MÁY ĐIỆN II PHẠM THÁI ĐIỀN

Máy điện 2 Tác giả Phạm Thái Điền bao gồm phần kiến thức lý thuyết,bài tập, bài giải hứng dẫn bài tập và đề thi. Tài liệu có thể làm tài liệu trong quá trình học tập và ôn tập trong các kỳ thi. Trong quá trình tính toán chắc chắn có sự sai sót nên mong các bạn đọc thông cảm.

PHẠM THÁI ĐIỀN BÀI TẬP VÀ ĐỀ THI MÁY ĐIỆN II CẦN THƠ 2020 “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán MỤC LỤC Phần Trang Phần I Tóm tắt lý thuyết tập I.1 Máy điện đồng I.2 Máy điện chiều 33 Phần II: Lời giải tập máy điện đồng 63 Phần III: Lời giải động chiều kích từ song song 115 Phần IV: Đề thi qua năm 135 Phần V: Lời giải tham khảo cho đề thi 144 “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán PHẦN I TÓM TẮT VÀ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ TÓM TẮT LÝ THUYẾT A Máy phát xoay chiều đồng ba pha Cấu tạo máy phát điện đồng ba pha Stator: Gồm có lõi thép dây quấn Lõi thép làm vật liệu sắt từ tốt, nghĩa có từ trở nhỏ điện trở suất lớn Loại vận tốc chậm có chiều dài dọc trục ngắn; loại tốc độ nhanh chiều dài dọc trục lớn gấp đường kính nhiều lần, ngồi stator cịn có hệ thống làm mát Rotor Rotor cực lồi: dạng mặt cực thiết kế cho khep không khí khơng đều, mục đích để từ cảm khe khơng khí có phân bố hình sin sức điện động cảm ứng dây quấn có hình sin Loại rotor cực lồi dùng máy phát kéo tua bin vận tốc chậm Lúc rotor có nhiều cực chiều dài ngắn Rotor cực ẩn: khe khơng khí rotor có hai bốn cực, loại rotor cực ẩn dùng máy phát kéo tuốc bin vận tốc nhanh Vì vận tốc quay lớn nên để chống lực ly tâm, rotor chế tạo nguyên khối có đường kính nhỏ Bộ kích từ: Dây quấn kích từ rotor cung cấp dòng chiều để tạo từ thông không đổi theo thời gian Nguyên lý làm việc máy phát đồng a a y Ik Ik z x N Uk c b x (a) z S c y b (b) (a) Máy phát đồng pha hai cực đơn giản (b) Biểu diễn đơn giản máy phát đồng “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán f  Tần số phát ra: Sức điện động phát ra: np 60 Ep = 4,44.f.N.kdq.m Vì trục cuộn dây lệch 1200 điện khơng gian, nên ta có hệ thống sức điện động pha: e a ( t )  E p sin t e b (t )  E p sin( t  120 o ) e c ( t )  E p sin( t  240 o ) Các sức điện động ghép (Y) tam giác (Δ): a a ea ec a ec n n eb b a ea b b eb b c c c c (a) (b) Sơ đồ ghép dây máy phát đồng bộ, (a) đấu Δ; (b) đấu Υ Phản ứng phần ứng máy phát đồng Eo Tải trở I Φ 90o Φo N S “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán Tải cảm Eo 90o Φo I N Φ S Tải dung Eo 90o Φ Φo S IN (c) Phương trình điện áp máy phát đồng cực từ ẩn • • • • • • E g = U t + R ö I ö + jX S I ö = U t + ZS I ö Phương trình điện áp máy phát đồng cực từ lồi      E g  U t  Ru I u  j I d X d  j I q X q “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán Rư jXS (a) C C IưZS O IưXS IưXS A θ φ IưRư B B IưXS θ IưRư φ A (b) (c) Hình 2.33 (a) Mạch tương pha máy đồng (b) Đồ thị vectơ tải cảm (c) Đồ thị vectơ tải