Bài 1. Một máy biến áp (MBA) một pha k = 2, có mạch từ làm bằng thép lá kỹ thuật điện. Tiết diện lõi thép S = 24cm2, hệ số điền kín 0,93. Ở chế độ không tải, điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp , tần số f = 50Hz. Từ cảm trong lõi Bmax = 1,6T. Hãy xác định từ thông , sức điện động E1, E2, e1, e2, điện áp thứ cấp không tải U20. Bài 2. Một MBA không tải đóng vào điện áp xoay chiều , tần số f = 50Hz, tiêu thụ công suất tác dụng P0 = 220W và dòng điện I0 = 0,33A. Hãy tính sức điện động E1, thành phần tác dụng và thành phần phản kháng của dòng điện không tải, điện trở, điện kháng và tổng trở không tải. Bài 3. Một MBA một pha cung cấp điện cho tải có Ut = 200V, It = 30A, trễ. Cho biết tổn hao đồng của hai dây quấn ∆Pcu = 200W, tổn hao sắt từ ∆Pst = 45W, công suất phản kháng cần thiết để tạo ra từ thông chính Q0 = 214VAr. Công suất phản kháng để tạo ra từ thông tản sơ và thứ cấp 310VAr. Xác định công suất tác dụng và phản kháng của nguồn cung cấp cho máy biến áp và hệ số công suất phía sơ cấp của máy biến áp. Bài 4. Một MBA một pha có thông số dây quấn sơ cấp và thứ cấp như sau: Biết R1 = 0,58 ; X1 = 4,4 ; R2 = 0,03 ; X2 = 0,42 . Thí nghiệm không tải cho: điện áp U1 = 20210V; U20 = 6600V; I0 = 12,3A; P0 = 26600W. Tính các thông số trên sơ đồ thay thế không tải.
Trang 1Bài tập Chương 5 MÁY BIẾN ÁP Bài 1 Một máy biến áp (MBA) một pha k = 2, có mạch từ làm bằng thép lá kỹ thuật điện.
Tiết diện lõi thép S = 24cm2, hệ số điền kín 0,93 Ở chế độ không tải, điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp u1=220√2sin ωtt , tần số f = 50Hz Từ cảm trong lõi B
max = 1,6T Hãy xác định
từ thông φmax , sức điện động E1, E2, e1, e2, điện áp thứ cấp không tải U20
Bài 2 Một MBA không tải đóng vào điện áp xoay chiều u(t )=8160sin ωtt , tần số f = 50Hz, tiêu thụ công suất tác dụng P0 = 220W và dòng điện I0 = 0,33A Hãy tính sức điện động E1, thành phần tác dụng và thành phần phản kháng của dòng điện không tải, điện trở, điện kháng và tổng trở không tải
Bài 3 Một MBA một pha cung cấp điện cho tải có Ut = 200V, It = 30A, cos ϕ t=0,8 trễ Cho biết tổn hao đồng của hai dây quấn ∆Pcu = 200W, tổn hao sắt từ ∆Pst = 45W, công suất phản kháng cần thiết để tạo ra từ thông chính Q0 = 214VAr Công suất phản kháng để tạo ra
từ thông tản sơ và thứ cấp 310VAr Xác định công suất tác dụng và phản kháng của nguồn cung cấp cho máy biến áp và hệ số công suất phía sơ cấp của máy biến áp
Bài 4 Một MBA một pha có thông số dây quấn sơ cấp và thứ cấp như sau: Biết R1 = 0,58
