Tổng hợp đề thi và đáp án chi tiết môn Máy điện

--------------------------------------------------------------------------------------------- https://www.youtube.com/watch?v=wj5sQc-bunA --------------------------------------------------------------------------------------------- Bộ đề thi và đáp án máy điện qua các năm. Đáp án chi tiết, phù hợp cho sinh viên ngành điện tham khảo và học tập. Mỗi đề thi có bố cục rõ ràng giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận với đề thi thực tế. Bộ đề có 10 đề, thời gian thực hiện 1 đề là 90 phút bao gồm 3 ký năng: tái hiện, nhận định và áp dụng.

Trang 1

KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

- Học phần: MÁY ĐIỆN ĐỀ THI

Mã học phần: 40203Thời gian làm bài: 90 phútLớp:

Học kỳ: - Năm học:

Câu 1: (2,0 điểm)

Cho mạch từ như hình 1 Mạch từ có các thông số như sau:

a = 15 [cm]; b = 20 [cm] và tiết diện mạch từ hình vuông với độ dày c = 5 [cm]

μ =100μ0; Cuộn dây có số vòng dây N = 1000 [vòng] và điện trở R = 10 [Ω] ] Đặt vào cuộn dây một hiệu điện thế U = 100 [V]

Trang 2

2 Dòng điện mở máy trực tiếp.

3 Moment quay định mức trên trục động cơ

Biết cấp điện áp của lưới là 220 [V] và bỏ qua tổn thất công suất phụ

Câu 4: (2,0 điểm)

Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập có các thông số sau:

Pđm = 7,5 [KW]; Uđm = 400 [V]; I đm = 20A; nđm = 1480 [vòng/phút]; Rư = 0,6 [Ω] ]Hãy xác định:

1 Moment định mức trên trục động cơ

2 Hệ số từ thông CMθ

Bỏ qua tổn thất công suất trên trục động cơ

-HẾT -Ghi chú:

- Thí sinh được sử dụng tài liệu

- Nộp lại đề thi sau khi làm bài xong

Trang 3

-2-KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM

Học phần: MÁY ĐIỆNLớp:

Thời gian làm bài: 90 phút

Dòng điện qua cuộn dây

10 10

100

7

2 7 10 10

25 10 4 100

10 20 15 2

Dòng điện không tải

38 , 0 3 15

250 100

4

3

% 4

U

S I

Hệ số công suất

1 , 0 3 38 , 0 10 15

1000

3

0 1

0

I U

P đm

Điện áp pha sơ cấp

8660 3

10 15 3

3 1

1P U đm  

Hệ số K

65 , 21 400

8660

2

1 2

Trang 4

825 10

15 100

5 , 5

15 825 3

3

1 1

đm

n pđđ

pn

n

S

U U I

U I

50 60

1400 1500

Công suất điện đầu vào

41 , 28 88 , 0

25 2

41 , 28 6 cos 3 6

mm

U

P I

Vận tốc gốc động cơ

53 , 146 60

1400 14 , 3 2 60

10

1480.14,3.260

10 5 ,

Trang 5

-2-28 , 0 1480

6 , 0 20 400

e

n

R I

U

C

Hệ số từ thông CMθ

7 , 2

Trang 7

-ĐỀ THI Học phần: MÁY ĐIỆN

Câu 1: (2,0 điểm)

Cho mạch từ như hình 1 với các thông số như sau:

a = 15 [cm]; b = 20 [cm]; c = 3 [cm] và tiết diện mạch từ hình chữ nhật với độ dày

d = 5 [cm]; μ = 100μ0; Cuộn dây có số vòng dây N = 250 [vòng]

Đặt vào cuộn dây một điện áp U = 100 [V] sinh ra sức từ động F = 500 [AV]