dung Đặc tính khơng tải đặc tính ngắn mạch (giống máy điện khơng đồng máy biến áp) Đặc tính góc – cơng suất trạng thái xác lập máy cực từ ẩn Công suất tải nhận P2 = E2.I2.cos2   E1  E I Z  E1  E20o E1 E      Z     Z Z  Z Z Z   Trong đó: E1, E2 – biên độ E , E    - góc pha vượt trước E so với E “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán Z - tổng trở Z – góc pha tổng trở Z  Cơng suất cung cấp nguồn E P2  E1 E E R sin(   Z )  2 Z Z với:  Z  900   Z  tan 1 R X  Công suất cung cấp nguồn E P1  E1.E2 E R sin(   Z )  Z Z Thường thì: R  Z  0: P1  P2  E1 E sin  : đặc tính góc - cơng suất X Cơng suất cực đại: P1 max  P2 max  E1 E  = 900 X Khi máy phát đồng có điện kháng Xs nối vào hệ thống có điện áp Uht nối tiếp với điện kháng tương đương Xht, đặc tính góc - cơng suất viết: P E S U ht sin  X s  X ht Đặc tính góc – cơng suất trạng thái xác lập máy cực từ lồi Công suất tác dụng P X dT  X qT E s U ht sin   U ht2 sin 2 X dT X dT X qT Công suất phản kháng “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán E s U ht U ht2 Q  U I sin   cos  Xs Xs Điều chỉnh công suất tác dụng công suất phản kháng - Điều chỉnh công suất tác dụng: Phải điều chỉnh công suất động sơ cấp (tuabin hơi, khí,…) - Điều chỉnh công suất phản kháng: Q U ht ( E s cos  U ht ) Xs Khi giữ U, f P khơng đổi, ta có: Es.cos < U Q < 0: máy nhận Q, máy thiếu kích từ Es.cos = U Q = Es.cos > U Q > 0: máy phát Q, máy tăng kích từ Ep Đặc tuyến vận hành chế độ xác lập Đặc tuyến không tải Ed Ik Đặc tuyến không tải máy phát điện đồng Đặc tuyến hiệu chỉnh Ik cos trể cos = cos sớm Iư Đặc tuyến hiệu chỉnh “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 10 Đặc tuyến Ut cos sớm cos = cos trể Iư Đặc tuyến Đặc tính hình V máy phát đồng đầy tải 50% tải Iư không tải Vùng cosφ trễ Vùng cosφ sớm Ik Họ đường cong công suât không đổi “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 150 E 460  j.1,16.139,525,84  366,3  23, 43V d Tính momen cực đại động ? (0.5đ) 3.460.366,3  251592,3W 1,16 251592,03.2   1602 Nm 2 50 Pmax  M max e Tính lại cơng suất phản kháng cơng suất giảm cịn 10% cơng suất ban đầu? (0.5đ) I '  10% I u  1,395 A Q  3.460.1,395.sin(25,84)  484, 44Var Câu (2.5đ) Cho động chiều kích từ song song, có công suất đầu 13 kW, điện áp sử dụng 400 V, tốc độ quay động 1200 v/ph, điện trở mạch kích từ 500 Ω, dòng động tiêu thụ 36 A Tổn hao đông phần ứng = 44,4% tổn hao động a Điện trở dây quấn phần ứng ? (0.5đ) PCu  Ru I u2  44, 4%Pth Pth  P1  Pdm  400.36  13.103  1400W I udm  I dm  I kt  36  Ru  400  35, A 500 0, 444.1400  0,502 35, 22 b Sức phản điện E Moment điện từ ? (0.5đ) E  400  35, 2.0,502  382,3V P 382,3.35, 2.60 M dt  dt   107,1Nm  2 1200 c Tổn hao ma sát + lõi thép ? (0.5đ) Pmq  thep  Pth  Pkt  PCu  1400  (500  0,502).0,82  0,444.1400  Pmq  thep  458,1W d Dòng điện mở máy ? (0.5đ)   I mm  400.    