Ω ; X1 = 4,4 Ω ; R2 = 0,03 Ω ; X2 = 0,42 Ω Thí nghiệm không tải cho: điện áp U1 = 20210V; U20 = 6600V; I0 = 12,3A; P0 = 26600W Tính các thông số trên sơ đồ thay thế không tải
Bài 5 Thông số của MBA một pha: Sđm = 25kVA; U1đm = 380V; U2đm = 127V điện áp ngắn mạch phần trăm Un% = 4%
a, Tính các dòng điện định mức
b, Tính dòng điện ngắn mạch khi dây quấn hạ áp ngắn mạch, dây quấn cao áp đặt vào điện áp bằng định mức và 70% định mức
Bài 6 Một MBA một pha Sđm = 2500VA, U1đm = 220V, U2đm = 127V Thí nghiệm ngắn mạch: I1n = I1đm = 11,35A, Un = 8,8V, Pn = 80W Thí nghiệm không tải cho biết: U1 = 220V,
I0 = 1,4A, P0 = 30W
a, Tính các thông số trong sơ đồ thay thế
b, Khi tải RL có cos ϕ t = 0,8 Xác định hiệu suất và điện áp thứ cấp khi hệ số tải kt = 1
và kt = 0,5
Bài 7 Một MBA ba pha nối Y/∆ có Sđm = 60kVA, U1đm = 35kV, U2đm = 400V, I0% = 11% ,
Un% = 4,55%, P0 = 502W, Pn = 1200W
a, Tính dòng điện định mức, dòng điện không tải, hệ số công suất không tải, điện áp ngắn mạch Un, hệ số công suất ngắn mạch cos ϕ n
b, Thông số trong sơ đồ thay thế
c, Tính hệ số tải khi hiệu suất đạt cực đại
d, Máy làm việc với tải RL có cos ϕ t = 0,9 và hệ số tải kt = 0,5 Tính hiệu suất, công suất tác dụng, công suất phản kháng, dòng điện, hệ số công suất ở phía sơ cấp
Trang 2ĐÁP ÁN CHƯƠNG 5 Bài 1 Một máy biến áp (MBA) một pha k = 2, có mạch từ làm bằng thép lá kỹ thuật điện.
Tiết diện lõi thép S = 24cm2, hệ số điền kín 0,93 Ở chế độ không tải, điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp u1=220√2sin ωtt , tần số f = 50Hz Từ cảm trong lõi B
max = 1,6T Hãy xác định
từ thông φmax , sức điện động E1, E2, e1, e2, điện áp thứ cấp không tải U20
Bài giải
Tiết diện tác dụng (hữu ích) lõi thép: St = 0,93.S = 0,93.24 = 22,32 cm2
Từ thông cực đại trong lõi thép: max Bmax.S t 1,6.22,32.104 35,712.104Wb Giả sử bỏ qua điện áp rơi trên điện trở dây quấn và điện kháng tản dây quấn, xem như
E1 = U1 = 220V ta có:
1
max
220
4,44 4,44.50.35,712.10
E
vòng Điện áp hiệu dụng phức: U1220 0 0V
Sức điện động hiệu dụng phức: E1 220
(V) Trị số tức thời sức điện động sơ cấp: e t1( ) 220 2 sin( t )V
Trị số hiệu dụng của sức điện động thứ cấp:
1 2
220
110 2
E E k
V Trị số tức thời của sức điện động thứ cấp: e t2( ) 110 2 sin( t )V
Trị số hiệu dụng phức: E2 110
(V) Điện áp thứ cấp không tải: U20 = E2 = 110V