Trang 8

2 Moment mở máy trực tiếp của động cơ.

3 Công suất điện từ của động cơ

Biết cấp điện áp của lưới là 220 [V] và bỏ qua tổn thất trên trục động cơ

Trang 9

Dòng điện chạy trong cuộn dây

2 250

7

2 5 10 10

15 10 4 100

10 20 15 2

1 Điện áp pha định mức phía sơ cấp và phía thứ cấp 1,0

Điện áp pha phía sơ cấp

70 , 12 3

22 3

450 100

4 3

% 4

%

4

1 1

đm

đm đm

U

S I

Tổng trở không tải

552782 47

, 0 3

10 450

Trang 10

81 , 11 22 3

đm

U

S I

Điện trở ngắn mạch

65 , 7 81 , 11 3

3200

1 Dòng điện pha định mức của động cơ 1,0

50 , 12 80 , 0

10 2

50 , 12 3

1 cos

3

1

1 1

p

U

P I

Vận tốc góc động cơ

60,12560

1200.14,3.260

10 10

2

mm

P M

1200 1500

10 1

10 5 , 3

3 2

1



đm đm

đm

I U

P P

1 1

Trang 11

-2-Hệ số từ thông

31 , 0 680

63 , 0 20 200

e

n

R I U

Sức điện động cảm ứng

186 600 31 , 0

Trang 13

Câu 1: (2,0 điểm)

a = 10 [cm]; b = 15 [cm]; tiết diện mạch từ hình chữ nhật với S = 25 [cm2];

μr =100

Điện áp U đặt vào cuộn dây quấn sinh ra một từ áp F= 1000 [AV]

Hãy xác định:

1 Từ thông θ qua lõi thép

2 Cường độ từ trường H có trong lõi thép

Trang 14

2 Công suất biểu kiến định mức.

Trang 15

7

2 5 10 10

25 10 4 100

10 15 10 2

10000 10

4 100

4 , 0

100

Trang 16

59 , 115 56

, 6 3

500 17

,

2

2 2

1

2 2 2

n

I

P Z r

.250.12,1

8,0cos.250.12,1cos

cos

2 2

đm

t đm

P P

1450 1500

, 0

03 , 0 1 25 1

đm

s P P

Dòng điện dây qua động cơ

55 , 53 86 , 0 380 3

31 , 30 cos

.

, 53 380 3

03,01.25.6060

.2

đm

s P P

th

đm

s

s s

Trang 17

-2-Dòng điện qua cuộn dây kích từ

1 , 0 1000

8 , 0 1 , 0 2 100

đm

C

R I

43 , 1

Trang 19

Câu 1: (2,0 điểm)

a = 20 [cm]; b = 25 [cm]; c = 10 [cm] và tiết diện mạch từ hình chữ nhật với độdày d = 15 [cm]; μr = 100;

Cuộn dây quấn L1 có từ áp F1 = 1000 [AV] Cuộn dây quấn L2 có số vòng dây

N2 = 200 [vòng] với dòng điện I2 = 2 [A] chạy qua

1 Tổn thất công suất tác dụng khi It = 7[A]

2 Điện áp ngắn mạch phần trăm trên thành phần điện trở

3 Điện áp thực tế trên tải định mức với cosφt = 0,6

Trang 20

1 Công suất định mức trên trục động cơ.

2 Dòng điện pha mở máy trực tiếp

3 Tốc độ quay trên trục động cơ khi Mt =0,8Mmax

Biết cấp điện áp của lưới là 220 [V] và bỏ qua tổn thất công suất phụ

Câu 4: (2,0 điểm)

Động cơ điện 1 chiều kích từ song song có các thông số sau:

Uđm = 200 [V]; nđm = 800 [vòng/phút]; Rkt = 1000 [Ω] ]; Rư= 0,5 [Ω] ]; CMθ = 2,3Wb.Hãy xác định:

1 Sức điện động cảm ứng định mức

2 Công suất điện định mức cung cấp cho động cơ

Bỏ qua tổn thất công suất trên trục động cơ Giả thiết từ thông thay đổi không đáng kểkhi dòng điện thay đổi

