Đáp án đề thi cuối học kỳ I năm học 2018-2019 môn Truyền động điện (Mã đề 01) - ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Mời các bạn cùng tham khảo đáp án đề thi cuối học kỳ I năm học 2018-2019 môn Truyền động điện sau đây để biết được cấu trúc đề thi, cách thức làm bài thi cũng như những dạng bài chính được đưa ra trong đề thi. Từ đó, giúp các bạn sinh viên có kế hoạch học tập và ôn thi hiệu quả.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ ĐỀ THI CUỐI KỲ HK I - NĂM HỌC 2018-2019 Môn: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Mã môn học: ETDR336429 Đề số/Mã đề: 01 Đề thi có 02 trang Thời gian: 75 phút Được phép sử dụng tài liệu Câu 1: (4 điểm) Một động điện chiều kích từ độc lập có thơng số sau: Pđm = 39,6kW; Uđm = 292V; Iđm = 180A; nđm = 2400v/p, Rư = 0,4 (bỏ qua tổn thất) a Viết phương trình vẽ đặc tính tự nhiên, đặc tính nhân tạo ứng với U = 0.9Uđm b Tính giá trị dịng mở máy nhân tạo mơmen tương ứng động thêm điện trở phụ Rf = 0,75 vào mạch phần ứng c Biết J = 5Nms2 động mang tải nửa định mức, tính giá trị momen dịng điện phần ứng cần thiết để tăng tốc độ động từ 0.5nđm lên nđm khoảng giây Nhận xét chế độ hoạt động động lúc biết Iư phải  Iđm d Khi động làm việc chế độ định mức, tiến hành hãm tái sinh Tính điện trở phụ Rfh để mơmen hãm ban đầu có |Mhbđ| = 3Mđm tính tốc độ ổn định điểm hãm tái sinh Câu 2: (4 điểm) Cho động không đồng pha roto dây quấn có thơng số sau: Uđm = 230V (nối tam giác); Pđm = 120kW; m = 2,4; nđm = 1000v/p; E2đm = 225V; I2đm = 20A; f = 60Hz; p = a Tính đm, sđm, Mđm, sthTN, MthTN momen khởi động trực tiếp động Mkđ b Chứng minh nâng tải hạ tải có giá trị Mc = 0,9Mđm tốc độ  = 0,7đm giá trị điện trở phụ đưa thêm vào chế độ hạ tải lớn c Khi làm việc điểm định mức tần số bị suy giảm kéo theo độ trượt tăng 1,1 lần Xác định tốc độ làm việc ổn định động d Động làm việc chế độ nâng tải câu b) điện áp đột ngột giảm 1,2 lần Tính Mth tốc độ ổn định động Câu 3: (2 điểm) a Trình bày phương pháp hãm động động chiều kích từ nối tiếp Viết phương trình vẽ đồ thị đặc tính hãm b Trình bày quy trình tiến hành hãm tái sinh động chiều kích từ độc lập Viết phương trình vẽ đồ thị đặc tính hãm Ghi chú: Cán coi thi khơng giải thích đề thi Chuẩn đầu học phần (về kiến thức) [CĐR 1.3]: Thiết kế điều khiển cho hệ thống – điện có sử dụng động điện, khí cụ điện [CĐR 2.1]: Mơ hình hóa đặc tính điện số loại động [CĐR 2.2]: Trình bày nguyên lý cấu tạo, hoạt động loại động điện [CĐR 3.1]: Có khả tự tìm kiếm tài liệu, tự nghiên cứu trình bày nội dung chuyên ngành Nội dung kiểm tra Câu 1, Câu 1, 2, Câu 3a,b Câu 3c Ngày 15 tháng 12 năm 2018 Thông qua Trưởng ngành (ký ghi rõ họ tên) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/1 ĐÁP ÁN Câu 1: (3đ) a, (1đ) Từ thông số cho ta tính được: đm = 2400/9,55 = 251,30 rad/s Mđm = 39600/251,30 = 157,57 Nm Kđm = Mđm/Iđm = 157,57/180 = 0,87 Wb Theo phương trình đặc tính ta có: đm = Uđm/ Kđm – Rư/(Kđm)2.Mđm Suy ra: Rư = [292 x 0,87 – 251,30  (0,87)2]/157.57 = 0,4  Suy phương trình đặc tính:  = 292/0,87 – 0,4/(0,87)2.M hay  = 333,555 – 0,522M Do độ cứng đặc tính tự nhiên  = dM/d = – 1/0,522 = – 1,91 b, (1đ) Khi thêm điện trở phụ Rf = 0,75 vào mạch phần ứng, phương trình đặc tính nhân tạo thu là:  = 292/0,87 – (0,4+0,75)/(0,87)2M Hay  = 333,555 – 1,519M Khi khởi động,  = 0, Mkđ = 333,555/1,519 = 219,588 Nm  Ikđ = 252,40A c) (1đ) Khi tải định mức tức Mc = Mđm; muốn