Bài 2 Một MBA không tải đóng vào điện áp xoay chiều u(t )=8160sin ωtt , tần số f = 50Hz, tiêu thụ công suất tác dụng P0 = 220W và dòng điện I0 = 0,33A Hãy tính sức điện động E1, thành phần tác dụng và thành phần phản kháng của dòng điện không tải, điện trở, điện kháng và tổng trở không tải
Bài giải
Giả sử bỏ qua các thành phần tổn hao: 1 1
8160
5770 2
E U
V
Hệ số công suất MBA không tải:
0 0
0
220
5770.0,33
P UI
; 0 83,390 Thành phần tác dụng dòng điện trùng pha điện áp:
0R 0cos 0 0,33.0,115 0,038
Thành phần phản kháng dòng điện (thành phần từ hóa) trung pha từ thông:
Trang 30X 0sin 0 0,33 1 0,115 0,328
Tổng trở MBA không tải:
0 0 0
5770
17485 0,33
U Z I
Điện trở MBA không tải: R0 Z0cos0 17485.0,115 2011 Ω
Điện kháng MBA không tải: X0 Z0sin0 17485 1 0,115 2 17369Ω
Bài 3 Một MBA một pha cung cấp điện cho tải có Ut = 200V, It = 30A, cos ϕ t=0,8 trễ Cho biết tổn hao đồng của hai dây quấn ∆Pcu = 200W, tổn hao sắt từ ∆Pst = 45W, công suất phản kháng cần thiết để tạo ra từ thông chính Q0 = 214VAr Công suất phản kháng để tạo ra
từ thông tản sơ và thứ cấp 310VAR Xác định công suất tác dụng và phản kháng của nguồn cung cấp cho máy biến áp và hệ số công suất phía sơ cấp của máy biến áp
Bài giải
Công suất tác dụng của tải: P U I t t tcost 220.30.0,8 5280 W
Công suất phản kháng của tải: Q t U I t tsint 220.30.0,6 3960 VAR
Công suất tác dụng nguồn cung cấp cho MBA:
P1 = Pt + ∆Pst + ∆Pcu = 5280 + 45 + 200 = 5525W Công suất phản kháng nguồn cung cấp cho MBA:
Q1 = Qt + Q0 + Qtản = 3960 + 214 + 310 = 4484VAR Công suất biểu kiến sơ cấp: S1 P12 Q12 55252 44842 7115,6VA
Hệ số công suất phía sơ cấp:
1 1 1
5525
7115,6
P S
Bài 4 Một MBA 1 pha có thông số dây quấn sơ cấp, thứ cấp biết: R1 = 0,58 Ω ; X1 = 4,4
Ω ; R2 = 0,03 Ω ; X2 = 0,42 Ω Thí nghiệm không tải cho biết rằng: U1 = 20210V; U20 = 6600V; I0 = 12,3A; P0 = 26600W Tính các thông số trên sơ đồ thay thế không tải
Bài giải
Hệ số biến áp khi không tải:
1 20
20210
3,062 6600
U k U
Điện trở, điện kháng dây quấn thứ cấp quy đổi về phía sơ cấp:
2 2 3,062 0,037 0,347
2 2 3,062 0,42 3,94
Điện trở không tải:
0
0 175,82
P R I
Điện trở từ hóa: Rth = R0 – R1 = 175,82 – 0,58 = 175,24 Ω
Tổng trở không tải:
1 0 0
20210
1643 12,3
U Z I
Trang 4Điện kháng không tải: X0 Z02 R02 16432175,822 1633,5Ω
Điện kháng từ hóa: Xth = X0 – X1 = 1633,5 – 4,4 = 1629,1 Ω
Lưu ý: khi tính toán có thể lấy gần đúng Rth ≈ R0; Xth ≈ X0
Bài 5 Thông số của MBA một pha: Sđm = 25kVA; U1đm = 380V; U2đm = 127V điện áp ngắn mạch phần trăm Un% = 4%
a, Tính các dòng điện định mức
b, Tính dòng điện ngắn mạch khi dây quấn hạ áp ngắn mạch, dây quấn cao áp đặt vào điện áp bằng định mức và 70% định mức
