Mời các bạn tham khảo Đề kiểm tra giữa kỳ môn Kỹ thuật điện 2 sau đây để biết được cấu trúc đề thi cũng như những dạng bài chính được đưa ra trong đề thi. Từ đó, giúp các bạn có kế hoạch học tập và ôn thi hiệu quả.
ĐỀ KIỂM TRA GIỮA HỌC KỲ I, NĂM HỌC 2009-2010 MÔN THI: KỸ THUẬT ĐIỆN Thời gian: 75 phút Ngày thi: 02/11/2009 Sinh viên phép sử dụng tài liệu Không phép trao đổi tài liệu Câu 1: Cho động không đồng ba pha, cực, cuộn dây stator nối Y, 25hp, 208V, 60Hz Điện trở stator R1 = 0,105Ω/pha Bỏ qua tổn hao sắt từ _ Thí nghiệm khơng tải với điện áp tần số định mức: đo dòng điện dây 22A cơng suất vào 1200W _ Thí nghiệm ngắn mạch tần số 15Hz điện áp dây 24,6V: đo dòng điện dây 64,5A cơng suất vào 2200W a) Tính tổn hao quay (tổn hao cơ)? (0.5đ) b) Tính thơng số mạch tương đương R’2, X1, X’2, Xm tần số định mức Biết (2.0đ) động có tỷ số X1:X’2 = 4:6 Sử dụng kết câu b để tính tốn cho câu c câu d: c) Khi động cấp điện áp tần số định mức, có độ trượt 5%, tính dòng điện stator, hệ số cơng suất, moment điện từ, hiệu suất động cơ? (2.0đ) d) Khi động cấp điện áp tần số định mức, vận hành moment cực đại: tính độ trượt, dòng điện stator moment điện từ đó? (Giả sử ảnh hưởng mức độ bảo hòa mạch từ tần số rotor lên điện trở điện cảm rotor không đáng kể) (1.5đ) Câu 2: Động không đồng ba pha rotor dây quấn 15hp, cực, 220V, 50Hz, nối Y, nđm = 2850 vòng/phút Động có R’2 = 0,12 Ω/pha tỉ số moment Tmax/Tđm = 2,2 Bỏ qua điện trở dây quấn stator (1.5đ) a/ Tính tốc độ động moment cực đại Tmax? b/ Tính giá trị điện trở (qui đổi stator) cần mắc nối tiếp với dây quấn rotor để động khởi động với moment cực đại? (1.5đ) c/ Nếu điện áp cung cấp cho động giảm 200V, moment trục động (1.0đ) moment định mức Tính tốc độ động cơ? Cho biết biểu thức Klauss: T = Tmax s / smax + smax / s -HẾT - Câu 1: Bài giải: xem file Matlab (.m) hay xem trang cuối Bai giai _ +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Cau a) Prot = 1.0475e+003 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Cau b) Unl_phase = 120.0889 Snl = 7.9259e+003 Qnl = 7.8345e+003 Xnl = 5.3957 Rbl = 0.1763 Ubl_phase = 14.2028 Zbl = 0.2202 Xbl = 0.5279 a = 0.4444 b = -8.8168 c = 2.8482 delta = 72.6725 X2 = 0.3285 X1 = 0.2190 Xm = 5.1767 R2 = 0.0806 X2 = 0.3285 0.3167 X1 = 0.2190 0.2112 Xm = 5.1767 5.1845 R2 = 0.0806 0.0802 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Cau c) Zs = 0.1050 + 0.2190i Zm = + 5.1767i Zr = 1.6121 + 0.3285i Zmr = 1.3129 + 0.6933i Z = 1.4179 + 0.9123i cosphi_c = 0.8410 U_phase = 120.0889 Is_com = 59.8981 -38.5415i I1_c = 71.2266 Pin = 2.1579e+004 Pe = 1.9981e+004 ws = 125.6637 Te_c = 159.0055 Pc = 1.8982e+004 Pout = 1.7935e+004 Eff_c = 0.8311 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Cau d) Zt = 0.0966 + 0.2120i Rt = 0.0966 Xt = 0.2120 s_max = 0.1468 Zr_d = 0.5490 + 0.3285i Zmr_d = 0.4807 + 0.3568i Z_d = 0.5857 + 0.5758i cosphi_d = 0.7131 I1_d = 146.2113 Pin_d = 3.7562e+004 Pe_d = 3.0828e+004 Te_max = 245.3225 Đáp số: Ket qua _ a) Ton hao quay: Prot = 1047.540000 Cach 1: X2 = (Xbl-X1)*(Xnl-X1)/(Xnl-Xbl) b) R1 = 0.105000 b) X1 = 0.218991 b) R2 = 0.080604 b) X2 = 0.328486 b) Xm = 5.176668 Cach 2: Xbl = X1 + X2 b) R1 = 0.105000 b) X1 = 0.211151 b) R2 = 0.080246 b) X2 = 0.316726 b) Xm = 5.184508 c) c) c) c) d) d) d) I1_c = 71.226620 cosphi_c = 0.840951 Te_c = 159.005541 Eff_c = 0.831103 s_max = 0.146809 I1_d = 146.211263 Te_max = 245.322478 Đặc tuyến: If(n) Te(n): (Kết câu c, d đặc tuyến sử dụng thông số theo kết câu b, cách 1) Câu 2: a/ sđm = (3000-2850)/3000 = 0.05 Tmax/Tđm = 0.5*(sđm/smax+ smax/sđm) = 2.2 Î smax2 – 0.22smax + 0.052 = Î smax = 0.208 smax = 0.012 (loại nhỏ sđm) Ỵ n = (1-0.208)3000 = 2376 vòng/phút b/ Động khởi động với moment cực đại Ỵ smax = Ỵ Điện trở rotor R2’ = 0.12*(1/0.208) = 0.577 Ω/pha Ỵ Điện trở cần thêm vào (đã qui đổi) R = 0.457 Ω/pha c/ Khi U giảm, moment cực đại Tmax2= (200/220)2*Tmax = 0.826 Tmax, smax khơng đổi Tmax/Tđm = 2.2 Ỵ Tmax2/Tđm = 0.5*(s/smax+ smax/s) = 0.836*2.2 = 1.82 Ỵ s = 0.695 (loại) s = 0.062 Ỵ n = 2814 vòng/phút Bài giải câu 1, File Matlab (.m) clc clear all % Cau1_De KTGK_KTD2_NH0910HK1_Lop CQ % SV co the chon cach giai tuong duong khac %7.18 poles = % pair of poles P_rate = 25*746 %W U_line = 208 %V % Noi Y f = 60 %Hz R1 = 0.105 %Ohm % TN ko tai: Inl = 22 %A Pnl = 1200 %W % TN ngan mach: fbl = 15 %Hz Ubl_line = 24.6 %V Ibl = 64.5 %A Pbl = 2200 %W % a) Prot? % b) R2, X1, X2, Xm? Biet X1:X2 = 4:6 kX = 4/6 % = X1/X2 % c) I1_c, cosphi_c, Te_c, Eff_c? slip = 0.05 % d) s_max, I1_d, Te_max ? disp('Bai giai _') % a) Prot? disp('+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Cau a)') Prot = Pnl - 3*R1*Inl^2 % b) R2, X1, X2, Xm? Biet X1:X2 = 4:6 disp('+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Cau b)') % TN ko tai: Unl_phase = U_line/sqrt(3) Snl = 3*Unl_phase*Inl Qnl = sqrt(Snl^2 - Pnl^2) Xnl = Qnl/3/Inl^2 % TN ngan mach: Rbl = Pbl/3/Ibl^2 Ubl_phase = Ubl_line/sqrt(3) Zbl = Ubl_phase/Ibl Xbl = (f/fbl)*sqrt(Zbl^2 - Rbl^2) % Cach 1: % X2 = (Xbl-X1)*(Xnl-X1)/(Xnl-Xbl) % voi kX = X1/X2 => X1 = kX*X2 % X2 = (Xbl - kX*X2)*(Xnl - kX*X2)/(Xnl-Xbl) % kX^2 * X2^2 - (Xnl-Xbl + kX*Xbl + kX*Xnl)*X2 + Xbl*Xnl = a = kX^2 b= -(Xnl-Xbl + kX*Xbl + kX*Xnl) c = Xbl*Xnl delta = b^2 - 4*a*c X2(1) = (-b-sqrt(delta))/2/a %X2(1) = (-b+sqrt(delta))/2/a % loai vi > Xbl X1(1) = kX*X2(1) Xm(1) = Xnl - X1(1) R2(1) = (Rbl - R1)*((Xm(1) + X2(1))/Xm(1))^2 % Cach 2: % Xbl = X1 + X2 = kX*X2 + X2 = (kX + 1)*X2 X2(2) = Xbl/(kX + 1) X1(2) = kX*X2(2) Xm(2) = Xnl - X1(2) R2(2) = (Rbl - R1)*((Xm(2) + X2(2))/Xm(2))^2 % Su dung ket qua cach de tinh cho cau c va cau d % c) I1_c, cosphi_c, Te_c, Eff_c? disp('+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Cau c)') % I1_c, cosphi_c Zs = R1 + j*X1(1) Zm = j*Xm(1) Zr = R2(1)/slip + j*X2(1) Zmr = Zr * Zm / (Zr + Zm) Z = Zs + Zmr cosphi_c = cos(angle(Z)) U_phase = U_line/sqrt(3) Is_com = U_phase / Z I1_c = abs(Is_com) % Te_c Pin = * U_phase * I1_c * cosphi_c Pe = Pin - 3*R1*I1_c^2 % Ir_com = Is_com*Zm/(Zm+Zr) %_ Ir_com = (U_phase - Is_com * Zs)/Zr % I2 = abs(Ir_com); % Pe = 3* R2(1)/slip *I2^2 ws = 2*pi*f/poles Te_c = Pe / ws % Eff_c Pc = (1-slip)*Pe Pout = Pc - Prot Eff_c = Pout/Pin % d) smax, I1_d, Te_max ? disp('+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Cau d)') %s_max Zt = Zs*Zm/(Zs+Zm) Rt = real(Zt) Xt = imag(Zt) s_max = R2(1)/sqrt(Rt^2 + (Xt+X2(1))^2) % s_max = R2(1)/sqrt(R1^2 + (X1(1)+X2(1))^2) % I1_d Zr_d = R2(1)/s_max + j*X2(1) Zmr_d = Zr_d * Zm / (Zr_d + Zm) Z_d = Zs + Zmr_d cosphi_d = cos(angle(Z_d)) I1_d = U_phase / abs(Z_d) % Te_max Pin_d = * U_phase * I1_d * cosphi_d Pe_d = Pin_d - 3*R1*I1_d^2 Te_max = Pe_d / ws %Te_max = 3/2*U_phase^2/ws/(R1(1) + sqrt(R1(1)^2 + (X1(1)+X2(1))^2)) disp('Ket qua _') TEXT = sprintf('a) Ton hao quay: Prot = %f', Prot); disp(TEXT) disp('.') disp(' Cach 1: X2 = (Xbl-X1)*(Xnl-X1)/(Xnl-Xbl)') TEXT = sprintf('b) R1 = %f', R1); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b) X1 = %f', X1(1)); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b) R2 = %f', R2(1)); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b) X2 = %f', X2(1)); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b) Xm = %f', Xm(1)); disp(TEXT) disp(' Cach 2: Xbl = X1 + X2') TEXT = sprintf('b) R1 = %f', R1); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b) X1 = %f', X1(2)); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b) R2 = %f', R2(2)); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b) X2 = %f', X2(2)); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b) Xm = %f', Xm(2)); disp(TEXT) disp('.') TEXT = sprintf('c) I1_c = %f', I1_c); disp(TEXT) TEXT = sprintf('c) cosphi_c = %f', cosphi_c); disp(TEXT) TEXT = sprintf('c) Te_c = %f', Te_c); disp(TEXT) TEXT = sprintf('c) Eff_c = %f', Eff_c); disp(TEXT) disp('.') TEXT = sprintf('d) s_max = %f', s_max); disp(TEXT) TEXT = sprintf('d) I1_d = %f', I1_d); disp(TEXT) TEXT = sprintf('d) Te_max = %f', Te_max); disp(TEXT) % Ve Te(n): %ns = 60*f/poles; %sim('Cau_1'); ... % Xbl = X1 + X2 = kX*X2 + X2 = (kX + 1)*X2 X2 (2) = Xbl/(kX + 1) X1 (2) = kX*X2 (2) Xm (2) = Xnl - X1 (2) R2 (2) = (Rbl - R1)*((Xm (2) + X2 (2) )/Xm (2) ) ^2 % Su dung ket qua cach de tinh... 7. 925 9e+003 Qnl = 7.8345e+003 Xnl = 5.3957 Rbl = 0.1763 Ubl_phase = 14 .20 28 Zbl = 0 .22 02 Xbl = 0. 527 9 a = 0.4444 b = -8.8168 c = 2. 84 82 delta = 72. 6 725 X2 = 0. 328 5 X1 = 0 .21 90 Xm = 5.1767 R2 =... smax/sđm) = 2. 2 Ỵ smax2 – 0 .22 smax + 0.0 52 = Î smax = 0 .20 8 smax = 0.0 12 (loại nhỏ sđm) Ỵ n = (1-0 .20 8)3000 = 23 76 vòng/phút b/ Động khởi động với moment cực đại Ỵ smax = Ỵ Điện trở rotor R2’ = 0. 12* (1/0 .20 8)