Trang 21

Từ áp do cuộn dây L2 sinh ra

2 7

2

10.15.10.10.10.4.100

10.2510

.20.2

72 , 0

1000 2 2

3000

Trang 22

20 , 1 100 3 15000

85 , 10 6 , 9 100

nr

U

r I

U

%

Độ biến thiên điện áp theo tải

2,6%

2,35%.0,8 6

, 0

6 , 2 400 2 2

1400.14,3.260

2đm M đm đm  

31 , 28 88 , 0

91 , 24 2

4 , 28 3

1 3 cos 3

3

1

pdm

U

P K

th

t

s

s s

Trang 23

-2-24 , 0 3 , 2 30

200 5

, 0

192 220

uđđ đm kt

u

đm

R

U R

E U I

I

Công suất động cơ

3240 2

, 16 200

Trang 25

Câu 1: (2,0 điểm)

a = 15 [cm]; b = 25 [cm]; c = 5 [cm] và tiết diện mạch từ hình chữ nhật với độ dày

Trang 26

1 Công suất định mức trên trục động cơ.

2 Dòng mở máy trực tiếp

3 Moment mở máy qua cuộn kháng với Kck = 0,5

Biết cấp điện áp của lưới là 220V

Trang 27

50 05

25 , 0

100 500

3 2

10 10 5 2400000

10 4

10 25 15 2

.

2

2 0

b a S

15 3

66 , 8 1

2

K

U U

pđđ

2 Công suất biểu kiến định mức và tổn thất công suất 1,0

Tổn thất công suất máy biến áp

75 , 2678 3500

65 , 0

1200 2 2

98 , 0 80 , 0 65 , 0

3500 65 , 0 1200 1

cos

3 Điện áp ngắn mạch phần trăm trên điện kháng 1,0

ĐÁP ÁN SỐ: 05

Trang 28

72 , 9 15 3

43 , 252

100 3

72 , 9 100

x I

50 14 , 3 2

157

100

1

2

W

P s

M P s

P P

, 0

14500 2

5 , 1812

6 cos 3

1450060

1

2 1

2 2

2

120.602

Trang 31

Câu 1: (2,0 điểm)

a = 3 [cm]; b = 2 [cm]; c = 3 [cm]; d = 10 [cm]; Tiết diện mạch từ hình chữ nhậtvới S = 15 [cm]2;

Cuộn dây quấn có từ áp F= 1600 [AV]

Từ trở trên thành phần lõi kim loại R = 106 [A/Wb]

Hãy xác định:

1 Từ thông qua khe hở không khí (bỏ qua từ thông tản)

2 Độ từ thẩm tuyệt đối trên thành phần lõi kim loại

2 Điện trở và điện kháng ngắn không tải

3 Điện áp ngắn mạch phần trăm trên điện kháng biết khi tải có hệ số tải β = 0,8

và hệ số công suất cosφ = 0,6 thì điện áp thực tế trên tải là 380V

Trang 32

Hãy xác định:

1 Tổn thất công suất với tải định mức

2 Dòng mở máy qua cuộn kháng biết Moment mở máy giảm đi 2,5 lần

3 Tổn thất công suất sắt từ phía Stator biết ∆PCu1 = 500 [W]

Biết cấp điện áp của lưới là 380V

Câu 4: (2,0 điểm)

Động cơ điện 1 chiều kích từ song song có các thông số sau:

Ikt = 0,2[A]; Rkt = 1000 [Ω] ]; Rư= 5 [Ω] ]; Ceθ = 0,25 [Wb]; nđm = 450 [vòng/phút]Hãy xác định:

1 Dòng điện định mức

2 Công suất cơ định mức

Trang 33

Từ trở mạch từ

6 4

7

2 6

0

10 62 , 11 10

15 10 4

10 2 10

62

10 25

20 3

3

5 , 5

4 3

4 , 13856

%.

4

1 0

1

đm

dm pdm

I

U I

100

4

3

1000

Trang 34

20 , 19891 33

, 2083

380 400 100

%

2

2 2

Điện áp ngắn mạch phần trăm trên điện kháng

84 , 6 8

, 0 8 , 0

6 , 0 3 , 1 8 , 0 5 sin

.

cos

U U

Công suất trục quay

92,860

1420.14,3.2.12060

2

2đm  đm đm  đm n đm  

M M

Tổn thất công suất định mức

    2,23

80 , 0

80 , 0 1 92 , 8 1

8920

5 cos 3 cos

.