797,6 A  0,502 500  e Bây thay đổi tải trục động khơng diều chỉnh thay đổi kích từ dịng động tiêu thụ cịn 15 A, tìm sức phản điện, tính tốc độ động trường hợp ? (0.5đ) “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 151 E '  400  (15  0,8).0,502  392,9V E ' n' 392,9 n'     n '  1233_(r / min) E n 382,3 1200 3.ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN MÁY ĐIỆN II THỜI GIAN: 90 PHÚT_MÃ 1415CN5021122 Câu (3đ) Một máy phát đồng pha hai cực, rotor cực từ ẩn, có thơng số định mức 13,8 kV, 50 Hz, 20 MVA, cuộn dây stator đấu Y Điện kháng động Ω, cosφdm = 0,8 trễ, máy phát nối với hệ thống điện vô lớn a Tính dịng điện định mức tốc độ quay máy phát.(0.5đ) 20.106  836,7 A  I  836,7  36,87 A 3.13,8.103 60.50 n  3000 _ r / I b Tính sức điện động pha góc tải điều kiện định mức Vẽ giản đồ vectơ ?(1đ) E  E  11_ kV 13800  j.5.836,7  36,87  1117,71_ kV      17,71 Sinh viên tự vẽ giản đồ c Nếu dịng kích từ giảm 20%, tính lại dòng điện, hệ số cosφ máy ? Biết công suất tác dụng máy phát không đổi (1đ) I kt'  0,8I kt  E0'  0,8E0 3UE0' sin  ' P' X db E ' sin  ' 0,8E0 sin  '  1 1 1 P 3.UE0 sin  E0 sin  E0 sin17,710 X xb  sin  '  0,38   '  22,350 Dịng điện I sau giảm dịng kích từ: E0'  U f  j X db I ' 13,8.103 0,8.11.10 22,35  E0'  U f  670,1  2,9340 A ' I   j X db j.5 cos( )  cos(2,934)  0,997 d Nếu máy phát hoạt động bình thường đề cho đột ngột đứt khỏi hệ thống xãy (về điện áp, tần số, cơng suất).(0.5đ) “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 152 Trước đứt khỏi hệ thống: Q  P.tan  cos1 (0,8)   25.0,75  18,75MVar Vì mát phát tải cảm nên tiêu thụ công suất phản kháng Khi đứt khỏi hệ thống P,Q,I = Tần số tăng, điện áp giảm Câu (2đ) Có hai máy phát kết nối song song cung cấp cho tải với điện áp 13,8 kV, công suất MW, hệ số công suất tải 0,8 trễ Người ta đo máy phát thứ cung cấp I1 = 145 A có hệ số cơng suất cosφ = 0,7 trễ a Tính giá trị dịng điện tải ? (0.5đ) 5.106  261,5 A  I t  261,5  36,87 A 3.13800.0,8 It  b Tính dịng điện máy phát thứ ? (0.5đ) I  I t  I1  261,5  36,87  145  45,57  120, 2  26,36A c Tính hệ số công suất máy phát thứ ? (0.5đ) cos   cos(26,36)  0,896 d Máy phát thứ giữ nguyên kích từ, máy thứ ta tăng dịng kích từ lên điều xảy ? (0.5đ) Khi máy thứ tăng dịng kích từ mà dịng kích từ máy thứ khơng đổi công suất máy thứ tăng lên, làm tổng công suất phản kháng tăng lên, điều làm điện áp tăng gây ảnh hưởng đến tình trạng làm việc tải Câu (3đ) Một động đồng ba pha nối Y, nối vào lưới pha 440 V, f = 50 Hz, động cực điều chỉnh dịng kích từ cho đo dòng điện 50 A cos φ = 0,9 sớm Biết điện kháng đồng Ω Bỏ qua tổn hao a Tính sức điện động pha động (0.5đ) E 440  j.6.5025,84  470,1  35,06V b Tính cơng suất P Q động (0.5đ) P  3.440.50.0,9  34294,6W Q  3.440.50.(  0,92 )  115515,7 _ VAr c Tính moment tải nói moment cực đại động cơ.