Máy phát điện xoay chiều, động cơ điện xoay chiều, máy biến áp và truyền tải điện năng

Suất điện động cực đại qua khung dây có độ lớn bằng Câu 8: Một khung dây dẫn quay đều quanh trục xx′ với tốc độ 150 vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứng từ B vuông góc với trục q

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC

TRƯỜNG THPT ĐỘI CẤN

………

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ

ÔN THI ĐH - CĐ NĂM HỌC 2013 - 2014

MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

MỘT PHA, BA PHA, ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU, MÁY BIẾN ÁP, TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG

Tác giả: Trần Văn Tuấn

Môn: Vật Lí

Tổ: Lý - Hóa

Trường: THPT Đội Cấn - Vĩnh Tường

Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh lớp 12

Tổng số tiết:15

Vĩnh Phúc, 2/2014

MỤC LỤC

PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ

I Lí do chọn đề tài

Trong chương trình vật lí 12, phần máy phát điện, động cơ điện, máy biến áp, truyền tải điệnnăng là một nội dung quan trọng, thường có trong các đề thi tốt nghiệp, đại học, cao đẳng Nộidung này có nhiều dạng với nhiều cách biến đổi khác nhau nên có thể gây khó khăn cho họcsinh Chính vì thế đây cũng là một nội dung đòi hỏi học sinh phải có tư duy, biến đổi, lựa chọnphương pháp hợp lí để tìm lời giải tốt nhất

Đã có nhiều tác giả viết về phần này, tuy nhiên hầu hết là không hệ thống các phương pháphay sử dụng trong biến đổi, giải toán; hoặc nếu có thì còn sơ sài, chưa đầy đủ Nhận thức được

điều này, tôi đã biên soạn chuyên đề “Máy phát điện xoay chiều một pha, ba pha, động cơ điện

xoay chiều, máy biến áp, truyền tải điện năng” Hi vọng sẽ giúp ích phần nào cho các em học

sinh và các đồng nghiệp

II Mục đích của đề tài.

Giúp các em học sinh có định hướng rõ ràng và nhanh chóng khi gặp các bài toán thuộcloại này, từ đó tìm ra lời giải chính xác cho bài toán

Phần II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHUYÊN ĐỀ 1: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 PHA

A LÝ THUYẾT

1 Nguyên tắc

- Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

- Từ thông qua khung dây biến thiên trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng

- Từ thông:  NBScos( t  )  ocos( t  )

2 Cấu tạo

- Hai bộ phận chính là phần cảm và phần ứng

- Phần cảm: là phần tạo ra từ trường (nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu)

- Phần ứng: là phần tạo ra dòng điện (nhiều cuộn dây mắc nối tiếp)

- Phần quay gọi là Roto

Chú ý: Số cặp cực từ và số cặp cuộn dây bằng nhau

4 Động cơ điện một pha

Công thức: Pđiện = Pcơ + I2r = UIcos

Hiệu suất động cơ:

Câu 1(CĐ 2010): Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi

vòng là 220 cm2 Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục đối xứng nằm trong

mặt phẳng của khung dây, trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với trụcquay và có độ lớn 2

5 T Suất điện động cực đại trong khung dây bằng

A e = 4,8πsinπt + sin(4πt + t + πt + ) (V) B e = 4,8πsinπt + sin(40πt + t – πt + /2 ) (V)

C e = 48πsinπt + sin(40πt + t – πt + /2 ) (V) D e = 48πsinπt + sin(4πt + t + πt + ) (V)

Giải

Ta có: ω = 120.

60

2

= 4πt + rad/s ; φ = πt + ; E0 = NBSω = 100.0,2.0,06.4πt + = 4,8πsinπt + VVậy: e = 4,8πsinπt + sin(4πt + t + πt + ) (V)

Chọn đáp án: A

Bài tập tự giải

Câu 4: Một khung dây có S = 600 cm2 và có 200 vòng dây quay đều trong từ trường đều cóvecto B vuông góc với trục quay của khung và có giá trị B = 4,5.10−2T Dòng điện sinh ra cótần số 50 Hz Chọn gốc thời gian lúc pháp tuyến khung cùng chiều với đường sức từ Biểu thứcsức điện động e sinh ra có dạng:

A e = 120 2cos(100πt + t) V B e=120 2cos(100πt + t+

6



) V

C e = 120 2sin(100πt + t) V D e=120sin(100πt + t) V

Câu 5(ĐH 2011): Một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc  quanh một trục cố định

nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc vớitrục quay của khung Suất điện động cảm ứng trong khung có biểu thức e = 0cos( )

2

E  t  Tạithời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một gócbằng

Câu 6(CĐ 2011): Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 0,025 m2, gồm 200 vòng dây quay đều với tốc độ 20 vòng/s quanh một trục cố định trong một từ trường đều Biết trục quay là trục đối xứng nằm trong mặt phẳng khung và vuông góc với phương của từ trường Suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng 222V Cảm ứng từ có độ lớn bằng:

A 0,50 T B 0,60 T C 0,45 T D 0,40 T

Câu 7: Một khung dây dẫn phẳng quay đều quanh trục xx’ nằm trong mặt phẳng khung dây với

tốc độ 2,5 vòng/giây trong một từ trường đều có cảm ứng từ B vuông góc với trục quay Vàothời điểm từ thông qua khung dây là 4Wb thì suất điện động cảm ứng trong khung dâybằng 15πt + (V) Suất điện động cực đại qua khung dây có độ lớn bằng

Câu 8: Một khung dây dẫn quay đều quanh trục xx′ với tốc độ 150 vòng/phút trong một từ

trường đều có cảm ứng từ B vuông góc với trục quay xx′ của khung Ở một thời điểm nào đó từthông gửi qua khung dây là 4Wb thì suất điện động cảm ứng trong khung dây bằng 15πt + (V) Từthông cực đại gửi qua khung bằng:

Câu 9: Một khung dây dẫn dẹt hình chữ nhật gồm 2000 vòng, mỗi vòng có diện tích 90 cm2.Cho khung dây quay đều với tốc độ 8πsin0 vòng/s quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳngkhung dây, trong một từ trường đều có các đường cảm ứng từ vuông góc với trục quay Tại thờiđiểm t=0, mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường cảm ứng từ Suất điện động mà khungtạo ra là 250 2 V Coi như điện trở trong khung dây là không đáng kể Cảm ứng từ B có độ lớn

Loại 2: TÍNH SỐ VÒNG DÂY Bài tập mẫu

Câu 1: Một máy phát điện xoay chiều có 3 cặp cực và khi hoạt động thì suất điện động có giá trị

hiệu dụng là 200V, tần số 50Hz Biết từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 2.5mWb Tính sốvòng dây của mỗi cuộn dây trong phần ứng

Ta có: Máy phát có 3 cặp cực nên có 6 cực, do đó có 6 cuộn dây

E =

2 2

2 200

Câu 2: Một máy phát điện có phần cảm gồm hai cặp cực Sức điện động hiệu dụng của máy là

220V và tần số 50Hz Cho biết từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 4mWb Tính số vòng dây của mỗi cuộn trong phần ứng

2 200

Câu 3(ĐH 2011): Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống

nhau mắc nối tiếp Suất điện động xoay chiều do máy phát sinh ra có tần số 50 Hz và giá trị hiệudụng 100 2 V Từ thông cực đại qua mỗi vòng của phần ứng là 5

mWb Số vòng dây trong mỗicuộn dây của phần ứng là

A 71 vòng B 200 vòng C 100 vòng D 400 vòng.

Câu 4: Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều gồm hai cặp cực Vận tốc quay của roto là

1500 vòng/phút Biết rằng từ thông cực đại qua một vòng dây là  0= 5.10−3Wb và suất điệnđộng hiệu dụng mà máy tạo ra là 120V Số vòng dây của mỗi cuộn dây là:

Loại 3: TỐC ĐỘ QUAY CỦA ROTO Bài tập mẫu

Câu 1(TN 2009): Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 4 cặp cực (4

cực nam và 4 cực bắc) Để suất điện động do máy này sinh ra có tần số 50 Hz thì rôto phải quayvới tốc độ

Câu 2(CĐ 2009): Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 10 cặp cực

(10 cực nam và 10 cực bắc) Rôto quay với tốc độ 300 vòng/phút Suất điện động do máy sinh ra

np

Hz

Chọn đáp án: B

Bài tập tự giải

Câu 3: Một máy phát điện xoay chiều một pha phát ra suất điện động e =100 2 sin 100 t Nếu roto quay với vận tốc 600 vòng/phút thì số cặp cực là

