Đáp Án phần tự luận máy Điện

Đáp Án phần tự luận máy Điện, Đại học Hàng hải Việt Nam- bao gồm 10 câu tự luận Đề cương hệ đào tạo chất lượng cao

Câu hỏi tự luận

14 Động cơ không đồng bộ ba pha roto dây quấn có công suất định mức 17,5 kW, dòng điện định mức 21 A điện áp định mức 380 V số cực 2p = 4 dây quấn stator đấu ∆, tốc độ quay định mức 1470 vg/ph cho biết tỉ số Mmax/ Mmin = 1.5, Mmở máy(mm)/ Mđm = 1.2.

a Tính mômen mở máy của động cơ.

b Tính tốc độ của động cơ khi mômen tải đạt cực đại

15 Động cơ không đồng bộ ba pha roto dây quấn đấu Y/∆ 380/220V, R1 =

0, R2’ = 0,25Ω, X1 = 0,96Ω, X2Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ

đấu Udây = 380V Tính tốc độ định mức của động cơ, dòng điện định mức động cơ và vẽ mạch điện thay thế của động cơ

16Ω, X2 Một động cơ điện không đồng bộ ba pha roto lồng sốc có các thông số: Pđm = 11,9kW, Uđm = 220V, Iđm = 25A, f = 50Hz, 2p = 6Ω, X2, ∆Pcu2 = 480W,

∆PFe = 235W, Pcơ = 180W, ∆Pphụ = 6Ω, X20W, cos = 0,82.

a Tính công suất điện từ và Moment điện từ.

b Tính tốc độ quay của động cơ.

c Tính tổng các tổn hao công suất biết I1 = 41 A

17 Cho động cơ điện không đồng bộ ba pha roto dây quấn có điện áp 380/220V, đấu Y/Δ, tần số f = 50 Hz và các thông số kỹ thuật cho dưới đây: R1=0,46Ω, X2Ω

X1=2,24 Ω

R2=0,02

ΩX2=0,08

Kdq1=0,93

Kdq2=0,95

5W1=192

vòng

W2=36Ω, X2

vòng số

pha:

m1=m2=3

a Tính hệ số quy đổi sức điện động và hệ số quy đổi dòng điện.

b Tính dòng điện Imm điện trở mở máy vào mạch để moment mở máy cực đại.

18 Một động cơ điện không đồng bộ 3 pha dây quấn Stato nối hình ∆, điện

áp dưới 220V; 50Hz Số liệu động cơ: p = 2; I1 = 21A; = 0,82; = 0,837; s = 0,053

Tính tốc độ động cơ, công suất điện động cơ tiêu thụ P2, tổng các tổn hao, công suất hữu ích P2, moment quay động cơ.

19 Máy phát điện đồng bộ đấu Y điện áp 6Ω, X2,3 kV cung cấp cho tải ba pha đấu Y có tổng trở pha Z = 20 + j20 Ω

a Xác định hệ số cos của máy.

b Khi hòa thêm một máy bù đồng bộ với công suất bù 100 – j6Ω, X200 kVA thì hệ

số cos của toàn hệ thống sau khi bù là bao nhiêu.

20 Máy phát điện đồng bộ một pha cung cấp cho hộ tiêu thụ 1200 + j200 kVA với điện áp 6Ω, X2,3 kV.

a Xác định P, Q, S của máy phát.

b Khi hòa thêm một máy bù đồng bộ với S = 30 – 20j kVA.Tính cos

21 Máy phát điện đồng bộ ba pha cực ẩn nối Y có S = 280 kVA, U = 380 V, cos = 1, điện kháng đồng bộ là 0,2 Ω bỏ qua điện trở phần ứng.

a Tính Iđm.

b Tính điện áp máy phát khi không tải.

22 Động cơ đồng bộ ba pha dây quấn stator nối Y nhãn máy ghi: Pđm =

1000 Kw, Uđm = 6Ω, X2 kW, Iđm = 113 A, 2p = 4, f = 50 Hz, ɳ = 0,86Ω, X2

a Tính tốc độ định mức và hệ số công suất của động cơ.

b Tính tổng các tổn hao trong động cơ.

23.Một động cơ điện đồng bộ ba pha đấu hình sao có các số liệu sau: Pđm

= 575 kW, Uđm = 6Ω, X2 kV, 2p = 6Ω, X2, cos = 1, = 50 Hz, = 0,95.

a Tính moment quay của động cơ, dòng điện định mức.

b Nếu moment cản bằng 75% Mđm thì công suất phản kháng tối đa của động cơ có thể bù là bao nhiêu ? Muốn đạt được điều đó phải làm như thế nào ?

