BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ

ĐỀ THI (giữa học kỳ) Môn thi: BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ Ngày thi: 30/03/2013 Ký tên Thời gian thi: 45 phút (Sinh viên phép sử dụng tài liệu riêng mình) Họ & tên SV: MSSV: Bài Kết thí nghiệm hở mạch (không tải) ngắn mạch máy biến áp (MBA) pha 100 kVA, 12700/230 V, 50 Hz sau: – Thí nghiệm hở mạch phía cao áp (đặt điện áp vào phía hạ áp): Voc = 230 V, Ioc = 4,5 A, Poc = 200 W – Thí nghiệm ngắn mạch phía hạ áp (đặt điện áp vào phía cao áp): Vsc = 250 V, Isc = 7,87 A, Psc = 1400 W a) Xác định tham số mạch tương đương gần MBA (dạng Γ ), quy phía cao áp Vẽ mạch tương đương với tham số tính (ghi rõ giá trị mạch tương đương) (2 đ) b) Tìm điện áp nguồn cần phải cung cấp bên cao áp phía hạ áp máy biến áp mắc vào tải với công suất tiêu thụ 50 kW hệ số công suất 0,85 trễ điện áp tải 220 V (1 đ) c) Tính hiệu suất máy biến áp trường hợp (1 đ) d) Tìm điện áp nguồn cần phải cung cấp bên cao áp có thêm tải trở tiêu thụ 35 kW mắc song song với tải cũ (2 đ) Bài Với mạch từ Hình vẽ sau, phần có dây quấn gắn cố định, phần di chuyển theo phương thẳng đứng (lên xuống) Bỏ qua từ tản xét đến từ trở lõi mạch từ (chiều dài đường sức từ trung bình ℓc) Mạch từ có chiều dày d thể Hình vẽ d i µr a a N a x µr a a) Tìm từ thơng móc vòng (linkage flux) mạch từ tương đương (1 đ) b) Tìm đồng lượng (co-energy) hệ lực điện từ sinh (1 đ) c) Giả sử có dòng điện DC đưa vào cuộn dây, lực điện từ đạt giá trị lớn (xét độ lớn), tìm lực điện từ lớn này? (1 đ) d) Tính khoảng cách hai phần mạch từ (x) để lực điện từ sinh cân với trọng lực tạo trọng lượng phần dưới, biết phần có khối lượng M = 0,5 kg, gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2, a = cm, d = 1,5 cm, ℓc = 20 cm, µr = 1000, N = 1000 vòng, dòng điện DC cấp vào cuộn dây A? (1 đ) HẾT CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đáp án: Bài a) Rc = 264.5 ohms, quy đổi phía cao áp Rc1 = 806450 ohms (0,5 đ) Xm = 52.09 ohms, quy đổi phía cao áp Xm1 = 158830 ohms (0,5 đ) Rn = 22.6 ohms, quy đổi phía cao áp Xn = 22.32 ohms, quy đổi phía cao áp (0,5 đ) Vẽ mạch tương đương với tham số (0,5 đ) 12700 × 220∠0° = 12184∠0° V 230 Công suất biểu kiến tải S2 = P2/(PF) = 58,824 kVA Dòng điện phức mà tải tiêu thụ quy phía cao áp 58824 I2 / a = ∠ − cos −1 (0,85) = 4,842∠ − 31,79° A 12184 b) Điện áp tải quy đổi phía cao áp aV2 = Điện áp nguồn cần đặt vào phía cao áp I V1 = aV2 + (Rn + jX n ) = 12298∠0,1594° V (1 đ) a U 12 c) Tổn hao lõi thép Pi = = 187,5 W Rc1 I  Tổn hao đồng (trên hai dây quấn) Pc = Rn   = 530 W a P2 Hiệu suất máy biến áp η = × 100% = 98,58% (1 đ) P2 + Pi + Pc d) Công suất phản kháng mà tổ hợp tải tiêu thụ công suất phản kháng riêng tải ban đầu Q2 = P2 (1 / PF ) − = 30,987 kVAR Công suất phức mà tổ hợp tải tiêu thụ S 2(new ) = (50000 + 35000 ) + j (30987 ) = 90472∠20,03° VA (1 đ) Dòng điện mà tổ hợp tải tiêu thụ 90472 I 2( new ) / a = ∠ − 20,03° = 7,448∠ − 20,03° A 12184 Điện áp nguồn cần đặt vào phía cao áp lúc I 2(new ) V1(new ) = aV2 + (Rn + jX n ) = 12363∠0,4566° V (1 đ) a Bài a) (1 đ) Tổng từ trở lõi thép Rcore = Tổng từ trở khe hở R gap = lc µ r µ (ad ) 2x µ (ad ) Tổng từ trở mạch từ R( x ) = Rcore + R gap Từ thông Φ = Ni R(x ) Từ thơng móc vòng λ = NΦ = N 2i R( x ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt b) Đồng lượng Wm′ = Lực điện từ f e = − N 2i (0,5 đ) R(x ) N 2i  lc 2x  µ (ad ) +   µ r µ (ad ) µ (ad ) (N.m) (0,5 đ) c) Lực điện từ đạt cực đại x = 0, với giá trị N i µ (ad ) N 2i = − (1 đ) fe =− (l c / µ r )2   lc µ (ad )   µ r µ (ad )  d) Độ lớn lực điện từ cân với trọng lực tạo trọng lượng phần x = mm (1 đ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... 264.5 ohms, quy đổi phía cao áp Rc1 = 806450 ohms (0,5 đ) Xm = 52.09 ohms, quy đổi phía cao áp Xm1 = 158830 ohms (0,5 đ) Rn = 22.6 ohms, quy đổi phía cao áp Xn = 22.32 ohms, quy đổi phía cao áp... 12184∠0° V 230 Cơng suất biểu kiến tải S2 = P2/(PF) = 58,824 kVA Dòng điện phức mà tải tiêu thụ quy phía cao áp 58824 I2 / a = ∠ − cos −1 (0,85) = 4,842∠ − 31,79° A 12184 b) Điện áp tải quy đổi phía... https://fb.com/tailieudientucntt b) Đồng lượng Wm′ = Lực điện từ f e = − N 2i (0,5 đ) R(x ) N 2i  lc 2x  µ (ad ) +   µ r µ (ad ) µ (ad ) (N.m) (0,5 đ) c) Lực điện từ đạt cực đại x = 0, với giá