Bài giải
a, Dòng điện định mức sơ cấp và thứ cấp:
2 1
1
25.10
65,79 380
đm đm
đm
S I
U
A
2 2
2
25.10
196,85 127
đm đm
đm
S I
U
A
b, Dòng điện ngắn mạch ở dây quấn sơ cấp:
1 1
1
đm đm đm
n đm
n
đm
U
trong đó
1 1
n n
đm
U u
U
là điện áp ngắn mạch tương đối Dòng điện ngắn mạch trong dây quấn thứ cấp:
Tổng quát:
đm n
n
I I u
Thay số vào ta có:
- Khi đặt vào dây quấn cao áp điện áp định mức 380V:
1 1
65,79
1644,75 0,04
đm n
n
I I
u
A
2 2
196,85
4927 0,04
đm n
n
I I
u
A
- Khi đặt vào dây quấn cao áp điện áp bằng 70% định mức:
1
70 1644,75 1151,32
100
n
A 2
70
4927 3448,9 100
n
A
Bài 6 Một MBA một pha Sđm = 2500VA, U1đm = 220V, U2đm = 127V Thí nghiệm ngắn mạch: I1n = I1đm = 11,35A, Un = 8,8V, Pn = 80W Thí nghiệm không tải: U1 = 220V, I0 = 1,4A, P0 = 30W
a, Tính các thông số trong sơ đồ thay thế
Trang 5b, Khi tải RL có cos ϕ t = 0,8 Xác định hiệu suất và điện áp thứ cấp khi hệ số tải kt = 1
và kt = 0,5
Bài giải
a, Điện trở nhánh từ hóa:
0
0
30 15,3 1,4
th
P R I
Tổng trở nhánh từ hóa:
0 0
220
157 1,4
th U Z
I
Điện kháng nhánh từ hóa: X th Z th2 R th2 1572 15,32 149Ω
Điện áp ngắn mạch phần trăm: 1
8,8
220
n n
đm
U U
U
Điện trở ngắn mạch:
/
80
0,621 11,35
n n
n
P
I
Tổng trở ngắn mạch:
8,8
0,775 11,35
n n n
U Z I
Điện kháng ngắn mạch: X n Z n2 R n2 0,7752 0,6212 0,46Ω
Có thể xem gần đúng: R1 ≈R2¿
; X1 ≈X2¿ /
1 2 0,31
2
n
R
2
n X
Hệ số biến áp:
1 1
2 2
220
1,73 127
đm đm
U N k
Thông số của dây quấn thứ cấp:
/ 2
0,31
0,1 1,73
R R k
/ 2
0,23
0,077 1,73
X X k
b, Hiệu suất MBA khi tải định mức: 0 2
cos
0,948 cos
t đm t
k S
Hiệu suất MBA khi tải kt = 0,5: 0 2
cos
0,952 cos
t đm t
k S
Độ biến thiên điện áp thứ cấp: U2%k U t( nR%cost U nX%sin )t
Điện áp thứ cấp: U2 U20(1 U2)
Trong đó: U nR%U n%.cosn 4.0,8 3,2%
% %.sin 4.0,6 2,4%
80
8,8.11,35
n n
n n
P
U I
Khi tải kt = 1: U2% 1.(3,2.0,8 2,4.0,6)% 4%
Trang 6Điện áp thứ cấp: U2 U20(1 U2) 127(1 0,04) 121,92 V
Khi tải kt = 0,5: U2% 0,5.(3,2.0,8 2,4.0,6)% 2%
Điện áp thứ cấp: U2 U20(1 U2) 127(1 0,02) 124,46 V
Bài 7 Một MBA ba pha nối Y/∆ có Sđm = 60kVA, U1đm = 35kV, U2đm = 400V, I0% = 11% ,
Un% = 4,55%, P0 = 502W, Pn = 1200W
a, Tính dòng điện định mức, dòng điện không tải, hệ số công suất không tải, điện áp ngắn mạch Un, hệ số công suất ngắn mạch cos ϕ n
b, Thông số trong sơ đồ thay thế
c, Tính hệ số tải khi hiệu suất đạt cực đại
d, Máy làm việc với tải RL có cos ϕ t = 0,9 và hệ số tải kt = 0,5 Tính hiệu suất, công suất tác dụng, công suất phản kháng, dòng điện, hệ số công suất ở phía sơ cấp