Câu 4: Một máy phát điện xoay chiều một pha có 4 cặp cực từ Khi từ thông qua mạch là 0,4Wb

thì suất điện động của máy phát là 100πt + V, còn khi từ thông qua mạch là 2Wb thì suất điện độngmáy phát là 20πt + V Tốc độ quay của rôto là:

A 600 vòng/phút B 750 vòng/phút C 20 vòng/giây D 375 vòng/giây Câu 5: Một máy phát điện xoay chiều có hai cặp cực, roto quay 2400 vòng/phút Một máy khác

có 6 cặp cực Nó phải quay với với vận tốc bằng bao nhiêu để phát ra dòng điện cùng tần số vớimáy thứ nhất? Hãy chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:

A 1200 vòng/ phút B 8πsin00 vòng /phút C 600 vòng /phút D 400 vòng /phút Câu 6 Một máy phát điện có hai cặp cực rôto quay với tốc độ 30 vòng/s, máy phát điện thứ hai

có 6 cặp cực Hỏi máy phát điện thứ hai phải có tốc độ là bao nhiêu thì hai dòng điện do các máyphát ra hòa vào cùng một mạng điện

A 150 vòng/phút B 300 vòng/phút C 600 vòng/phút D 1200 vòng/phút

Loại 4: TỪ THÔNG Bài tập mẫu

Câu 1: Máy phát điện xoay chiều có phần cảm gồm 2 cặp cực và phần ứng gồm 4 cuộn dây mắc

nối tiếp Suất điện động hiệu dụng của máy là 220V, tần số 50Hz Số vòng dây của mỗi cuộn dâyphần ứng là 50 vòng Từ thông cực đại qua mỗi vòng là:

A 99,0µWb B 19,8πsinµWb C 39,6µWb D 198πsinµWb

Câu 3(CĐ 2009): Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi

vòng 54 cm2 Khung dây quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung), trong

từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,2 T Từ thông cực đạiqua khung dây là

A 0,27 Wb B 1,08πsin Wb C 0,8πsin1 Wb D 0,54 Wb.

Loại 5: SỐ CẶP CỰC TỪ Bài tập mẫu

Câu 1: Một máy phát điện xoay chiều một pha thứ nhất có 2p cặp cực từ, rôto quay với tốc độ n

vòng/phút thì phát ra suất điện động có tần số 60Hz Máy phát điện xoay chiều một pha thứ 2 có

p cực từ, roto quay với tốc độ lớn hơn của máy thứ nhất 525 vòng/phút thì tần số của suất điệnđộng do máy phát ra là 50Hz Số cực từ của máy thứ 2 bằng

Câu 2: Một máy phát điện xoay chiều một pha phát ra suất điện động có tần số 60 Hz Nếu thay

roto của nó bằng một roto khác có nhiều hơn một cặp cực và vẫn muốn tần số của suất điện độngphát ra là 60 Hz thì số vòng quay của roto trong một giờ thay đổi 7200 vòng Số cặp cực từ củaroto ban đầu là:

Loại 6: THAY ĐỔI SUẤT ĐIỆN ĐỘNG Bài tập mẫu

Câu 1: Trong một máy phát điện xoay chiều một pha, nếu tốc độ quay của rôto tăng

thêm 60 vòng/phút thì tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát ra tăng từ 50Hz đến 60Hz vàsuất điện động hiệu dụng của máy thay đổi 40V so với ban đầu Nếu tiếp tục tăng tốc độ quaycủa rôto thêm 60vòng/phút nữa thì suất điện động hiệu dụng do máy phát ra khi đó là:

Câu 2: Một máy phát điện xoay chiều một pha đang hoạt động và phát ra dòng điện có tần số 50

Hz Nếu tốc độ quay của rôto tăng thêm 60 vòng/phút thì tần số dòng điện do máy phát ra là 60

Hz và suất điện động hiệu dụng do máy phat ra thay đổi 50 V so với ban đầu Nếu tiếp tục tăngtốc độ của rôto thêm 60vòng/phút nữa thì suất điện động hiệu dụng lúc này do máy phát ra là:

Câu 3: Khi tăng tốc độ quay của roto của một máy phát điện thêm 3 vòng/giây thì tần số của

dòng điện tăng từ 50 Hz đến 65 Hz và suất điện động hiệu dụng do máy phát ra thay đổi 30V sovới ban đầu Nếu tiếp tục tăng tốc độ của roto thêm 3 vòng/giây nữa thì suất điện động hiệu dụngphát ra là:

Loại 7: MÁY PHÁT NỐI VỚI MẠCH RLC Bài tập mẫu

Câu 1(ĐH 2010): Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn

mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần Bỏ qua điện trở các cuộn dâycủa máy phát Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệudụng trong đoạn mạch là 1 A Khi rôto của máy quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độdòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 3 A Nếu rôto của máy quay đều với tốc độ 2nvòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là

2 1

1 1

1 1

L

Z R

U Z

U I

3 3

60

3

2 1

1 2 2 1 2

2 2 1 2 1 2 1

U Z R

U Z

U I Z Z U U f

pn

f

3

39

3

1 2 1

1 2

1

Z Z

R

U Z

R

U

L L

60

3

R Z

Z f pn

f    L  L 

Chọn đáp án: B

Bài tập tự giải

Câu 2 Một máy phát điện xoay chiều có điện trở trong không đáng kể Mạch ngoài là tụ điện có

điện dung C được mắc nối tiếp với ampe kế nhiệt có điện trở nhỏ Khi rôto quay với tốc độ góc 25

(rad/s) thì ampe kế chỉ 0,1A Khi tăng tốc độ quay của rôto lên gấp đôi thì ampe kế chỉ:

Câu 3: Cho mạch điện RC với R   Đặt vào hai đầu đoạn mạch một máy phát điện xoay15chiều một pha Khi rô to quay với tốc độ n vòng/phút thì cường độ I1 = 1(A) Khi rô to quay vớitốc độ 2n vòng/phút thì cường độ I2  6 A Nếu ro to quay với tốc độ 3n vòng/phút thì dungkháng của tụ là:

A 2 5 B 18πsin 5 C 3 D 5

Câu 4: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đáng kể Nối hai cực của

máy phát với một đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần Khi rôto củamáy phát điện quay đều với tốc độ góc 3n vòng/s thì dòng điện trong mạch có cường độ hiệudụng 3 A và hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0,5 Hỏi khi rôto của máy quay đều với tốc độgóc n vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị bằng

- Máy phát điện xoay chiều 3 pha tạo ra 3 suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên

độ và lệch pha nhau góc 2 /3

b Cấu tạo

- Stato: gồm 3 cuộn dây giống hệt nhau, đặt cố định trên đường tròn, lệch nhau đều đặngóc 1200

- Rôto: NC châm quay với tốc độ góc không đổi , khi NC quay từ thông qua 3 cuộn dây

biến thiên cùng tần số, biên độ và lệch pha nhau góc 2 /3  xuất hiện 3 suất điện động cảmứng cùng tần số, biên độ và lệch pha nhau 2 /3

Câu 1: Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu một pha của một máy phát điện xoay chiều ba pha

là 220 V Trong cách mắc hình sao, hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai dây pha là

Câu 3: Trong máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động, suất điện động xoay chiều xuất

hiện trong mỗi cuộn dây của stato có giá trị cực đại là E0 Khi suất điện động tức thời trong một cuộn dây bằng E0 thì suất điện động tức thời trong mỗi cuộn dây còn lại có độ lớn bằng nhau và bằng

Câu 4: Trong máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động, suất điện động xoay chiều xuất

hiện trong mỗi cuộn dây của stato có giá trị cực đại là E0 Khi suất điện động tức thời trong hai cuộn dây bằng E0/2 thì suất điện động tức thời trong cuộn dây còn lại bằng

Câu 5(ĐỀ THI CĐ 2011): Trong máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động, suất điện

động xoay chiều xuất hiện trong mỗi cuộn dây của stato có giá trị cực đại là E0 Khi suất điện động tức thời trong một cuộn dây bằng 0 thì suất điện động tức thời trong mỗi cuộn dây còn lại

Câu 1: Một máy phát điện ba pha mắc hình sao có hiệu điện thế pha Up =115,5V và tần số 50Hz.Người ta đưa dòng ba pha vào ba tải như nhau mắc hình tam giác, mỗi tải có điện trở thuần 12,4Ω và độ tự cảm 50mH Tính cường độ dòng điện qua các tải