(1.0đ) 34294,6.2  218,3Nm 2 50 3.440.470,1 59711.2   59711W  M max   380 Nm 2 50 3.6 M Pmax “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 153 d Nếu ta chỉnh kích từ cho cosφ = dịng điện, cơng suất phản kháng, công suất tác dụng thay đổi nào?(1.0đ) Q=0 Công suất tác dụng tăng lên: P  3.440.261,5  38105W Câu (2đ) Cho động chiều kích từ song song có thơng số Pđm = 20 HP, Uđm =240 V, điện trở mạch kích từ 204 Ω, điện trở mạch phần ứng 0,23 Ω, tốc độ quay 1750 vòng/phút Khi động làm việc định mức ta đo dòng cung cấp cho động 71,7 A a Tính moment định mức động (0.5đ) M dm  20.746.60  81, 41A 2 1750 b Tính hiệu suất động (0.5đ)  20.746  86,7% 71,7.240 c Tính tổn hao ma sát động (0.5đ) 240  1,176 A 204 I u  I dm  I kt  71,7  1,176  70,52 A I kt  Pmq  thep  71,7.240  20.746  0,23.70,522   0,23  204  1,1762  861,6W d Tính tốc độ quay động giảm tải xuống cho dòng vào động lại 60A (0.5đ) Edm  240  71,7.0,23  223,5V E '  240  60.0,23  226,2V E ' n' 226,2 n'     n '  1771_ r / Edm n 223,5 1750 4.ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN MÁY ĐIỆN II THỜI GIAN: 75 PHÚT_MÃ 1516CN5026789 Câu (4.5đ) Máy phát điện đồng pha kVA, 380 V, cực, 50 Hz, stator nối Y, có điện kháng đồng xđb = Ω, điện trở dấy quấn phần ứng xem không đáng kể Máy hòa đồng làm việc song song với lưới điện pha 380 V, 50 Hz (được xem vơ củng lớn) Tính: “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 154 a Điện áp khơng tải (Điện áp kích từ) E0 (pha) góc tải θ (góc lệch pha E0 điện áp pha lưới điện) máy phát công suất kVA định mức cho lưới hệ số công suất cos φ = 0,85 trễ Vẽ giản đồ vectơ cho điều kiện làm việc 5000  7,597 A  I u  7,597  31,79 A 3.380 380 E  j.8.7,597  31,79  256,711,61V Iu  Sinh viên tự vẽ giản đồ vectơ b Giữ nguyên công suất động sơ cấp kéo máy phát điện, tăng cường dịng kích từ cho từ thơng kích từ (dưới cực từ) tăng thêm 25%, tính dịng phần ứng Iư, cosφ kVAR cung cấp máy phát cho lưới điều kiện I kt'  1, 25I kt  E0'  1, 25E0 3UE0' sin  ' P' X db E ' sin  ' 1, 25 E0 sin  '  1 1 1 UE P E sin  E sin11,61 0 sin  X xb  sin  '  0,161   '  9, 2650 Dòng điện I sau tăng dịng kích từ: E0'  U f  j X db I '  I'  E0'  U f j X db 1, 25.256,79, 2650   j.8 380  13,77  62,030 A cos   cos(62,03)  0, 469 Q '  3.U d I '.sin   3.380.13,77.sin(62,030 )  8,004kVAR c Với dịng kích từ có giá trị câu a, công suất tác dụng mà máy phát cung cấp cho lưới điện tăng lên dần đến giá trị cực đại Tính cơng suất cực đại, giá trị cos φ, giá trị dòng điện phần ứng Iư, công suất biểu khiến I kt'  I kt  E0'  E0 Pmax  3UE 3.380.256,7   21119W X db 3.8 Pdm  Sdm 5000   5882W cos  0,85 “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 155 3UE0' sin  ' Pmax X db sin  ' 21119 sin  '  1    3,59 3.UE0 P sin  5882 sin11,61 sin  X xb  sin  '  0,723   '  46, 270 256,746, 27  I'  380  23,7712,74 A j.8 cos   cos(12,74)  0,975 Q  21119   4813 _ Var 0,9752 Máy đồng vận hành động đồng lưới điện Dịng kích từ điều chỉnh cho cosφ = động tiêu thụ kW từ lưới điện Trong điều kiện làm việc