Bài giải
a, Dòng điện định mức:
3
1
60.10
1
3 3.35.10
đm đm
đm
S I
U
A 3
2
2
60.10
8,66
đm đm
đm
S I
U
A Dòng điện không tải:
0
0 1
% 0,11 100
đm
I
A
Hệ số công suất không tải:
0
0 0
502
3 3.35.10 0,11
P
U I
Điện áp ngắn mạch dây: 1 1
35000 1592
n
n đm
U
V Điện áp ngắn mạch pha:
1 1
1592
919,5
n np
U
V
Hệ số công suất ngắn mạch:
1200
3 3.1592.1
n n
n n
P
U I
b, Thông số sơ đồ thay thế:
Điện trở từ hóa:
502
13829
3 3.0,11
p th
R
Tổng trở từ hóa:
35000
183707
3 3.0,11
th
Z
Điện kháng nhánh từ hóa: X th Z th2 R th2 183185Ω
Trang 7Điện trở ngắn mạch: 12 12 2
1200
400
n pdm pdm
R
Tổng trở ngắn mạch:
1 1
919,5
919,5 1
np n
pdm
U Z I
Điện kháng ngắn mạch: X n Z n2 R n2 828Ω
Có thể xem gần đúng:
/
2
n R
2
n X
X X Ω
Hệ số biến áp pha:
1 1
35000
50,5
3 3.400
đm đm
U N
k
Thông số dây quấn thứ cấp:
/ 2
200
0,078 50,5
R R k
/
2
414
0,162 50,5
X
X
k
c, Hệ số tải khi hiệu suất đạt cực đại:
0,647 1200
t
n
P k
P
d, Tải RL có cos ϕ t = 0,9 và hệ số tải kt = 0,5
Hiệu suất:
3
0
0,97
t đm t
k S
Công suất tác dụng phía sơ cấp:P1P2P0k P t n2 27802W
Bỏ qua từ thông tản, công suất phản kháng phía sơ cấp:
Q1 = Qt + Qth (Qt là công suất phản kháng của tải)
sin 0,5.60.10 1 0,9 13076
t t đm t
Qth là công suất phản kháng cần thiết để từ hóa lõi thép Qth = Q0
0 3 0sin 0 3.35.10 0,11 1 0,075 6649
Có thể tính: Q0 S02 P02
S0 là công suất biểu kiến không tải: S0 3U1đm I0 3.35.10 0,11 66683 VA
Q 0 66682 5022 6649VA Công suất phản kháng phía sơ cấp: Q1Q t Q th 13076 6649 19725 VAr Nếu xét từ thông thì Q1 tính như sau: Q1 Q t Q thQtan Q t Q thk Q t2 n
Qn là công suất phản kháng trong thí nghiệm ngắn mạch với dòng điện định mức
Trang 8Công suất biểu kiến phía sơ cấp:
1 1 1 27802 19725 33503
Dòng điện sơ cấp:
1 1
1
33503
0,55
3 3.35000
S I
U
A
Hệ số công suất phía sơ cấp:
1 1 1
27802
33503
P S
Bài tập Chương 6 MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
Bài 1 Động cơ KĐB ba pha đấu ∆ đóng vào mạng điện có điện áp Ud = 230V Thông số động cơ: s = 0,04; W1 = 156 vòng, kdq1 = 0,955, W2 = 27 vòng, kdq2 = 0,903 Giả thiết tổn thất điện áp trên điện trở và điện kháng stato bằng 4,3%U1 Tính sức điện động của động
cơ khi rôto bị ghìm đứng yên và khi quay với hệ số trượt như trên
Bài 2 Cho một động cơ điện KĐB ba pha rôto dây quấn, số đôi cực p = 3, số vòng dây pha
stato W1 = 96, rôto W2 = 80 Hệ số dây quấn stato kdq1 = 0,945; rôto kdq2 = 0,96 Tần số dòng điện stato f = 50Hz, từ thông móc vòng dưới mỗi cực từ Φmax = 0,02Wb