24.Một máy phát điện đồng bộ ba pha đấu hình Y có: Sđm = 2000 kVA, Uđm

= 2,3 kV, Rư = 0,0425 Ω, mạch kích từ tiêu thụ từ nguồn Ukt = 220 V, Ikt =

35 A, ∆PFe = 41,2 kW, ∆Pcơ = 22,8 kW, bỏ qua tổn hao phụ

Tính tổng tổn hao và hiệu suất của máy phát biết cos = 0,8

Đáp án

Bài 14: Động cơ không đồng bộ ba pha roto dây quấn có công suất định mức 17,5 kW, dòng điện định mức 21 A điện áp định mức 380 V số cực 2p = 4 dây quấn stator đấu ∆, tốc độ quay định mức 1470 vg/ph cho biết tỉ số

Mmax/ Mmin = 1.5, Mmở máy(mm)/ Mđm = 1.2

Tính mômen mở máy của động cơ

Tính tốc độ của động cơ khi mômen tải đạt cực đại

GIẢI:

Tính Moment mở máy của động cơ:

Từ (4.39) ta có:

Mà theo công thức (4.48) thì: Km = 1,2

Tính tốc độ của động cơ khi Moment tải đạt cực đại

Tốc độ của từ trường quay:

Từ công thức hệ số trượt ta suy ra:

Vậy hệ số trượt định mức là:

Từ (4.15) ta có tốc độ động cơ khi Moment tải đạt cực đại là:

Bài 15: Động cơ không đồng bộ ba pha roto dây quấn đấu Y/∆ 380/220V, R1

= 0, R2’

= 0,25Ω, X1 = 0,96Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu

Udây = 380V Tính tốc độ định mức của động cơ, dòng điện định mức động

cơ và vẽ mạch điện thay thế của động cơ

GIẢI:

Ta có: n1 = 1500

Vậy tốc độ định mức động cơ là:

Dòng điện định mức:

Bài 16Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu : Một động cơ điện không đồng bộ ba pha roto lồng sốc có các thông số: Pđm = 11,9kW, Uđm = 220V, Iđm = 25A, f = 50Hz, 2p = 6Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu , ∆Pcu2 = 480W, ∆PFe = 235W, Pcơ = 180W, ∆Pphụ = 6Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu 0W, cos = 0,82

Tính công suất điện từ và Moment điện từ

Tính tốc độ quay của động cơ

Tính tổng các tổn hao công suất biết I1 = 41 A

GIẢI:

Tính công suất điện từ và Moment điện từ Từ giản đồ công suất hình 4.5 ta

có thể suy ra:

Công suất điện từ:

Moment điện từ:

Tính tốc độ quay của động cơ

Hệ số trượt tính theo công thức (4.31):

Tốc độ quay của động cơ:

Tính tổng các tổn hao công suất

Công suất điện động cơ tiêu thụ:

Tổng các tổn hao công suất:

Bài 17: Cho động cơ điện không đồng bộ ba pha roto dây quấn có điện áp 380/220V, đấu Y/Δ, tần số f = 50 Hz và các thông số kỹ thuật cho dưới đây: R1=0,46Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu Ω X1=2,24

Ω

R2=0,02

Ω X2=0,08 Kdq1=0,9

32

Kdq2=0,9

55 W1=192

vòng

W2=36Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu vòng

số pha:

m1=m2=3 Tính hệ số quy đổi sức điện động và hệ số quy đổi dòng điện

Tính dòng điện Imm điện trở mở máy vào mạch để moment mở máy cực đại GIẢI:

Hệ số quy đổi sức điện động và hệ số quy đổi dòng điện tính theo biểu thức (4.6Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu ) và (4.7):

Vậy hệ số quy đổi toàn mạch là:

Tính dòng điện Imm và điện trở mở máy vào mạch để moment mở máy cực đại

Điện trở roto quy đổi về stator:

[Ω] Điện trở kháng roto quy đổi về stator: [Ω] Dòng điện mở máy trực tiếp là:

Để Moment mở máy đạt cực đại thì hệ số trượt:

Suy ra điện trở mở máy vào mạch để moment mở máy cực đại:

[Ω]

Bài 18: Một động cơ điện không đồng bộ 3 pha dây quấn Stato nối hình ∆, điện áp dưới 220V; 50Hz Số liệu động cơ: p = 2; I1 = 21A; = 0,82; = 0,837; s =

0,053 Tính tốc độ động cơ, công suất điện động cơ tiêu thụ P2, tổng các tổn hao, công suất hữu ích P2, moment quay động cơ