Tính: d Điện áp khơng tải E0 góc tải θ Vẽ giản đồ vectơ 3.103  4,558 A 3.380 I  E0   E  222, 380  j.8.4,558  222, 4  9, 44V     9, 44 Lưu ý: Trong toán, máy xem máy đồng cực từ ẩn Bỏ qua tổn hao sắt tổn hao học Câu (3.5đ) Động đồng rotor cực ẩn 100 HP, pha, cực, Y, n = 1500 v/ph, 50 Hz, 380 V, làm việc trạng thái tải định mức, cosφ lúc 80% sớm Hiệu suất 96%, điện trở dây quấn phần ứng không đáng kể, điện kháng đồng xđb = 2,72 Ω/pha Tính: a Moment hữu ích động Mđm? M  74600.60  474,9 Nm 2 1500 b Dòng điện phần ứng Iưđm? I 74600  14,76 A 96% 3.380.0,8 c Sức điện động cảm ứng E0 ? E0  380  j.14,7636,87.2,72  245,6  7,514V d Vẽ giản đồ vectơ góc tải θ ? Góc cơng suất 7,5140 “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 156 Sinh viên tự vẽ giản đồ e Moment điện từ cực đại Mđtmax Pdt max  3.380.24,6 59430.60  59430W  M dt   378,34 Nm 2 1500 3.2,72 f Giả sử động hoạt động bình thường đột ngột kích từ, cho biết động lúc hoạt động ? Khi đột ngột kích từ động đồng g Nếu động đấu song song với động khơng đồng ba pha có cơng suất thiêu thụ 50 kW, cosφ = 0,8 trễ Hãy tính hệ số cơng suất dịng điện tiêu thụ hệ hai động Động đồng phát lượng cống suất phản kháng: Q P1 tan  cos 1 0,8   74600 0,75  58281, 25Var 96%  Động không đồng tiêu thụ lượng công suất phản kháng Q '  P2 '.tan  cos 1 0,8  50000.0,75  37500Var Tổng công suất phản kháng : Qt  Q  Q '  58281, 25  37500  20781, 25Var Tổng cống suất tiêu thụ hệ: P  P1    P2 '  74600  50000  127708,33W 96%  Qt    1  20781,25      cos  tan     0,987  127708.33     Pt   Hệ số công suất hệ: cos   cos  tan 1   Dòng điện động đồng : I  74600  14,76 A 96% 3.380.0,8 Dịng điện động khơng đồng : I '  50000  94,96 A 3.380.0,8 Dòng điện hệ : I t  I  I '  14,76  97,96  112,72 A Câu (2.0đ) Động chiều kích từ song song có số liệu sau: Điện áp định mức Uđm = 220 V, tốc độ định mức nđm = 950 v/ph, dòng tiêu thụ định mức Iđm = 87 A, điện trở dây quấn phần ứng rư = 0,035 Ω, điện trở dây quấn kích từ song song rkt = 100 Ω Bỏ qua tổn hao học (ma sát, quạt gió), từ thơng ϕkt coi tỷ lệ thuận với dịng kích từ Ikt Tính: a Moment định mức Mđm trục máy M dm  220.87.60  192, Nm 2 950 “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 157 b Dòng phần ứng định mức Iưđm sức điện động phần ứng lúc tải định mức Eưđm 220  84,8 A 100 Eu  U  I u Ru  220  84,8.0,035  217,032V I u  I dm  I kt  87  c Dòng mở máy Imm động mở máy trực tiếp từ lưới điện   I mm  220.    6287,9 A  0,035 100  d Nếu giảm tải động cơ, lúc dòng động tiêu thụ 60A, cho biết tốc độ động lúc ? E '  220  (60  2, 2).0,035  217,977V E ' n' 217,977 n'     n '  954 _ v / ph E n 217,032 950 5.ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN MÁY ĐIỆN II THỜI GIAN: 60 PHÚT_MÃ 1617CN5022129 Câu (3.0 đ) Cho động chiều kích từ song song 46 kW,230 V Điện trở mạch kích thích 57,5 Ω, điện trở dây quấn phần ứng 0,05 Ω Khi động mang tải, dòng vào tổng 218 A, vận tốc động 750 vịng/phút a Tính sức điện động động cơ: 230  4A 57,5  218   214 A I kt  I udm E  230  214.0,05  219,3V b Tính tổn hao ? Pco  Pmq  thep  Pth  Pkt  PCu Pco  230.218  46000  (57,5  0,05).4  0,05.214  929, 4W c Tính moment kéo tải hiệu suất động 2142.0,05.60 M co   29,15 Nm 2 750  46.103  91,74% 230.218 Câu (4.0đ) Máy phát điện nối lưới 26 kV, điện kháng đồng 0,314 Ω Biết máy phát cung cấp cho lưới 800 MW 400 MVAr Bỏ qua điện trở phần ứng tổn hao sắt Giả sử tổn hao 20 MW Biết tốc độ quay máy phát 750 v/ph “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 158 a Tính dịng điện phần ứng, sức điện động khơng tải, góc tải, moment cấp cho máy phát :   400   cos   cos  arctan     0,894( som)    26,61  800    800.10 I  198,7 A  I  198,7  26,610 A 3.26.10 0,894 26.103 E  j.0,314.198,7  26,610  15039, 20, 2125V 20.106.60 M co   254648 Nm 2 750 b Với kích từ câu a, tính cơng suất tác dụng cực đại mà máy phát cấp cho lưới ngắn hạn ? Tính dịng điện cơng suất phản kháng ? Pmax  3.26.103.14983,7 sin(900 )  2149 _ MW 0,314 14983,7900  I j.0,314 Q  2149 26.103  67546,345,05 A   2152,75MVAr cos (45,05) c Khi điều chỉnh giảm dịng kích từ để sức điện động cảm ứng giảm 10% Em cho biết thơng số : Dịng điện, góc cơng suất, cos φ, tần số máy phát thay đổi ? (Chỉ cần trả lời: tăng hay giảm không đổi) Câu (3.0đ) Động đồng rotor cự ẩn 100HP, pha, cực, Y, 50 Hz, 380 V, làm việc trạng thái định mức, cosφ lúc 0,8 sớm Điện kháng đồng xđb = 2,72 Ω/pha Tính: a Dịng cung cấp cho động ? I 100.746  141,7 A 3.380.0,8 b Sức điện động cảm ứng E0 ? E 380  j.2,72.141,7  36,87  308,6  92, 2V c Ta chỉnh moment tải động đồng ? M load  M max động đồng : Pmax  3UE 3.380.308,6 74674,3.60   74674,3W  M max   475,4 Nm X db 2,72 2 1500 “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 159 Suy để động đồng moment tait phải lơn 475,4 N.m d Chúng ta cần chỉnh thông số chỉnh để cos φ = ? Chỉnh kích từ để cos  =1 Tăng dịng kích từ để bù cơng suất phản kháng Q, nâng cao hệ số công suất 6.ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN MÁY ĐIỆN II THỜI GIAN: 75 PHÚT_MÃ 19201CN5022979 Câu (4đ): Một máy phát điện đồng ba pha cực từu ẩn đấu sao: Sđm= 9000 kVA, Uđm = 6,3 kV, f = 50 Hz, cos φ = 0,8 trễ, p = , điện kháng đồng Xđb = Ω, tổn hao cơ, sắt từ phụ 2,4%Pđm bỏ qua tổn hao khác a Tính tốc độ quay roto, dịng điện định mức n 60.50  1500 ; I 9000  824,8 A 3.6,3 b Tính sức điện động pha E 63000  j.1.824,5  36,87  4184,59,072V c Moment kéo máy phát Pdm  S cos   9000.103.0,8  7200kW Pth  2, 4%.7200.103  172800W P1  Pdm  Pth  7200.103  172800  7372800W M keo  7372800.60  11734, Nm 2 1500 d Vẽ giản đồ vectơ Sinh viên tự vẽ giản đồ vectơ e Tính lại dịng điện cơng suất P máy phát không đổi ta chỉnh cosφ = I 7200.103  659,83 A 3.6300 Câu (3đ): Một động điện đồng ba pha đấu hình có số liệu sau: Pđm = 555 kW, Uđm=6 kV, p = 6, xđb = 6cos