tăng tốc độ từ 0,5nđm lên nđm giây tức dn/dt = d/dt = (0,5  251,30)/2 = 62,82 (rad/s2) Khi momen cần thiết là: M = Mc + Jd/dt = 0,5  157,57 +  62,82 = 392,92Nm hay I = 392,92/0,87 = 448,84A ~2,5 lần Iđm Như mức tăng tốc độ nhanh nên áp dụng cho động d, (1đ) Khi đảo chiều cực tính điện áp, U = – Uđm = – 220V, vào phương trình đặc tính nhân tạo với Rfh ta có: hđ = – 292/0,87 – (0,4+Rfh)/(0,87)2.M Trong đó: Mhbđ = – 3Mđm = – 472,72 Nm hđ = đm = 251,30 rad/s Suy ra: Rfh = [292  0,87 + 251,30  (0,87)2]/472,72 – 0,4 = 0,55 Tại điểm làm việc hãm tái sinh, phương trình xác định là: hts = – 292/0,87 – 0,4/(0,87)2  157,57 = – 415.80 rad/s Câu 2: (4đ) a, (1đ) Từ thông số động cho, ta tính được: 1 = 2f/p =  3,14  60/3 = 125,6 rad/s đm = nđm/9,55 = 1000/9,55 = 104,72 rad/s sđm = (125,6 – 104,72)/125,6 = 0,166 sthTN = sđm(m + (m2 – 1)1/2) = 0,166  [2,4 + (2,42 – 1)1/2] = 0,762 Mđm = Pđm/đm = 12000/104,72 = 1146 Nm MthTN = Mth = Mđm m = 1146  2,4 = 2750,4 Nm b, (1đ) Đặc tính động có dạng (coi R1  0): M = 2Mth/(s/sth + sth/s) Khi nâng tải:  = 0,7đm  s = (125,6 – 0,7  104,72)/125,6 = 0,416 Thế vào ta có: 0,9  1146 =  2750,4/(sth/0,416 + 0,416/sth) Giải được: sthNT1 = 0,081 (loại) sthNT1 = 2,132 (nhận) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/1 Khi hạ tải:  = –0,7đm  s = (125,6 – (– 0,7)  104,72)/125,6 = 1,583 Thế vào phương trình đặc tính nhân tạo động có thêm điện trở phụ ta có: 0,9  1146 =  2750,4/(sth/1,583 + 1,583/sth) Giải sthNT2 = 8,129 (nhận) sthNT2 = 0,308 (loại) Dễ thấy sthNT1 < sthNT2 tức (Rfh1 + R'2) < (Rfh2 + R'2) hay Rfh1 < Rfh2 c, (1đ) Khi tần số giảm kéo theo độ trượt tới hạn tăng 1,1 lần, Mth giữ MthTN, tải định mức, thay vào phương trình đặc tính suy ra: Mđm = 2Mth/(s/sth + sth/s) 1146 =  2750,4/(s/(1,1  0,762) + (0,762  1,1)/s) Giải s = 0,18 (nhận) s = 3,84 (loại) Khi tần số giảm 1,1 lần 1 giảm 1,1 lần Suy tốc độ làm việc động  = 1(1 – s) = 125,6/1,1  (1 – 0,18) = 93,63 rad/s hay n = 894,16v/p d, (1đ) Từ điểm làm việc câu b, điện áp đột ngột giảm 1,2 lần Mth giảm 1,22 = 1,44 lần Mth tỷ lệ với bình phương điện áp Do giá trị Mth là: Mth = MthTN/1,44 = 2750,4/1,44 = 1910 Nm sth = sthNT1 = 2,132 Đặc tính là: 0,9 x 1146 =  1910/(s/2,132 + 2,132/s) Giải tìm s = 0,625 (nhận) s = 7,271 (loại) Suy tốc độ động  = 1(1 – s) = 125,6  (1 – 0,625) = 47,10 rad/s hay n = 449,82v/p Câu 3: (2đ) a, (1đ) Trình bày - Các phương pháp hãm động tự kích từ kích từ độc lập động chiều - Viết phương trình - Vẽ đồ thị đặc tính hãm b (1b) Trình bày được: - Quy trình tiến hành hãm tái sinh động chiều kích từ độc lập Viết phương trình vẽ đồ thị đặc tính hãm - Hệ phương trình vật lý (cơ – điện) động - Rút phương trình đặc tính có nhận xét đặc tính vùng giá trị nguồn cung cấp Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/1 ... trình - Vẽ đồ thị đặc tính hãm b (1b) Trình bày được: - Quy trình tiến hành hãm t? ?i sinh động chiều kích từ độc lập Viết phương trình vẽ đồ thị đặc tính hãm - Hệ phương trình vật lý (cơ – ? ?i? ??n) động. .. lần 1 giảm 1,1 lần Suy tốc độ làm việc động  = 1(1 – s) = 125,6/1,1  (1 – 0,18) = 93,63 rad/s hay n = 894,16v/p d, (1đ) Từ ? ?i? ??m làm việc câu b, ? ?i? ??n áp đột ngột giảm 1,2 lần Mth giảm 1,22... (lo? ?i) sthNT1 = 2,132 (nhận) Số hiệu: BM1/QT-PĐBCL-RĐTV Trang: 1/1 Khi hạ t? ?i:  = –0,7đm  s = (125,6 – (– 0,7)  104,72)/125,6 = 1,583 Thế vào phương trình đặc tính nhân tạo động có thêm ? ?i? ??n