Tài liệu Bài tập dài môn máy điện pptx

Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Khoa Điện Bộ Môn Thiết Bị Điện - Điện Tử o0o Bài tập dài môn Máy điện Sinh viên : Nguyễn Khắc Tiến Lớp : Tự Động Hoá 1 - K47 Số thứ tự : 47 Thầy giáo h-ớng dẫn : Trần Vĩnh Thái Mục đích bài tập dài : Tính toán các tham số, xét đặc tính cơ và tìm hiểu về động cơ không đồng bộ . §Ò Bµi : Cho động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc có điện áp U=380/220V, đấu Y/  , tần số f 1 =50Hz , sè ®«i cùc p=2 và các thông s ố kỹ thuật sau: LỜI GIẢI: 1/Áp dụng công thức : f 2 = 60 . 2 pn =s.f 1 Ta có : n 2 = 5,40 2 60.50.027,0 60 1  p fs (vòng/ph) Mà : s= 1 2 n n  n 1 = s n 2 =1500(vòng/ph) M ặt khác : n 2 = n 1 - n  Tốc độ của rôto là: n = n 2 - n 1 = 1459,5(vòng/ph)  Tần số của dòng điện rôto : f 2 = 35,1 60 2.5,40 60 . 2  pn (Hz) 2/Giản đồ năng lượng – Cs tác dụng – Cs phản kháng ở chế độ động cơ : TT P dm (kw) s(%) (%) Cosφ dm M M max dm kd M M dm kd I I 33 2.2 6 76.5 0.71 2.2 1.8 6  Giản đồ năng lượng của Cs tác dụng :  Ta đi tính các thành phần công suất trong giản đồ trên : V ới : P dm =18,5kw I 0 =0,3I dm r 1 = r’ 2 x 1= x’ 2 P cơ =0,8%.P dm P f =0,5%.P dm Ta có :  Tổn hao phụ : P f = 0,5%.P dm = 92,5(w)  Tổn hao cơ : P cơ = 0,8%.P dm = 148(w)  Công suất đưa ra : P 2 = P dm = 18,5(kw) = 18500(w) Mµ : = 11 2 18500 PP P   Suy ra , c«ng suÊt ®-a vµo : )(56,20555 9,0 18500 1 wP  MÆt kh¸c : P tæn hao = P 1 - P 2 =2055,56(w)  P tæn hao = P Cu1 + P Fe + P c¬ + P f = 2055,56(w)  P Cu1 + P Fe + P Cu2 = P tæn hao - (P c¬ + P f ) =1815,06(w) (1) Vµ P 2 = P c¬ - (P c¬ +P f )  C«ng suÊt c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn lµ : P c¬ = P 2 + (P c¬ +P f )= 18740,5(w) L¹i cã : P Cu1 = m 1 .(I 2 ’) 2 .r 2 ’(víi m 1 = 3 : lµ sè pha cña stato) P Fe = m 1 .(I 0 ) 2 .r m P Cu2 = m 1 .(I 1 ) 2 .r 1 ADCT : P= m.U.I.Cos   I 1 =I ®m = 94,31 88,0. 3 380 .3 18500 cos 111   Um P dm (A).  I 0 = 0,3.I ®m = 0,3.31,94 = 9,6(A) ADCT : (I 1 ) 2 = (I 0 ) 2 + (I 2 ’) 2  I 2 ’=   )(46,30 2 0 2 1 AII  Mµ : I n = I k® = 7.I ®m = 223,6 )(A Theo thÝ nghiÖm ng¾n m¹ch ta cã : z n = )(98,0 6,223 3 380 1 kd dmn I U In U ` Mà : P cơ = m 1 .(I 2 ) 2 . s s 1 .r 2 r 2 = sIm sP co 1.)'.( . 2 21 0,19( ) Theo đầu bài : r 1 = r 2 = 0,19( ) r n = r 1 +r 2 = 0,38( ) Nh- vậy : z n 2 = x n 2 + r n 2 x n = 9,0 22 nn rz ( ) Có : x n = x 1 + x 2 = 2x 1 ( do x 1 = x 2 theo giả thiết ) x 1 = x 2 = 45,0 2 n x ( ) Suy ra : Tổn hao đồng trong rôto là : P Cu2 = m 1 .(I 2 ) 2 .r 2 = 3.(30,46) 2 .0,19= 528,85(w) Tổn hao đồng trong dây quấn stato là : P Cu1 = m 1 .I 1 2 .r 1 = 3.(31,94) 2 .0,19 = 581,49(w) Từ (1) ta có : Tổn hao trong lõi sắt stato là : P Fe = 1815,06 - (P Cu2 + P Cu1 ) = 704,72 (w) Công suất điện từ truyền qua rôto là : P đt = P 1 - P Fe - P Cu1 = 19269,35 (w) Giản đồ năng l-ợng của công suất phản kháng : Ta đi tính các thành phần Cs phản kháng trong sơ đồ trên : Công suất phản kháng lấy từ l-ới vào : Q 1 = m 1 .U 1 .I 1 sin1= 31,9985cos1.94,31 3 380 .3 2 (Var) Cs phản kháng sinh từ tr-ờng tản ở mạch thứ cấp là : q 2 = m 1 .(I 2 ) 2 .r 2 = 3.