VI/ Giải thích quá trình quá độ bằng phương pháp đồ thị và giải tích :
ĐÁP ÁN CHƯƠNG :
Cơ sở học trong Truyền Động Điện
Bài 1 : Đáp số : Mđm = 28Nm. nđ = 955V/phút. Bài 2 : Đáp số : J = 25,13Kgm2 Bài 3 : Đáp số : J = 25Kgm2 Bài 4 :
» P là cơng suất trên tải
» η là hiệu suất cho bằng 1000 (hiệu suất băng tải) » Pđc là cơng suất động cơ
+ Ta cĩ :
@ Cơng suất trên băng tải là :
P = F * Vbt = 1100 * 0,47 = 517 W @ Cơng suất động cơ
Pđc = = 5,22 KW
- Động cơ khơng trực tiếp kéo băng tải mà thơng qua bộ truyền lực nên hiệu suất bằng 0,87
Pđc = = 6 KW
@ Moment cản trên đầu trục động cơ là : Mc = * F * = 40,92 Nm
Bài 5 :
+ Ta cĩ :
* Thời gian tăng tốc từ điểm a đến b là : tab =
- Trong đĩ :
Mđga = + | Ma | - | Mc | = 500 - 80 = 420Nm Mđgb = + | Mb | - | Mc | = 100 - 80 = 20Nm
tab = 4s * Thời gian giảm tốc :
+ Ta cĩ : nd = 800V/phút no = 0 Mđgd = - 400 - 80 - 280 = -760 Nm Mđgo = - 80 - 280 = -360 Nm tdo = 1s BÀI TẬP CHƯƠNG II : ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
* ĐỘNG CƠ KÍCH TỪ ĐỘC LẬP
Bài 1 :
Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập, đang làm việc trên đặc tính cơ tự nhiên với Mc = 30 Nm
Động cơ cĩ các thơng số sau Uđm = 220V, Iđm = 30A, nđm = 1000v/phút, Pđm
= 4KW. Xác định trị số điện trở phụ cần thêm vào để động cơ đổi chiều quay sang tốc độ n = - 800v/phút và vẽ đặc tính cơ khi tốc độ n = -800v/phút.
Bài 2 :
Pđm = 10KW, Uđm = 110V, Iđm = 100A, nđm = 500v/phút. Trang bị cho một cơ cấu nâng đang làm việc trên đường đặc tính tự nhiên với phụ tải Mc = 0,8 Mđm và động cơ đã nâng hàng xong.
Hãy vẽ đặc tính cơ và xác định Rf cần nối vào mạch phần ứng để động cơ hạ tải với tốc độ bằng 1/2 tốc độ nâng.
Bài 3 :
Một động cơ một chiều kích từ độc lập cĩ các tham số sau :
Pđm = 4,2KW, Uđm = 220V, Iđm = 20A, nđm = 500v/phút được trang bị cho một cơ cấu nâng. Khi động cơ đang nâng tải trên đặc tính cơ tự nhiên. Người ta đọc được giá trị dịng điện chạy trong mạch phần ứng 21A. Để dừng tải lại người ta sử dụng hãm động năng kích từ độc lập. Hãy vẽ đặc tính cơ và xác định trị số điện trở hãm dùng để nối kín mạch phần ứng sao cho dịng điện hãm ban đầu nằm trong phạm vi cho phép.
Hãy vẽ đặc tính cơ và xác định giá trị R dùng để nối kín mạch phần ứng để động cơ hạ tải trong trạng thái hãm động năng với tốc độ hãm bằng 1/2 tốc độ nâng.
Bài 4 :
Một động cơ kích từ độc lập cĩ Pđm = 10KW, Uđm = 110V, Iđm = 100A, nđm = 500v/phút. Đang làm việc trên đặc tính cơ tự nhiên với phụ tải Mc = 0,8Mđm. Khi động cơ đang làm việc ổn định thì đột ngột điện áp giảm xuống cịn 90V. Hãy xác định tốc độ ổn định của động cơ lúc ban đầu rồi phân tích các trạng thái làm việc của động cơ khi chuyển từ tốc độ ban đầu đến tốc độ sau. Xác định dịng điện chạy qua phần ứng động cơ và vẽ đặc tính cơ của động cơ tại thời điểm điện áp vừa thay đổi.
Bài 5 :
Một động cơ một chiều kích từ độc lập cĩ Pđm = 4KW, Uđm = 220V, Iđm = 20A, n = 1000V/phút. Động cơ khởi động với Mc = 0,8 Mđm. Dịng điện lớn nhất trong quá trình khởi động I1 = 50A. Hãy xác định số cấp khởi động và xác định giá trị của R cần cắt ra khi chuyển đặc tính.
Bài 6 :
Một động cơ một chiều kích từ độc lập cĩ Pđm = 75KW, Uđm = 440V, nđm = 1000V/phút, Iđm = 194A, Rư = 0,072Ω
Xác định độ cứng của đường đặc tính cơ tự nhiên.
Xác định tốc độ khi giảm từ thơng cịn 2/3 φđm với phụ tải là định mức và điện trở phụ trong mạch phần ứng bằng 0.
* ĐỘNG CƠ KÍCH TỪ NỐI TIẾP
Bài 7 :
Một động cơ một chiều kích từ nối tiếp đang làm việc ở trạng thái động cơ trên đường đặc tính cơ tự nhiên, người ta đo được dịng điện chạy qua động cơ bằng 18A. Để hãm dừng nhanh động cơ, người ta áp dụng biện pháp đảo ngược cực tính điện áp phần ứng và nối thêm Rf.
