Bài tập lớn truyền động điện

Bài Tập Lớn Cơ Sở Truyền Động Điện ,Đề Tài: Tính toán các trạng thái làm việc của động cơ điện trong hệ truyền động điện , TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH , KHOA ĐIỆN , 1. Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện tự nhiên. 2. Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện nhân tạo khi thực hiện giảm từ thông kích từ (3+K)% so với từ thông kích từ định mức. (K là số thứ tự sinh viên) 3. Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện nhân tạo biến trở khi mắc vào mạch phần ứng điện trở có giá trị (2+0,K)(). 4. Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện nhân tạo khi thực hiện giảm điện áp phần ứng (7+K)% so với điện áp định mức. 5. Tính các cấp điện trở khởi động với yêu cầu khởi động nhanh qua 4 cấp. 6. Động cơ đang làm việc trên đặc tính tự nhiên với mômen phụ tải bằng (37+K)% Mđm, thực hiện đảo chiều điện áp phần ứng, giữ nguyên từ thông kích từ và mắc thêm vào mạch phần ứng điện trở có giá trị 3(). Hãy tính mômen điện từ động cơ sinh ra đầu và cuối quá trình hãm, vẽ đặc tính hãm? 7. Động cơ đang làm việc trên đặc tính tự nhiên với mômen phụ tải bằng (37+K)% Mđm, thực hiện cắt nguồn phần ứng, giữ nguyên từ thông kích từ và mắc thêm vào mạch phần ứng điện trở có giá trị 4(). Hãy tính mômen điện từ động cơ sinh ra đầu và cuối quá trình hãm, vẽ đặc tính hãm?

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA ĐIỆN 

Bài Tập Lớn

Cơ Sở Truyền Động Điện

Đề Tài: Tính toán các trạng thái làm việc của động cơ

điện trong hệ truyền động điện

Giáo Viên Hướng Dẫn : Ths.Nguyễn Minh Thư

Sinh Viên Thực Hiện : Phan Trọng Tiến

Mã Sinh Viên : 1505200773

Lớp Học Phần : Cơ Sở Truyền Động Điện (122)_02

Nghệ An, 1/2023

-0&0 -

BÀI TẬP LỚN CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

Sinh viên thực hiện:Phan Trọng Tiến Lớp:DHDDTCK15(DCN)B

Giáo viên hướng dẫn:Ths.Nguyễn Minh Thư Lớp:Cơ Sở Truyền Động Điện (122)_2

I ĐỀ.TÀI: Tính toán các trạng thái làm việc của động cơ điện trong hệ truyền động điện

II CÁC SỐ LIỆU KỸ THUẬT:

Động cơ điện một chiều kích thích độc lập: P đm = 16kW; U đm =220V; I đm =84,8A;

n đm =1200vg/ph; R ư =0,07 

III NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN:

1 Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện tự nhiên

2 Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện nhân tạo khi thực hiện giảm từ thông kích từ (3+K)% so với từ thông kích từ định mức (K là số thứ tự sinh viên)

3 Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện nhân tạo biến trở khi mắc vào mạch phần ứng điện trở có giá trị (2+0,K)()

4 Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện nhân tạo khi thực hiện giảm điện áp phần ứng (7+K)% so với điện áp định mức

5 Tính các cấp điện trở khởi động với yêu cầu khởi động nhanh qua 4 cấp

6 Động cơ đang làm việc trên đặc tính tự nhiên với mômen phụ tải bằng (37+K)% M đm , thực hiện đảo chiều điện áp phần ứng, giữ nguyên từ thông kích từ và mắc thêm vào mạch phần ứng điện trở có giá trị 3() Hãy tính mômen điện từ động cơ sinh ra đầu và cuối quá trình hãm, vẽ đặc tính hãm?

7 Động cơ đang làm việc trên đặc tính tự nhiên với mômen phụ tải bằng (37+K)% M đm , thực hiện cắt nguồn phần ứng, giữ nguyên từ thông kích từ và mắc thêm vào mạch phần ứng điện trở có giá trị 4() Hãy tính mômen điện từ động cơ sinh ra đầu và cuối quá trình hãm, vẽ đặc tính hãm?

