Đề kiểm tra cuối kỳ môn Kỹ thuật điện 2 giúp cho các bạn củng cố được các kiến thức của môn học thông qua việc giải những bài tập trong đề thi. Tài liệu phục vụ cho các bạn sinh viên chuyên ngành Điện.
ĐỀ THI KIỂM TRA CUỐI KỲ (HỌC KỲ I, 2009-2010) MÔN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỆN (MSMH:408020) Thời gian: 120 phút Sinh viên phép dùng tài liệu, KHÔNG phép trao đổi tài liệu Câu 1: (4 điểm) Cho động khơng đồng ba pha có nhãn hình bên a) Khi động vận hành định mức, biết tổn hao 700W: Tính độ trượt, moment ngõ có ích, cơng suất điện từ, moment điện từ, công suất tổn hao đồng rotor hiệu suất động cơ? (3đ) b) Khi động nối Y cấp nguồn ba pha 380V, 50Hz, động có moment cực đại Tmax độ trượt tới hạn sm Nếu động nối Y cấp nguồn ba pha 220V, 29Hz, moment cực đại Tmax2 độ trượt tới hạn sm2 Giả sử bỏ qua điện trở stator nhánh từ hóa Tính tỷ lệ Tmax2/Tmax sm2/sm ? (1đ) Câu 2: (3 điểm) Một động DC kích từ song song 15 hp, 220 V, 1800 vòng/phút Động có điện trở dây quấn phần ứng 0,2 Ω, điện trở dây quấn kích từ 80 Ω Đặc tính từ hóa máy 1800 vòng/phút: Ea (V) 150 180 189,2 192,5 215 227 Ikt (A) 0,8 1,0 1,07 1,1 1,28 1,44 Bỏ qua ảnh hưởng phản ứng phần ứng Nếu biến trở phụ R gắn nối tiếp với dây quấn kích từ có giá trị từ 0-150 Ω a) Khi điện trở R = 120 Ω Nếu dòng tiêu thụ động 50A U=220V, tính tốc độ động cơ? (1đ) b) Biết tổn hao sắt 500W không đổi, tổn hao thay đổi tỉ lệ với tốc độ 600W 1800 vòng/phút Tính hiệu suất động trường hợp câu a? (1đ) c) Tính R để động có tốc độ 2000 vòng/phút với dòng phần ứng giống câu a, U=220V? (1đ) Câu 3: (3 điểm) Một máy phát đồng pha, cực, 60 Hz, 25 MVA, 13,8 kV, nối Y, cực từ ẩn, có kết từ thí nghiệm khơng tải ngắn mạch sau: Thí nghiệm khơng tải: Dòng kích từ (A) 320 365 380 475 570 Đặc tính khơng tải (điện áp dây, kV) 13,0 13,8 14,1 15,2 16,0 Đặc tính khe hở ngoại suy (điện áp dây, kV) 15,4 17,5 18,3 22,8 27,4 Thí nghiệm ngắn mạch Dòng kích từ (A) 320 365 380 475 570 Dòng ngắn mạch phần ứng (A) 1040 1190 1240 1550 1885 Bỏ qua điện trở phần ứng pha a) Tính điện kháng đồng pha khơng bão hòa? (1đ) b) Tính điện kháng đồng pha bão hòa dòng kích từ 365 A? (1đ) c) Tính điện kháng đồng pha bão hòa dòng kích từ 570 A? (1đ) -Hết- ĐÁP ÁN ĐỀ THI KIỂM TRA CUỐI KỲ (HỌC KỲ I, 2009-2010) MÔN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỆN (MSMH:408020) Thời gian: 120 phút Sinh viên phép dùng tài liệu, KHÔNG phép trao đổi tài liệu Câu1: (4 Điểm) Ở định mức, công suất có ích: Pout = 15kW a) Do truot: s = 0.033333 Moment ngo ra: Tout = 98.785827 Nm Cong suat dien tu: Pdt = 16241.379310 W Moment dien tu: Tdt = 103.395832 Nm Ton hao dong rotor: Pcur = 541.379310 W Hieu suat: Eff = 0.873186 b) Tmax2/Tmax = 0.996374 ≈ ==Ỵ Tmax = const sm2/sm = 1.724138 % Bo qua Rs, va nhanh tu hoa: Tmax U2 t = ωs R + R + X + X ' t t t r ( U2 ⎛ P f ⎜ 2 ≈ = ωs X s + X 'r ⎜ 2π 2π Ls + L' r ⎝ ( ) ) ( ) ⎞⎛ U ⎟⎜ f ⎟⎜⎝ f ⎠ ⎞ ⎛ Uf ⎞ ⎟⎟ ~ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎠ ⎝ f ⎠ % Tmax ~ (U/f)^2 % k_Tmax = Tmax2/Tmax = (U2/f2)^2/(U/f)^2 k_Tmax = Tmax2/Tmax = (U_2/f_2)^2 / (Ud/f)^2 % Bo qua Rs : s p = R 'r ( R 2t + X t + X 'r ) ⎛ R 'r ≈ ⎜⎜ ' ⎝ 2π Ls + L r ( ) ⎞1 ⎟⎟ ~ ⎠f f % k_smax = sm2/sm = (1/f2)/(1/f) k_smax = sm2/sm = f/f_2 Bài giải Matlab cho câu 1: s = (1-n/ns) w = 2*pi*n/60 Tout = Pdm/w Pco = Pdm + Pthco Pdt = Pco/(1-s) ws = 2*pi*f/P Tdt = Pdt/ws Pdm = 15000 %W Pcur = Pdt*s % Noi Y Pin = sqrt(3)*Ud*I*cosp Ud = 380 %V Eff = Pdm/Pin I = 29 % A disp('++++++++++++++++++Cau b)') cosp = 0.9 U_2 = 220 %V f = 50 %Hz f_2 = 29 % Hz n = 1450 % Bo qua Rs, va nhanh tu hoa Pthco = 700 %W % Tmax ~ (U/f)^2 disp('Bai giai ') % k_Tmax = Tmax2/Tmax = (U2/f2)^2/(U/f)^2 % k_smax = sm2/sm = (1/f2)/(1/f) disp('++++++++Cau a)') k_Tmax = (U_2/f_2)^2 / (Ud/f)^2 P = % pair of poles k_smax = f/f_2 ns = 60*f/P disp('Ket qua _') TEXT = sprintf('a) So cap cuc: P = %f', P); disp(TEXT) TEXT = sprintf('a) Do truot: s = %f', s); disp(TEXT) TEXT = sprintf('a) Moment ngo ra: Tout = %f Nm', Tout); disp(TEXT) TEXT = sprintf('a) Cong suat dien tu: Pdt = %f W', Pdt); disp(TEXT) TEXT = sprintf('a) Moment dien tu: Tdt = %f Nm', Tdt); disp(TEXT) TEXT = sprintf('a) Ton hao dong rotor: Pcur = %f W', Pcur); disp(TEXT) TEXT = sprintf('a) Hieu suat: Eff = %f', Eff); disp(TEXT) disp('.') TEXT = sprintf('b) Tmax2/Tmax = %f', k_Tmax); disp(TEXT) TEXT = sprintf('b) sm2/sm = %f', k_smax); disp(TEXT) clc clear all % Cau1_De Thi_KTD2_NH0910HK1_Lop CQ % SV co the chon cach giai tuong duong khac Câu2 : (3 Điểm) Chú ý mạch kích từ bảo hòa Vì Φkt khơng tỷ lệ với Ikt, cần tra bảng Câu a, b: Ikta = Iktb = const Chú ý điểm làm việc định mức