Giải

Ta có: máy phát điện ba pha mắc hình sao nên: Ud = 3Up = 115,5 3 = 200 V

Ba tải như nhau mắc hình tam giác nên: Up ‘= Ud = 200 V

Câu 2: : Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp giữa dây pha và dây

trung hoà là 220V Mắc các tải giống nhau vào mỗi pha của mạng điện, mỗi tải gồm cuộn dâythuần cảm có cảm kháng 8πsin  và điện trở thuần 6  Cường độ dòng điện qua các dây pha bằng:

Câu 3: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp giữa dây pha và dây trung

hoà là 220V Mắc các tải giống nhau vào mỗi pha của mạng điện, mỗi tải gồm cuộn dây thuầncảm có cảm kháng 8πsin  và điện trở thuần 6  Cường độ dòng điện qua dây trung hoà bằng:

Câu 4: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, các tải tiêu thụ giống nhau Một tải tiêu thụ có

điện trở là 10  , cảm kháng là 20  Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mỗi tải là 6A.Điện áp giữa hai dây pha có giá trị bao nhiêu?

Loại 3: TÍNH CÔNG SUẤT

Bài tập mẫu

Câu 1: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, các tải tiêu thụ giống nhau Một tải tiêu thụ có

điện trở là 10  , cảm kháng là 20  Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mỗi tải là 6A.Công suất của dòng điện 3 pha nhận giá trị là

Câu 2: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp pha là 120V Tải của các

pha giống nhau và mỗi tải có điện trở thuần 24  , cảm kháng 30  và dung kháng 12  (mắcnối tiếp) Công suất tiêu thụ của dòng ba pha là

Câu 3: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp giữa dây pha và dây trung

hoà là 220V Mắc các tải giống nhau vào mỗi pha của mạng điện, mỗi tải gồm cuộn dây thuầncảm có cảm kháng 8πsin  và điện trở thuần 6  Công suất của dòng điện ba pha bằng:

A 8πsin712W B 8πsin712kW C 8πsin71,2W D 8πsin7,12kW Câu 4: Một máy phát điện ba pha mắc hình tam giác có UP=220(V), tải tiêu thụ là 3 cuộn dâygiống nhau (R=60Ω, ZL=8πsin0Ω) mắc hình sao Tìm công suất các tải tiêu thụ?

Câu 5: Một máy phát điện ba pha mắc hình sao có hiệu điện thế pha Up =115,5V và tần số 50Hz.Người ta đưa dòng ba pha vào ba tải như nhau mắc hình tam giác, mỗi tải có điện trở thuần 12,4Ω và độ tự cảm 50mH Tính công suất do các tải tiêu thụ

Loại 4: TẢI KHÔNG ĐỐI XỨNG Bài tập mẫu

Câu 1: Một máy phát điện 3 pha hình sao có hiệu điện thế pha 100V Các tải mắc theo hình sao,

ở pha 1 và 2 cùng mắc một bóng đèn có điện trở 100  , pha 3 mắc tụ điên có Zc=100  Dòng điện trong dây trung hòa có giá trị?

c os (

2 100

) 3 2 cos(

2 100

cos

2 100

3 2 1

t u

t u

2

) 3 2 cos(

2

) cos(

2

t i

t i

Dòng điện trung hòa, i = i1 + i2 + i3 = 2cos( )

12



t  I = 2 A( )

Chọn đáp án: B

Câu 2: Hai tải như nhau 220V − 1100W mắc vào 2 pha của lưới điện 3 pha 4 dây có Up=220V.

Dây còn lại mắc tải 220V− 550W Tính cường độ dòng trong dây trung hòa:

Giải

Ta có: i = i1 + i2 + i3  

) 3 cos(

2 5 , 2

) 3

2 cos(

2 5 , 2 ) 3

2 cos(

2 5 cos 2 5

t t

t i

 I = 2,5 (A)

Chọn đáp án: B

Câu 3: Một MPĐ xoay chiều 3 pha có f=50Hz, có các cuộn dây phần ứng được mắc theo hình

sao Dụng cụ tiêu thụ điện ở các pha lần lượt được mắc là R1=20 3Ω ; R2=10 3Ω; R3 nối tiếpvới tụ C Biết dòng điện trong dây trung hoa bằng 0 Điện trở R3 và tụ điện dung C là

10  3

D 20Ω;

4

10  3

Giải

Ta có:

)3

2cos(

.2)3

2cos(

.310

cos.cos

.320

0

0 2

0

0 1

t

U i

t I

t

U i

2 cos(

3

0 12

3 20 3

2

2

C C C

C

C

Z R Z R Z R U I

Câu 4: Mắc một tải thuần trở 3 pha đối xứng tam giác vào 3 dây pha của mạng điện xoay chiều

3 pha, toàn tải tiêu thụ công suất 600W Nếu đứt 1 dây pha toàn tải tiêu thụ công suât

CHUYÊN ĐỀ 3: ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA

)3/2cos(

)cos(

0 3

0 2

0 1

B

t B

B

t B

B

Tổng hợp lại được từ trường quay:

+ Độ lớn B = 1,5Bo

+ B quay với tốc độ góc bằng tốc độ góc của dòng điện

- Rôto: Nhiều khung dây ghép với nhau tạo thành cái lồng hình trụ (roto lồng Sóc)

Khung dây quay cùng chiều với từ trường quay nhưng vận tốc góc nhỏ hơn vận tốc góc của từtrường quay

B BÀI TẬP

Loại 1: TỐC ĐỘ QUAY ROTO Bài tập mẫu

Câu 1: Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 9 cuộn dây, cho dòng điệ xoay chiều

ba pha có tần số 50Hz vào động cơ Rôto có thể quay với tốc độ:

A 900 vòng/phút B 1500 vòng/phút C 3000 vòng/phút D 1000 vòng/phút

Giải

Ta có: Động cơ không đồng bộ ba pha có 3 cuộn dây

=> p = 1 cặp cực ; 9 cuộn dây => p = 3 cặp cực

f = np/60 => n = 1000 vòng/phút ( Tốc độ quay của từ trường)

Tốc độ quay roto phải nhỏ hơn tốc độ quay từ trường

Chọn đáp án: A

Câu 2: Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 6 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều

ba pha tần số 50Hz vào động cơ Rôto của động cơ quay với vận tốc bằng bao nhiêu?

A 18πsin00vòng/phút B 1450vòng/phút C 1500vòng/phút D 3000vòng/phút.

Giải

Ta có: Số cặp cực p = 2 (6 cuộn dây) của từ trường quay

Từ trường quay tại tâm động cơ quay với tốc độ n = 60 f

p =1500 vòng/phút

Do động cơ không đồng bộ nên tốc độ của động cơ luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường,vậy tốc độ quay của roto có thể là 1450 vòng/phút

Chọn đáp án: B

Loại 2: TÍNH CÔNG SUẤT Bài tập mẫu

Câu 1: Máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp pha 220V tần số 50 Hz Người

ta đưa dòng ba pha vào ba tải như nhau mắc hình tam giác, mỗi tải có điện trở thuần 12Ω và độ tựcảm 51mH Công suất tiêu thụ của ba tải là:

A 4356 W B 13068πsin W C 8πsin712 W D 78πsin40 W.

d

U R

Z  13068πsin W.

Chọn đáp án: B

Bài tập tự giải

Câu 2: Một động cơ không đồng bộ ba pha được đấu theo hình tam giác vào một mạch điện

xoay chiều ba pha có hiệu điện thế dây 120V, dòng điện qua động cơ 5A Hệ số công suất củađộng cơ là 0,8πsin5 Công suất của động cơ là:

A 510W B 510 3W C 1530W D 1530 3W

Câu 3: Một động cơ không đồng bộ ba pha có công suất 2208πsinW được mắc hình sao vào mạng

điện xoay chiều ba pha có hiệu điện thế dây 190V, hệ số công suất của động cơ bằng 0,7 Hiệu điện thế pha và công suất tiêu thụ của mỗi cuộn dây:

A Up = 190V, P1 = 736W B Up = 110V, P1 = 1050W

C Up = 110V, P1 = 515W D Up = 110V, P1 = 736W

Loại 3: TÍNH DÒNG ĐIỆN Bài tập mẫu

Câu 1: Một động cơ không đồng bộ ba pha được mắc theo hình tam giác Ba đỉnh của tam giác

này được mắc vào ba dây pha của một mạng điện ba pha hình sao với điện áp pha hiệu dụng 220/

3V Động cơ đạt công suất 3kW và có hệ số công suất cos  = 10/11 Tính cường độ dòngđiện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ

Giải