φ = , f = 50 Hz, hiệu suất η = 0,95 Bỏ qua tổn hao điện tổn hao mạch kích từ a Tính moment kéo tải động cơ, dòng điện định mức P1  Pdm   555.103  584210,52W 0,95 “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 160 584210,52.60  2789,5 Nm 2 500 Pdm 555 I   56,22 A  3.U cos 0,95 3.6 M keo  b Tính sức phản điện động E 6000  j.6.56, 22  3480,5  5,56V c Nếu động chạy khơng tải tính lại dịng điện, cơng suất phản kháng động Biết dịng kích từ không thay đổi P0  1    P0  Pdm   5% 555.103  29210,5W 0,95 3UE 3.6000.3480,5 sin   sin   29210,5  sin   4,845.103    0,278 X db 6000  3480,5  0, 278 I  3,91844,09 A j6 Q  3.U I sin( )  3.6000.3,918sin(44,09)  28330,4 _ VAR Câu (2đ) : Động điện chiều kích từ song song có thông số: Công suất định mức Pđm = 11kW Điện áp định mức Uđm= 220 V Hiệu suất η = 0,86 Tốc độ định mức n = 2250 vg/phút Dịng điện kích từ định mức Ikt = 2,26 A Điện trở phần ứng rư = 0,178 Ω a Tính dòng điện động tiêu thụ I dm  Pdm 11000   58,14 A  U 0,86.220 b Tính sức phản điện động Iudm  I dm  I kt  58,14  2,26  55,88 A Eu  220  0,178.55,88  210V c Tính tổn hao ma sát d Tính điện trở mở máy mắt nối tiếp vào mạch phần ứng để dòng khởi động giảm xuống lần dòng điện định mức 2Iudm  U 220  I kt   2,26  Rmm  1,752 Ru  Rmm 0,178  Rmm Câu (1đ): Cơng suất phản kháng có vai trị hoạt động máy phát/ động đồng ? “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 161 7.ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN MÁY ĐIỆN II THỜI GIAN: 75 PHÚT_MÃ 19202CN5021508 Câu (4đ) Một máy phát điện có thông số định mức: 600 V; 60 Hz;4 cực đấu Y vào lưới có cơng suất vơ lớn Sđm = 560 kVA cos φ = 0,8 trễ, xđb = 1,06 Máy phát truyền động từ turbine có moment = 2.651 Nm a Tính cơng suất đưa vào máy phát 60.60  1800v / p 2 1800 P1  M   2651  499,7kW 60 n b Tính hiệu suất máy phát %  560.103.0,8 100%  89,65% 499,7.103 c Tính sức điện động pha S 560000   538,86 A 3U 3.600 600 E  j.1,06.538,86  36,87  825,8633,55V I d Công suất cực đại máy phát Pdt  3UE 3.600.826,86   810658,6W X db 3.1,06 e Tính lại % thay đổi dịng kích từ để có cos φ = (biết máy làm việc với mạch từ chưa bão hịa cơng suất P khơng đổi) P 560.103.0,8   431,1A 3U 3.600 600 E'   j1,06.431,1  573, 452,84V E ' I kt' I kt' 573,     0,693  I kt'  0,693.I kt E I kt I kt 826,9 I Vậy phải giảm 30,7% so với dong kích từ ban đầu Câu (3đ) Một động đồng cực ừu ẩn pha, cực, đấu Y, có thơng số định mức Pđm = 2.984 kW, 13.200 V, 50 Hz, điện kháng đồng 49,33 Ω Hệ số cơng suất 0,84 sớm a Tính moment định mức động “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 162 60.50  1500 _ v / p P 2984.103.60 M dm  dm   18996,7 Nm  2 1500 n b Dòng điện cấp cho động I 2984.103  155,38 A 3.13200.0,84  I  155,3832,86 A 13200 E  j.49,33.155,3832,86  13424,6  28,66V c Khả tải động (Mmax/Mđm) Pmax  3UE 3.13200.13424,6   6221925,4W X db 3.49,33 6221925,4.60  39610 Nm 2 1500 39610   2,085 