3

.

1

2 1

đm

đm m

m

U

P K

U

P K

49,98

m ck

m

ck

M M

I K

I

3 Tổn thất công suất sắt từ phía Stator 1,0

Công suất điện từ

1500

1400 1500 1 500 8920 1

P s

8792 8

, 0

8920

1 1

Trang 35

-2-5 , 112 450 25 , 0

5 , 112 1000 2 , 0

u

R

E R I I

5 , 112 1000 2 , 0 25 , 0 30

450 14 , 3 2 80 , 41 60

2

M M

Trang 37

1 Công suất tác dụng không tải biết cosφ0 = 0,1

2 Điện áp ngắn mạch phần trăm trên thành phần điện kháng

3 Điện áp thực tế ngõ ra khi tải có tính dung với cosφ = 0,8 và β = 0,8

Trang 38

3 Dòng mở máy qua máy biến áp tự ngẫu biết moment mở máy giảm 1,5 lần.Biết cấp điện áp của lưới là 220 [V], động cơ nối kiểu tam giác, bỏ qua tổn thất trêntrục động cơ.

2 Hiệu suất động cơ

Trang 39

2 2

2

10 1 10 4 10

10 50 10 30 2

2

7

2

10 1 10 4 10

10 50

12

12 12

12 3

2

3 2

10 98 , 3 10 76 , 8

10 98 , 3 10 76 , 8 10 76 , 8

R R

50 , 11

4 11000 cos

25 500 100

100

.

%

2 2

1

2 2

nx

U

U U U

U

Trang 40

3 Độ sụt áp phần trăm 1,0

Điện áp ngắn mạch phần trăm trên thành phần trở

17 , 0 100 15000

25 100

) 6 , 0 33 , 3 8 , 0 17 , 0 ( 8 , 0 1

400

100

sin

2

V

U U

K

U U U

15 , 0

2 5

, 2

1 2

1

đm đm th

đm đm

th

s s

, 0

0225 , 0 1 10000 1

đm

s P P

Công suất phản kháng định mức

75 , 10 88 , 0 22 , 12

1

3 Dòng mở máy qua máy biến áp tự ngẫu 1,0

Hệ số Kba máy biến áp tự ngẫu

82 , 0 5 , 1

Trang 41

-2-67 , 416 24

, 0

100 1 200

u

đm

C

R I U C

E

Công suất trục động cơ

3 , 100 60

67 , 416 14 , 3 2 1 3 , 2 60

2

2đm  đm đm  M đm n đm  

I C M

3 , 100 100

Trang 43

1 Công suất nguồn điện biết cuộn dây quấn 100 [vòng] với điện áp U = 100 [V]

2 Hệ số từ thẩm tương đối biết chu vi mạch từ dài L = 20 [cm]

2 Điện kháng không tải

3 Hệ số tải biết khi tải mang tính dung có cosφt = 0,8 thì độ sụt áp phần trăm trêntải ∆U% = -0,6

Câu 3: (3,0 điểm)

Động cơ không đồng bộ 3 pha có các thông số sau:

Mđt = 50 [M.m]; Pđm =3,5 [KW]; sđm = 0,04; Pf = 268 [W]; η = 88%; Imm/Iđm = 6.Hãy xác định:

Trang 44

2 Công suất định mức trên trục động cơ biết Ceθ = 0,48 [Wb].

Giả thiết từ thông thay đổi không đáng kể khi dòng điện thay đổi

Trang 45

Từ áp mạch từ

200 10

2 10000

200 100



N

F U

2

10 20 10

10 10000

10 20

20 10 10

10 2

25000 50

.

