Rưf2 = R2 – R3 = 0.252 – 0.168 = 0.084 (Ω)
Rưf3 = R1 – R2 = 0.378 – 0.252 = 0.126 (Ω) Bài 3:
Động cơ một chiều kích từ độc lập có thông số: Pđm = 30 KW; Uđm = 440 V;
Iđm= 79 A; nđm = 1000 vg/ph; Rư = 0,05 Rđm làm việc ở chế độ hãm tái sinh Xác định
𝜔 khi Iư = 60 A, Rưf = 0
Bài giải Phương trình hàm tái sinh:
Ih = Uu – Eu
R =
KΦωo – KΦω
R < 0
(2.1)
Tốc độ quay động cơ khi hãm:
ω = – Ih × R
KΦ + ωo Tại Iư = 0 ta có:
Trang 17ωo = Uđm
KΦđm =
Uđm × ωđm × Iđm
440 × 1000 × 79 9.55 × 30000 ≈ 121.33 (rad/s) Với Rư = R = 0.05Rđm = 0.05 × 440
79 = 0.28(Ω)
KΦ = KΦđm = Pđm
ωđm × Iđm =
30000 × 9.55
1000 × 79 = 3.63 (T) Vậy ω tại Ih= - 60(A) là :
ω = 121.33 – (–60) × 0.28
3.63 = 126 (rad/s) Bài 4:
Động cơ không đồng bộ ba pha có thông số Pđm = 22,6 kW; Uđm = 380V; nđm
= 1460vg/ph; r1 = 0,2; r’2 = 0.24; x1 = 0,39; x’2 = 0,46 Hãy xác định tốc độ động cơ khi mô men phụ tải bằng định mức, trong mạch rôto mắc thêm điện trở phụ đã quy đổi về stato là 1,2Ω; trong mạch stato mắc thêm điện kháng X1f = 0,75
Bài giải Phương trình đặc tính cơ:
2 × R2'
s × ω0 × R1 + R2'
s
2
+Xnm2
(2.2)
Trong đó:
U1 = 380
√3 = 220(V)
R2' = r2' + r2f' = 0.24 + 1.2 = 1.44 (Ω)
R1 = 0.2 (Ω)
Xnm = X1 + X2' + Xư = 0.39 + 0.46 + 0.75 = 1.6 (Ω)
M = Pđm
ω0 =
22600
ω0
Thay vào (1) ta được :
22600
ω =
3 × 2202 × 1.44
2 ⇔ s = 3.08 > 1 (Loại)
s = 0.26 (thỏa mãn)
Trang 18Ta có:
ω = ω0 × (1 – s) = 1460×2π
60 × (1 – 0.26) = 113.14 (rad/s) Vậy tốc độ động cơ: ω = 113.14 (rad/s)
Bài 5:
Cho một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc có các thông số sau:
Công suất định mức của động cơ: Pđm = 56 KW
Áp dây định mức: Vđm = 660V / 380V – Y/ (Tần số nguồn điện f = 50 Hz ) Tốc độ định mức của động cơ : nđm = 980 vòng/phút
Hiệu suất định mức là : đm = 93,5%
Hệ số công suất lúc tải định mức: cosđm = 0,86
Bội số dòng điện mở máy của động cơ là mI = 6
Khi cấp nguồn áp 3 pha 380V (áp dây) vào động cơ, lúc mang tải định mức xác định:
1 Tần số của rotor?
2 Dòng điện định mức cấp vào stator động cơ?
3 Công suất điện từ? Khi biết tổn hao ma sát cơ, quạt gió chiếm 15% tổng tổn hao của động cơ; tổn hao thép chiếm 25% tổng tổn hao
Bài giải
1, Tần số của rotor:
n1 = 60 × f
p =
60 × 50
3 = 1000 (vòng/phút)
Hệ số trượt:
s = n1 – n2
n1 =
1000 – 980
1000 = 0.02
=> Tần số của rotor: f2 = f1 × s = 50 × 0.02 = 1 (Hz)
2, Ta có
P1 = 3 × v1 × I1 × cosμ1 ⇒ I1 = P1
3 × v1 × cosμ