Hãy tính Rf bằng bao nhiêu ? để dịng điện hãm ban đầu ≤ 2,5Iđm
Tham số của động cơ :
Pđm = 4KW ; Uđm = 220V ; Iđm = 20A ; nđm = 500V/phút Động cơ khơng đồng bộ ba pha.
Bài 8 :
Tính điện trở cấp hãm ngược dùng cho động cơ kích từ nối tiếp kiểu MΠ - 72, 80KW, 220V, 460V/phút. 405A ứng với TD 25%. Yêu cầu hãm nhanh.
Bài 9 :
Cho một động cơ một chiều kích từ nối tiếp cĩ Rcknt = 0,96 Ω, Pđm = 7 KW, nđm = 1180 V/phút, Uđm = 220V, Iđm = 37,5A. Tính điện trở phụ nối tiếp để động cơ mang tải Mc = 70Nm, nc = 750V/phút
* ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ BA PHA
Bài 10 :
Một động cơ điện khơng đồng bộ ba pha cĩ tham số sau : Pđm = 60KW , nđm = 720V/phút, fđm = 50Hz , λm = 2,2, 2p = 8.
Hãy xác định tốc độ của động cơ khi Moment phụ tải đặc lên trục động cơ Mc = 0,8 Mđm
Khi động cơ mở máy trực tiếp thì Moment khởi động của động cơ là bao nhiêu ?
Bài 11:
Một động cơ xoay chiều khơng đồng bộ ba pha cĩ các tham số sau : Pđm = 7,5KW , nđm = 945V/phút, fđm = 50Hz , λm = 2,5, 2p = 6, Iđm = 20A, Uđm = 380V.
Hãy xác định Moment mở máy của động cơ khi mở máy trực tiếp. Tốc độ của động cơ khi động cơ làm việc trên đặc tính tự nhiên với Mc = 0,8Mđm.
Bài 12 :
Một động cơ một chiều kích từ độc lập cĩ các tham số sau : Pđm = 25KW , nđm = 500V/phút, Iđm = 120A, Uđm = 220V.
Moment quán tính của roto JA = 3,7 Mc = 382Nm, Jqđ = 6,3 kgm2
Động cơ khởi động gián tiếp qua các cấp Rf và địng điện lớn nhất trong qua trình khởi động là : I1 = 2,5Iđm = 300A.
Hãy xác định các cấp R và thời gian khởi động.
Bài 13 :
Một động cơ điện khơng đồng bộ ba pha Roto dây quấn, đang làm việc trên đường đặc tính cơ tự nhiên với Mc = 23,7Nm. Các số liệu của động cơ như sau :
E2 = 135V.
Xác định tốc độ động cơ khi thêm vào Roto điện trở bằng 1,5Ω.
Tính Rf cần thiết thêm vào khi động cơ làm việc với tốc độ n = - 300V/phút.
Bài 14 :
Cho một động cơ điện khơng đồng bộ cĩ các tham số sau :
Uđm = 380 V, Pđm = 7,5KW, nđm = 905 V/phút, Istđm = 19,3A, IkđTN = 4,4 Istđm, MkđTN = 3Mđm , Cosϕ nm = 0,74. Để cho tải trọng của một palăng khỏi bị giật mạnh, khi khởi động người ta nối stator động cơ qua 1 điện trở khởi động. Hãy tính giá trị điện trở ngồi cho động cơ đĩ.
Bài 15 :
Tính điện trở trong mạch một chiều để hãm động năng động cơ khơng đồng bộ ba pha cĩ các số liệu như sau :
Uđm = 380V, Pđm = 11KW, nđm = 685 V/phút, Istđm = 28,8A, dịng ba pha khơng tải Isto = 19,4 A, rst = 0,43Ω . Nguồn xoay chiều của động cơ là một bộ biến tần 25Hz. Lưới một chiều để cung cấp dịng điện cho hãm động năng cĩ điện áp 220V. Yêu cầu hãm nhanh.
Bài 16 :
Tính điện trở khởi động cho một động cơ khơng đồng bộ 380V, 40KW, 980V/phút, Erđm = 191V, Irđm = 126A. Dùng để truyền động một máy đập cĩ bánh đà . Để dùng phần động năng của bánh đà người ta nối vào Roto một đoạn điện trở cố định để cho động cơ cĩ độ trượt scđ = 0,1 khi Moment bằng định mức.
Bài 17 :
Chọn máy phát hãm động năng và tính tốn điện trở Roto khi hãm động năng cho một động cơ khơng đồng bộ cĩ bánh đà dùng để truyền động giá cán. Động cơ 850KW, 6000V, 590V/phút, Moment định mức bằng 13,5KNm, Isto = 27,8A, rst = 0,6 Ω. Moment cản tĩnh tổng của Roto và bánh đà J = 12,5 Tm2 .Moment cản tĩnh khơng tải bằng 1,4KNm. Động cơ được điều khiển nhờ một bộ điều chỉnh trượt dùng cơng tắc tơ. Thời gian hãm cho phép khoảng 2 phút.
Bài 18 :
Tính tốn điện trở phụ nối thêm vào mạch kích từ và điện hãm của mạch hãm động năng động cơ khơng đồng bộ, 380V,5KW, 940V/phút, Erđm = 164V, Irđm = 20,6A, Istđm = 14,9A, Isto = 10,9A, rst = 1,22Ω. Dịng điện kích từ một chiều được cấp từ lưới 220V. Động cơ
điều khiển nhờ một Cơng tắc tơ đặt cách động cơ 30m. Yêu cầu hãm nhanh.