Chú ý Φkt không tỷ lệ với Ikt mạch từ bảo hòa Câu c, Iktc ≠ Ikta Khi Ikt = const ⇒ Φkt = const: Có thể áp dụng: E ~ ω ~ n a/ Rnta =120 Ikta = U/(Rkt+Rnta) = 1.1 A Tra bảng Ỵ Ea_1800 = 192.5V 1800 vòng/phút Với dòng Ia = 50A Ỵ Iưa = Ia – Ikta = 48.9A Ea = U- Iưa*Rư = 210.22 V Lập tỉ số ta được: na = (Ea/Ea_1800)*1800 = 1965 vòng/phút b/ Từ câu a, có na=1965 vòng/phút Tổn hao tỉ lệ với tốc độ Ỵ Pthcơ = 600*(na/1800) = 655.23 W Pin = U*Ia = 11000 W Pcu = I2ưa*Rư + I2kta*(Rnta+Rkt) = 720.24 W Hay: Hiệu suất = (Pin - Pfe - Pthcơ-Pcu)/Pin = 0.8295 Hiệu suất = (Pđta - Pfe - Pthcơ)/Pin = (Ea*Iưa -Pthcơ)/Pin = 0.8295 c/ Ta có, Ec = Ea = 210.22V, nc = 2000 vòng/phút, dòng kích từ Iktc chưa biết, mạch từ bảo hồ, nên cần phải tra bảng Tại dòng kích từ Iktc, từ thơng tương đương nhau, sức điện động cảm ứng 1800 vòng/phút là: Ec_1800 = Ec*(1800/2000) = 189.2 V Tra bảng Ỵ Iktc = 1.07A Ỵ Rntc = (U/Iktc)-Rkt = 125.6 Ohm Câu 3: (3 Điểm) Đáp án: a/ Điện kháng đồng khơng bão hòa máy phát khơng đổi với dòng kích từ Giả sử chọn giá trị dòng kích từ 365 A Điện áp khơng tải đặc tính khe hở 17,5 kV, điện áp pha Vφ = 17,500/ = 10,104 V Dòng ngắn mạch phần ứng 1190 A 10,104 = 8, 49Ω 1190 b/ Điện kháng đồng bão hòa với dòng kích từ 365 A tính từ đặc tính khơng tải đặc tính ngắn mạch Điện áp dây khơng tải từ đặc tính khơng tải 13,8 kV, dòng ngắn mạch 1190A Điện áp pha không tải Vφ = 13,800/ = 7967, 4V X s ,δ = 7967, = 6, 696Ω 1190 c/ Điện kháng đồng bão hòa với dòng kích từ 570 A tính từ đặc tính khơng tải đặc tính ngắn mạch Điện áp dây khơng tải từ đặc tính khơng tải 16,0 kV, dòng ngắn mạch 1885A Điện áp pha không tải Vφ = 16, 000/ = 9237, V Xs = Xs = 9237, = 4,9Ω 1885 ...ĐÁP ÁN ĐỀ THI KIỂM TRA CUỐI KỲ (HỌC KỲ I, 20 09 -20 10) MÔN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỆN (MSMH:408 020 ) Thời gian: 120 phút Sinh viên phép dùng tài liệu, KHÔNG phép trao đổi tài liệu Câu1:... f ⎠ % Tmax ~ (U/f) ^2 % k_Tmax = Tmax2/Tmax = (U2/f2) ^2/ (U/f) ^2 k_Tmax = Tmax2/Tmax = (U _2/ f _2) ^2 / (Ud/f) ^2 % Bo qua Rs : s p = R 'r ( R 2t + X t + X 'r ) ⎛ R 'r ≈ ⎜⎜ ' ⎝ 2 Ls + L r ( ) ⎞1 ⎟⎟... ') % k_Tmax = Tmax2/Tmax = (U2/f2) ^2/ (U/f) ^2 % k_smax = sm2/sm = (1/f2)/(1/f) disp('++++++++Cau a)') k_Tmax = (U _2/ f _2) ^2 / (Ud/f) ^2 P = % pair of poles k_smax = f/f _2 ns = 60*f/P disp('Ket