a, Tính sức điện động pha cảm ứng trong dây quấn stato và rôto lúc quay với tốc độ
950 vòng/phút và lúc rôto bị ghìm đứng yên
b, Tính tần số dòng điện rôto trong 2 trường hợp trên
c, Cho điện trở dây quấn R2 = 0,062 Ω và điện kháng dây quấn rôto X2 = 0,1 Ω Tính dòng điện rôto trong 2 trường hợp trên
Bài 3 Động cơ điện KĐB ba pha, rôto dây quấn, Y/∆ - 380/220V, số đôi cực p = 2, hệ số
quy đổi sức điện động và dòng điện ke = ki = 2 Điện trở và điện kháng pha rôto đứng yên R2
= 0,2 Ω ; X2 = 2 Ω Cho rằng sức điện động pha stato gần đúng bằng điện áp đặt vào, tổn hao đồng trong dây quấn stato bằng tổn hao đồng trong dây quấn rôto, tổn hao sắt từ ∆Pst = 145W, tổn hao do ma sát và phụ ∆Pcf = 145W Tính dòng điện rôto, công suất hữu ích
P2, hiệu suất của động cơ làm việc với hệ số trượt s = 0,04 Điện áp dây lưới điện Ud = 380V, tần số f = 50Hz
Bài 4 Động cơ KĐB ba pha có số liệu: ∆/Y – 220/380V; 6,6A/3,8A; cos ϕ = 0,8; η = 0,83 Động cơ đóng vào mạng điện có điện áp dây 380V Xác định cách đấu dây động cơ, công suất tác dụng và phản kháng động cơ tiêu thụ của mạng điện, công suất định mức của động cơ
Bài 5 Động cơ điện KĐB ba pha 4 cực, điện trở dây quấn stato R1 = 0,53 Ω Động cơ đóng vào nguồn ba pha, tần số f = 50Hz tiêu thụ công suất P1 = 850W, dòng điện I1 = 15A Dây quấn đấu hình sao, tổn hao đồng trong dây quấn stato gấp hai lần tổn hao sắt từ Tính mômen điện từ
Trang 9Bài 6 Động cơ điện KĐB ba pha Pđm = 7,5kW; 220/380V - ∆/Y; f = 50Hz; p = 2; cos ϕ đm = 0,88; η đm = 0,88 Tổn hao sắt từ ∆Pst = 220W, tổn hao cơ và phụ ∆Pcf = 124,5W, điện trở dây quấn stato R1 = 0,69 Ω
Tính dòng điện định mức I1đm, công suất tác dụng P1, công suất phản kháng Q1, tốc độ động cơ n, mômen điện từ Biết động cơ mắc vào lưới có Uđm = 380V
Đáp án Chương 6:
MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Bài 1 Động cơ KĐB ba pha đấu ∆ đóng vào mạng điện có điện áp Ud = 230V Thông số động cơ: s = 0,04; W1 = 156 vòng, kdq1 = 0,955, W2 = 27 vòng, kdq2 = 0,903 Giả thiết tổn thất điện áp trên điện trở và điện kháng stato bằng 4,3%U1 Tính sức điện động của động
cơ khi rôto bị ghìm đứng yên và khi quay với hệ số trượt như trên
Bài giải
Hệ số quy đổi sức điện động:
1 1
2 2
156.0,955
6,11 27.0,903
dq e
dq
w k k
w k
Sức điện động khi rôto đứng yên:
2
(1 0,043) (1 0.043).230
36 6,11
E
V Sức điện động lúc rôto quay: E2s sE2 0,04.36 1,44 V
Bài 2 Cho một động cơ điện KĐB ba pha rôto dây quấn, số đôi cực p = 3, số vòng dây pha