(30,46) 2 .0,19 = 528,85(Var) Cs phản kháng sinh từ tr-ờng tản trong mạch sơ cấp là : q 1 = m 1 .I 1 2 .x 1 = 3.(31,94) 2 .0,45= 1377,22(Var) Mà : Q 1 = Q m + q 1 + q 2 Suy ra : Công suất phản kháng sinh từ tr-ờng khe hở là : Q m = Q 1 - (q 1 + q 2 ) = 8079,24(Var) 3/ Sơ đồ mạch điện thay thế của động cơ : x 1 r 1 x 2 r 2 1 . I x m ' 2 . I 1 . U . 0 I r m s s r 1 '. 2 Với : r 1 : là điện trở của dây quấn stato x 1 : là điện kháng tản của dây quấn stato r 2 : là điện trở của rôto x 2 : là điện kháng tản trên dây quấn rôto r m : điện trở từ hoá đặc tr-ng cho tổn hao sắt x m : điện kháng từ hoá biểu thị sự hỗ cảm giữa stato và rôto I 1 : là dòng điện trong dây quấn stato I 2 : là dòng điện quy đổi của rôto sang stato I 0 : là dòng điện từ hoá sinh ra sức từ động F 0 s: là hệ số tr-ợt . Theo tính toán ở trên ta có : r 1 = r 2 = 0,19( ) x 1 = x 2 = 45,0 2 n x ( ) I 1 =I đm = 94,31 88,0. 3 380 .3 18500 cos 111 Um P dm (A). I 0 = 0,3.I đm = 0,3.31,94 = 9,6(A) I 2 = )(46,30 2 0 2 1 AII Lại có : P Fe = m 1 .r m .(I 0 ) 2 r m = )(55,2 . 2 01 Im P Fe Q m = m 1 .(I 0 ) 2 .x m x m = )(22,29 . 2 01 Im Q m . 4/ Ph-ơng trình và vẽ đồ thị vectơ của máy điện ở chế độ động cơ :(với giả thiết hệ số csuất khi không tải cos 0 = 0,1 0,15) a/ Ph-ơng trình của máy điện ở chế độ động cơ : m zIE III EE xj s r IE xjrIE . ' ' '. ' ''0 .U 0 . 1 . 0 . 2 . 1 . 1 . 2 . 2 2 2 . 2 . 11 1 . 1 . 1 . b/ Đồ thị vectơ của máy điện ở chế độ động cơ : 1 . U 1 . 1 Ixj 1 . 1 .Ir 1 . I ' 2 . I 1 . E 0 . I 0 ' 2 1 EE ' 2 . I Với : 1 : là góc giữa 1 . E và 1 . I 2 ; là góc giữa ' 2 . I và . 1 E 1 : là góc giữa 1 . U và 1 . I 5/ Biểu thức đặc tính cơ M= f(s) .Vẽ đồ thị đặc tính ứng với các chế độ máy phát , động cơ , hãm : a/ Biểu thức đặc tính cơ : M= '. '. 211 21 1 2 ' 2 2 1 2 2 1 1 xCx s rC r U f s rpm b/ Đồ thị đặc tính : Ch-ơng trình lập trình bằng Matlab : function[]=f() m1=input('vao gia tri m1:') U1=input('vao gia tri U1:') r1=input('vao gia tri r1:') r2=input('vao gia tri r2:') c1=input('vao gia tri c1:') x1=input('vao gia tri x1:') x2=input('vao gia tri x2:') p=input('vao gia tri p:') f1=input('vao gia tri f1:') s=-10:0.03:10 M=((m1*U1^2*r2)./s)./(2*pi*f1*((r1+(c1*r2)./s).^2)+((x1+c1* x2).^2)) plot(s,M) disp(s,M) grid Sau khi thay các giá trị : m 1 =3 , U 1 = 380/ 3 , r 1 =r 2 =0.19, C 1 =1, p=2, f 1 =50 x 1 =x 2 = 0.45 (ở đây ta lấy x 2 =x 2 và r 2 =r 2 để tiện cho lập trình) Ta sẽ đ-ợc đồ thị đặc tính cơ M= f(s) : [...]... dòng khởi động là : I kd 224,58 7,03 I dm 31,94 Từ những tính toán trên ta rút ra nhận xét : Bội số mômen cực đại lớn hơn rõ ràng so với số liệu bài Bội số mômen khởi động lớn hơn số liệu bài ra một chút Bội số dòng khởi động xấp xỉ bằng với số liệu bài ra 7/ Đặc tính cơ M= f(s) theo biểu thức Klôx So sánh đặc tính này với đặc tính ở câu 5 : Biểu thức Klôx : M 2 s sm M max sm s Với : sm= ...Với : 0< s 1 : chế độ hãm s . Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Khoa Điện Bộ Môn Thiết Bị Điện - Điện Tử o0o Bài tập dài môn Máy điện Sinh viên : Nguyễn Khắc Tiến Lớp : Tự. rõ ràng so với số liệu bài Bội số mômen khởi động lớn hơn số liệu bài ra một chút Bội số dòng khởi động xấp xỉ bằng với số liệu bài ra 7/ Đặc tính