18996,7 M max  M max M dm d Nếu ta giảm dịng kích từ xuống dần khơng điều xảy với động Nếu ta giảm từ từ dịng kích từ cơng suất phản kháng 0, lúc động bị đồng Câu (1,5đ) Một động chiều kích từ song song, có cơng suất định mức 15 kW, điện áp định mức 220V, hiệu suất định mức 0,82 tốc độ quay 1500 v/ph Biết Rư = 0,2 Rkt = 100 Ω a Tính dịng định mức I dm  Pdm 15000   83,15 A  U 0,82.220 b Tính tổn hao máy Pco  Pmq  thep  1    Pdm  18% 15000  3292,7W 0,82  c Tính lại tốc độ quay dịng điện phần ứng giảm phân 220   E  220   83,149   0,  203,8V 100   220   E '  220  0,5  83,149   0,  211,9V 100   E ' n' 211,9 n' 211,9.1500     n'   1560v / p E n 203,8 1500 203,8 “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 163 Câu (1,5đ) Em cho biết trình tự hòa đồng máy phát vào hệ thống tách máy phát khỏi hệ thống Trước hòa vào hệ thống cần đảm bảo yêu cầu sau: Đúng thứ tự pha Đúng tần số Đúng điện áp Roto lúc quay chiều (Roto quay chiều từ trường quay) Hòa dồng phương pháp độ sáng bóng đèn Nếu muốn kiểm tra dùng bóng đèn đầu mắc bên máy phát đầu mắc bên hệ thống Nếu bóng đèn chớp tắt liên tục, sáng khác  khơng thứ tự pha Nếu bóng đèn sáng tương đồng pha Nếu muốn đổi chiều đổi pha (chọn bóng đèn 440V_hai bóng đnè 220V nối tiếp) Chỉnh kích từ biên độ điện áp hệ thống điện áp đặt lên bóng đèn tắt hồn tồn Điều chỉnh công suất Q (công suất truyền tải cho từ trường Tần số điện áp thay đổi hệ thống lớn P lớn Tách máy phát khỏi hệ thống Khi muốn tách khỏi hệ thống (để bảo trì) phải làm cho P Q bàng cách Điều chỉnh nguồn nguôn liệu đầu vào (công suất suất cơ) dịng kích từ giảm xuống P Q “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán 164 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Hữu Phúc, KỸ THUẬT ĐIỆN (MÁY ĐIỆN QUAY), NXB ĐHQG TP HCM Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Máy điện 2, NXB Khoa học kỹ thuật Nguyễn Thế Kiệt, Tính tốn sửa chữa DÂY QUẤN MÁY ĐIỆN tập Trần Thế Sang, Nguyễn Trọng Thắng, MÁY ĐIỆN & Mạch điều Khiển, NXB Thống Kê Đặng Văn Đào, Lê Văn Doanh, Kỹ Thuật Điện, NXB Giáo dục Nguyễn Kim Đính, Kỹ Thuật Điện, NXB Khoa học kỹ thuật Trương Sa Sanh, Nguyễn Xuân Cường, Nguyễn Quang Nam, Kỹ Thuật Điện Đại Cương, NXB ĐHQG TP HCM “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết số phận em”_Mr.Nhán ... em”_Mr.Nhán MỤC LỤC Phần Trang Phần I Tóm tắt lý thuyết tập I.1 Máy điện đồng I.2 Máy điện chiều 33 Phần II: Lời giải tập máy điện đồng 63 Phần III: Lời giải động chiều kích từ song song 115 Phần IV:... Hỗn hợp sai lệch (d) It đầy tải Đặc tuyến điện áp dòng điện tải Động điện chiều Các nguyên lý môtơ điện Một máy điện đóng vai trị động điện chiều máy phát điện chiều “Cơng thức Thầy thấy rồi, kết... từ thông máy phát điện dịng kích từ Ik tạo nên điện áp E lớn điện áp tải Ut Nếu giảm Ik đến giá trị mà E nhỏ Ut dịng phần ứng Iư trở nên âm dịng điện chạy vào máy phát điện, lúc náy máy hoạt