stato W1 = 96, rôto W2 = 80 Hệ số dây quấn stato kdq1 = 0,945; rôto kdq2 = 0,96 Tần số dòng điện stato f = 50Hz, từ thông móc vòng dưới mỗi cực từ max= 0,02Wb
a, Tính sức điện động pha cảm ứng trong dây quấn stato và rôto lúc quay với tốc độ
950 vòng/phút và lúc rôto bị ghìm đứng yên
b, Tính tần số dòng điện rôto trong 2 trường hợp trên
c, Cho điện trở dây quấn R2 = 0,062 Ω và điện kháng dây quấn rôto X2 = 0,1 Ω Tính dòng điện rôto trong 2 trường hợp trên
Bài giải
a, Lúc rôto đứng yên, sức điện động cảm ứng:
1 4,44 1 dq1 max 4,44.50.96.0,945.0,02 403
2 4,44 2 dq2 max 4,44.50.80.0,96.0,02 341
Lúc rôto quay với tốc độ n = 950 vòng/phút, hệ số trượt:
1 1
1000 950
0,05 1000
s n
Sức điện động cảm ứng stato: E1 = 403V
Trang 10Sức điện động rôto lúc quay: E2s = sE2 = 0,05.341 = 17V
b, Tần số dòng điện rôto lúc quay: f2 = sf = 0,05.50 = 2,5Hz
Tần số dòng điện rôto lúc đứng yên (s = 1): f2 = f = 50Hz
Tốc độ từ trường quay: 1
60 60.50
1000 3
f n
p
vòng/phút
c, Dòng điện rôto lúc không quay:
2
2 2
341
2924 0,06 0,1
E I
Dòng điện rôto lúc quay với s = 0,05
2
17
282 ( ) 0,06 (0,05.0,01)
s E I
R sX
So sánh I2 ta thấy rõ, lúc rôto bị ghìm không quay, dòng điện rôto tăng lên rất nhiều
Bài 3 Động cơ điện KĐB ba pha, rôto dây quấn, Y/∆ - 380/220V, số đôi cực p = 2, hệ số
quy đổi sức điện động và dòng điện ke = ki = 2 Điện trở và điện kháng pha rôto đứng yên R2
= 0,2 Ω ; X2 = 2 Ω Cho rằng sức điện động pha stato gần đúng bằng điện áp đặt vào, tổn hao đồng trong dây quấn stato bằng tổn hao đồng trong dây quấn rôto, tổn hao sắt từ ∆Pst = 145W, tổn hao do ma sát và phụ ∆Pcf = 145W Tính dòng điện rôto, công suất hữu ích
P2, hiệu suất của động cơ làm việc với hệ số trượt s = 0,04 Điện áp dây lưới điện Ud = 380V, tần số f = 50Hz
Bài giải
Với lưới điện Ud = 380V động cơ phải đấu sao: 1
380
220
d
p U
V Sức điện động pha rôto lúc đứng yên:
1
110 2
p e
E E k
V Dòng điện pha rôto lúc rôto quay:
2
0,04.110
20,43 ( ) 0,2 (0,04.2)
sE I
R sX
Dòng điện pha stato lúc rôto quay:
2
1 20,43
10,21 2
i
I I k
A Công suất điện từ:
2 2 0,2.20,43
0,04
đt
R I P
s
W Tổn hao đồng ở stato và rôto: P đ1P đ2 3R I2 22 3.0,2.20,432250,4W
Công suất cơ (toàn bộ): Pcơ = Pđt – ∆Pđ2 = 6261 – 250,4 = 6010,6W
Công suất cơ hữu ích trên trục: P2 = Pcơ – ∆Pcf = 6010,6 – 145 = 5865,6W
Công suất điện cung cấp cho động cơ: P1 = P2 + ∆Pcf + ∆Pđ2 + ∆Pst + ∆Pđ1
P1 = Pđt + ∆Pđ1 + ∆Pst = 6261 + 250,4 + 145 = 6655,4W
Hiệu suất động cơ điện:
2 1
5865,6
0,88 6655,4
P P