GIẢI:

Tốc độ góc của động cơ:

Tốc độ động cơ:

Công suất điện động cơ tiêu thụ:

Công suất hữu ích:

Tổn hao công suất:

Momen quay động cơ:

Bài 19: Máy phát điện đồng bộ đấu Y điện áp 6Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu ,3 kV cung cấp cho tải ba pha đấu Y có tổng trở pha Z = 20 + j20 Ω

Xác định hệ số cos của máy

Khi hòa thêm một máy bù đồng bộ với công suất bù 100 – j6Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu 00 kVA thì hệ

số cos của toàn hệ thống sau khi bù là bao nhiêu

GIẢI:

Ta có hệ số cos được tính như sau:

Dòng điện định mức pha của máy phát trước khi hòa thêm một máy bù đồng

bộ

là:

Vậy tổng công suất biểu kiến của máy phát trước khi bù là:

Vậy tổng công suất sau khi bù là:

Ta suy ra hệ số công suất:

Bài 20: Máy phát điện đồng bộ một pha cung cấp cho hộ tiêu thụ 1200 + j200 kVA với điện áp 6Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu ,3 kV

Xác định P, Q, S của máy phát

Khi hòa thêm một máy bù đồng bộ với S = 30 – 20j kVA.Tính cos

GIẢI:

Ta có P = 1200 kW, Q = 200 kVAr vậy:

Khi hòa thêm một máy bù đồng bộ với S = 30 – 20j kVA thì ta có:

Vậy hệ số công suất:

Bài 21: Máy phát điện đồng bộ ba pha cực ẩn nối Y có S = 280 kVA, U =

380 V, cos = 1, điện kháng đồng bộ là 0,2 Ω bỏ qua điện trở phần ứng a Tính Iđm

b Tính điện áp máy phát khi không tải

GIẢI:

Dòng điện định mức:

Điện áp định mức khi không tải là:

Ta vẽ đồ thị vectơ cho trường hợp này là:

Hình 5.13 Đồ thị vecto khi tải thuần trở

Từ đồ thị này ta suy ra:

Vậy điện áp máy phát lúc không tải là:

Bài 22: Động cơ đồng bộ ba pha dây quấn stator nối Y nhãn máy ghi: Pđm =

1000 Kw, Uđm = 6Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu kW, Iđm = 113 A, 2p = 4, f = 50 Hz, ɳ = 0,86Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu

Tính tốc độ định mức và hệ số công suất của động cơ

Tính tổng các tổn hao trong động cơ

GIẢI:

Tốc độ định mức của động cơ:

Ta

có:

Vậy hệ số công suất của động cơ là:

Tổng tổn hao trong động cơ:

Bài 23: Một động cơ điện đồng bộ ba pha đấu hình sao có các số liệu sau: Pđm = 575 kW, Uđm = 6Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu kV, 2p = 6Ω, X2’ = 0,94Ω, f = 50Hz, sđm = 0,02, động cơ đấu , cos = 1, = 50 Hz, = 0,95

Tính moment quay của động cơ, dòng điện định mức

Nếu moment cản bằng 75% Mđm thì công suất phản kháng tối đa của động

cơ có thể bù là bao nhiêu ? Muốn đạt được điều đó phải làm như thế nào ? GIẢI:

Tốc độ động cơ:

Moment quay của động cơ:

Công suất tiêu thụ của động cơ:

Dòng điện định mức của động cơ:

Tổng tổn hao:

Công suất cơ khi moment cản Mcản =0,75 Mđm:

Công suất điện tiêu thụ lúc moment cản giảm còn 75% là:

Công suất biểu kiến:

Công suất phản kháng khi moment cản còn 75% là:

Vậy muốn tăng công suất phản kháng thì phải tăng dòng điện kích từ của động cơ

Bài 24: Một máy phát điện đồng bộ ba pha đấu hình Y có: Sđm = 2000 kVA, Uđm = 2,3 kV, Rư = 0,0425 Ω, mạch kích từ tiêu thụ từ nguồn Ukt = 220 V, Ikt = 35 A, ∆PFe = 41,2 kW, ∆Pcơ = 22,8 kW, bỏ qua tổn hao phụ Tính tổng tổn hao và hiệu suất của máy phát biết cos = 0,8

GIẢI:

Dòng điện định mức:

Tổng hao dây quấn kích từ:

Tổn hao đồng trong dây quấn phần ứng:

Tổng tổn hao công suất theo công thức (5.17):

Hiệu suất của máy theo công thức (5.13):