IV KẾ HOẠCH THỰC HIỆN:

Ngày giao đề tài: 6/1/2023

Ngày nộp đề tài: 2/2/2023

Bộ môn Giáo viên hướng dẫn

BÀI TẬP LỚN MÔN CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

SVTH:Phan Trọng Tiến 1

BÀI 1: Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện tự nhiên

- Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện tự nhiên

Tốc độ định mức

ωđm = n

9,55 =

1200 9,55 = 125,65 (rad/s)

Kϕđm = Uđm − Iđm.Rư

220 − 84,8.0,07 125,65 = 1,704 Tốc độ không tải lý tưởng

ω0 = Uđm

Kϕđm =

220 1,704 = 129,11(rad/s)

Mô Mên Định Mức,Dòng định mức

=> Phương trình đặc tính cơ

ω = U

Kϕđm −

Ru (Kϕđm)2M =

220 1,704−

0,07 (1,704)2 127,338 = 126,038

ω = U

Kϕđm −

Ru

KϕđmI =

220 1,704−

0,07 1,704 84,8 = 125,624

ω0 (129,11)

ωđm (125,65)

ω

M

Mđm(127,338)

TN

TN

I

ω

Iđm(84,8)

0

0

ω0 (129,11)

ωđm (125,65)

Câu 2 : Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện nhân tạo khi thực hiện giảm từ thông

kích từ (3+K)% = (3+47)=50% so với từ thông kích từ định mức (K là số thứ

tự sinh viên)

- Xây Dựng đặc tính cơ và cơ điện nhân tạo khi giảm  kích từ 50% so với  kích từ

định mức

ωđm = n

9,55 = 125,65 (rad/s) ,Kϕđm = 1,704

Kϕ = 50%Kϕđm = 0,50.1,704 = 0,852

Tốc độ không tải lý tưởng

ω0NT = Uđm

Dòng ngắn mạch,Mô Men Ngắn Mạch:

Inm = Uđm

0,07 = 3142,9

Mnm = Kϕ Inm = Kϕ.Uđm

Rư = 0,852.

220 0,07 = 2677,714 Phương trình đặc tính cơ và cơ điện

ω = Uđm

Kϕ −

Rư (Kϕ)2 M = 220

0,852−

0,07 (0,852)2 127,338 = 245,937

ω = Uđm

Kϕ −

Rư

Kϕ I =

220 0,852 −

0,07 0,852 84,8 = 251,249

- Vẽ Đặc tính nhân tạo đặc tính cơ và cơ điện khi thay đổi từ thông

BÀI TẬP LỚN MÔN CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

SVTH:Phan Trọng Tiến 3

Câu 3: Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện nhân tạo biến trở khi mắc vào mạch

phần ứng điện trở có giá trị (2+0,K) = (2+0,47)=2,47()

- Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện nhân tạo khi mắc Rf = 2,47 ()

ω0TN = Uđm

Kϕđm =

220 1,704 = 129,11 (rad/s)

Mô men định mức,dòng điện định mức:

Mđm = 127,338 , Iđm = 84,8

Phương trình đặc tính cơ và cơ điện

ωNT = Uđm

Kϕđm−

Rư+ Rf (Kϕđm)2

M = 220

1,704−

0,07 + 2,47 (1,704)2 127,338 = 17,716

ωNT = Uđm

Kϕđm−

Rư + Rf

Kϕđm I =

220 1,704−

0,07 + 2,47 1,704 84,8 = 2,704

- Vẽ Đặc tính nhân tạo đặc tính cơ và cơ điện khi mắc vào mạch phần ứng Rf

Bài 4: Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện nhân tạo khi thực hiện giảm điện áp

phần ứng (7+K)% = (7+47)%=54% so với điện áp định mức

- Xây dựng đặc tính cơ và cơ điện nhân tạo khi U = 54%Uđm

+ Tốc độ không tải lý tưởng

UA = 54%Uđm = 0,54.220=66

ω0TN = Uđm

ω0A = UA

Kϕđm =

0,54.220 1,704 = 69,718 (rad/s) + Phương trình đặc tính cơ và cơ điện

ωNT = UA

Kϕđm−

Rư (Kϕđm)2

M =0,54.220

1,704 −

0,07 (1,704)2 127,338 = 66,648

ωNT = UA

Kϕđm−

Rư

Kϕđm I =

0,54.220 1,704 −

0,07 1,704 84,8 = 66,235

Vẽ Đường Đặc Tính Nhân tạo Cơ và Cơ điện

ω

ω0TN(129,11)

ωđm (125,65)

ωNT(17,716)

ω

ω0TN (129,11)

ωđm (125,65)

ωNT(2,704)

ĐẶC TÍNH CƠ NHÂN TẠO ĐẶC TÍNH CƠ ĐIỆN NHÂN TẠO

BÀI TẬP LỚN MÔN CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

SVTH:Phan Trọng Tiến 5

Câu 5: Tính các cấp điện trở khởi động với yêu cầu khởi động nhanh qua 4

cấp

Ta có: Rư = 0,07,Rđm = Uđm

84,8 = 2,59

R∗ư = Rư

Rđm =

0,07 2,59 = 0,027 + Xác định dòng khởi động lớn nhất:

Ikđ = I1 = (2 – 2,5)Iđm = 2,2.84,8=186,56

I1∗ = I1

Iđm =

186,56 84,8 = 2,2

Ta tính được bội số dòng điện khởi động: m=4

 = √Uđm

Rư I1

m

= √ 1

R∗ư I1∗

m

= √ 1 0,027.2,2

4

= 2,026

Kiểm nghiệm lại giá trị dòng điện I2

ω

ω0TN

ωđm

ω0A (69,718)

ωNT (66,648)

TN

U=54%Uđm

ω

TN

U=54%Uđm

ω0TN

ωđm

ω0A (69,718)

ωNT (66,235)

I2 = I1 = 186,56

Điện trở phụ qua các cấp :

Rf1 = ( − 1) Rư = (2,026 − 1).0,07 = 0,072

Rf2 =  ( − 1) Rư = 2,026 (2,026 − 1).0,07 = 0,146

Rf3 = 2 ( − 1) Rư = 2,0262 (2,026 − 1).0,07 = 0,295

Rf4 = 3 ( − 1) Rư = 2,0263 (2,026 − 1).0,07 = 0,597

Câu 6: Động cơ đang làm việc trên đặc tính tự nhiên với mômen phụ tải bằng

(37+K)% M đm , thực hiện đảo chiều điện áp phần ứng, giữ nguyên từ thông kích từ

và mắc thêm vào mạch phần ứng điện trở có giá trị 3() Hãy tính mômen điện từ

động cơ sinh ra đầu và cuối quá trình hãm, vẽ đặc tính hãm?

Mc = (37+47)%Mđm =84%Mđm

Kϕ = Kϕđm = Uđm − Iđm Rư

ωđm = 1,704

Ta có: Mđm = 127,338

=> Mc = 84%Mđm = 0,84.127,338=106,964

=> ωđm = n

9,55 = 125,65 (rad/s)

=> ωA = Uđm

Dòng hãm đầu

Ih1 = −Uđm+Kϕđm ωA

Rư + Rfư = −

220 + 1,704.126,529

0,07 + 3 = −141,891 Dòng hãm cuối

I = − Uđm = − 220 = −71,661

BÀI TẬP LỚN MÔN CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

SVTH:Phan Trọng Tiến 7

Mô men điện từ động cơ sinh ra đầu quá trình hãm

Mhđ = Kϕ.Ih1 = 1,704 (−141,891) = −241,782

Mô men điện từ sinh ra cuối quá trình hãm

Mhc = Kϕ.Ih2 = 1,704 (−71,661) = −122,110

Vẽ Đặc tính Hãm Ngược

Câu 7: Động cơ đang làm việc trên đặc tính tự nhiên với mômen phụ tải bằng

(37+K)% M đm , thực hiện cắt nguồn phần ứng, giữ nguyên từ thông kích từ và mắc

thêm vào mạch phần ứng điện trở có giá trị 4() Hãy tính mômen điện từ động cơ

sinh ra đầu và cuối quá trình hãm, vẽ đặc tính hãm?

Mc = (37+K)%Mđm = (37+47)%Mđm = 84%Mđm,Rf = 4()

ωđm = n

9,55 =

1200 9,55 = 125,65 (rad/s)

ω0TN (129,11)

ωA (126,529)

Mhđ(-241,782)

- Mc

−ω0TN (−129,11)

Mhc

−ωôđ

Mc=0,84.M đm

Kϕ = Kϕđm = Uđm − Iđm Rư

ωđm = 1,704

Ta có: Mđm = Pđm

nđm 9,55 = 16.1000

1200 9,55 = 127,338

Mc = 84%Mđm =0,84.127,338=106,964

- Tốc độ không tải lý tưởng

ω0 = Uđm

Kϕđm =

220 1,704 = 129,11 Phưởng trình đặc tính cơ khi hãm động năng

ωc = −Rư + Rf

Kϕ2 Mc = −

0,07 + 4 1,7042 106,964 = −149,931

ωhbđ = Uđm

Kϕ −

Rư

Kϕ2 Mc =

220 1,704−

0,07 1,7042 106,964 = 126,529

Dòng hãm ban đầu

Ihbđ = −Kϕ ωhbđ

Rư+ Rfư = −

1,704.126,529 0,07 + 4 = −52,974

Mô men điện từ sinh ra đầu quá trình hãm

Mhbđ = Kϕ Ihbđ = 1,704.(−52,974)= −90,268

Mô men điện từ sinh ra cuối quá trình hãm: Mhc = 0