2 2

đm

đm đm

đm

I

S K U

K

Điện áp ngắn mạch

5 , 562 12500 100

5 , 4

 n đm

Dòng điện không tải

08,050

100.100

4

%

0 1

0

K

I I I

, 0

800 08

, 0

2

2 2

2 0 0 2 0

1 2

U r

Z

Trang 46

3 Hệ số tải 1,0

Điện áp ngắn mạch trên thành phần điện kháng và điện trở

4 100 12500

250 50

100 100

nx

U

x I

% 06 , 2 100 12500

12500 100

4 5

, 562 100

.

%

2 2

1

2 2

U U

6 , 0 sin

, 0 1

268 3500 1

đm

co

P P s

P

Số đôi cực động cơ

43925

50.50.14,3.2

2 2

đt

M f M

P

f f

3500 1

2 1

đm

Q

P Q

4500 sin

.

04 , 0 1 4

50 60 14

1 2 60

.

s rad

s p

f s

n

đm đm

Trang 47

-2-1 Điện trở cuộn kích từ 1,0

Điện áp cuộn dây kích từ

45 150 5 1 200

5,312.14,3.2.560

2

đm

n M

Trang 49

Câu 1: (2,0 điểm)

Cho mạch từ có tiết diện hình chữ vuông S = 20 [cm]2 với từ thông chạy trong mạch

từ là θ = 4.10-2 [Wb]

Cuộn dây quấn L2 có số vòng dây N2 = 100 [vòng] với điện áp U = 100V

Cuộn dây quấn L1 sinh ra từ áp F1 = 218,47 [AV]

Hãy xác định:

1 Từ áp do cuộn dây quấn L2 sinh ra

2 Công suất nguồn điện cấp cho cuộn dây quấn L2

1 Công suất tác dụng không tải

2 Hệ số tải sao cho tổn thất công suất là thấp nhất

3 Điện áp định mức phía sơ cấp

Trang 50

1 Công suất phản kháng định mức cung cấp cho động cơ biết cosφ = 0,8.

1 Dòng điện cung cấp cho tải

2 Tốc độ quay máy phát để dòng trên tải 10 [A]

Giả sử từ thông cuộn kích từ thay đổi không đáng kể khi dòng điện thay đổi

Trang 51

Từ áp mạch từ

47 , 318 10

20 10 4 100

10 10

10 2

Từ áp sinh ra từ cuộn dây quấn L2

100 47 , 218 47 , 318 1

2 F  F   

2 Công suất nguồn điện cấp cho cuộn dây L2 1,0

Dòng điện cung cấp cho cuộn dây quấn L2

1 100

%.

.

2 0

2 1 0 0

120 67 , 6

1 2

19 , 854

Trang 52

46 , 170 440

67 , 6

46 , 170

1

2 2

I

I U

K

U

đm

đm đm

Công suất điện cung cấp cho động cơ

2850 200

300 250 100 2000

1 2

, 0 2850

sin cos sin

250

2 2

đm

Cu đt

Cu

P P

60 1

1341.14,3.260

, 140

100 2000 2

Co

P P P

100.10010

100.105

2,175

kt t

kt t u

u t

R R R

E R

Trang 53

-2-100 10 10

, 0

5 100

100 10 100

U I U C

Trang 55

1 Diện tích mặt cắt (tiết diện) của mạch từ

2 Chiều dài và chiều rộng mạch từ biết chiều dài gấp 2,5 lần chiều rộng

1 Điện áp ngắn mạch phần trăm trên thành phần điện trở

2 Hiệu suất máy biến áp biết tải có Pt = 60 [KW] và Qt = 80 [KVar]

3 Điện áp thực tế trên tải dung với St = 45 [KVA] và Pt = 30 [KW]

1 Tốc độ quay định mức trên trục động cơ

2 Moment định mức trên trục động cơ

ĐỀ THI: 10

(Đề thi có 02 trang)

Trang 56

3 Dòng điện định mức cung cấp cho động cơ và tổn thất công suất phía Stator.

3 Công suất tác dụng trên tải

4 Moment trên trục quay máy phát sao cho điện áp trên tải là 180 [V]

Giả sử, các tổn thất trên trục động cơ không đáng kể

Định dạng
Số trang	59
Dung lượng	1,37 MB