Bài giảng Bài giải mẫu máy điện

BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 1 BÀI GIẢI MẪU MÁY ĐIỆN MÁY BIẾN ÁP 1)Một máy biến áp một pha 200KVA, 6600/400V, 50HZ có 80 vòng dây quấn thứ cấp. Hãy tính a)Giá trị gần đúng của dòng điện sơ cấp và thứ cấp b)Số vòng dây quấn sơ cấp gần đúng c)Gỉa sử MBA không tải tính giá trị cực đại của từ thông. Nếu MBA này được dùng ở nguồn điện có tần số 25HZ, hãy tính: d)Điện áp sơ cấp giả sử rằng từ thông tăng lên khoảng 10% e)Giả sử mật độ dòng điện trong dây quấn không đổi, hãy tính sông suất biểu kiến của MBA Giải : a)Dòng điện đầy tải (định mức) sơ cấp của MBA Dòng điện đầy tải (định mức) thứ cấp của MBA b)Ta có: Nên: c)Ta có : Nên : = 0,0225weber (Wb) d)Giá trị từ thông tăng 10% là : 0,0225x1,1 =0,02475Wb BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 2 Giá trị điện áp sơ cấp : e)Công suất biểu kiến của MBA khi mật độ dòng điện trong dây quấn không dây quấn không đổi: )Một MBA một pha có số vòng dây quấn sơ là 480 vòng, số vòng dây quấn thứ cấp là 90 vòng. Từ áp của mạch từ MBA là F = 807,5Ampe.Vòng và tổn hao sắt từ của MBA Pfe là 464W. Một điện áp 2200V tần số 50HZ được đặt vào MBA .Giả sử mật độ từ thông cực đại trong lõi thép là 1,1WB/m2 khi. Hãy tính: a)Tiết diện mặt cắt của lõi thép MBA b)Điện áp thứ cấp lúc không tải Giải: a)Ta có : Nên : = 0,0206 Wb Tiết diện mặt cắt của lõi thép MBA b)Điện áp thứ cấp lúc không tải: 3)Một MBA một pha 25KVA, 480/240V. Hỏi : a)Công suất biểu kiến của MBA, điện áp định mức sơ cấp, điện áp định mức thứ cấp, điện áp không tải thứ cấp, tỉ số MBA ( bỏ qua điện áp rơi trên dây quấn sơ cấp, thứ cấp) b)Dòng điện định mức sơ cấp, thứ cấp BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 3 Giải : a)Công suất biểu kiến của MBA Sđm = 25KVA điện áp định mức sơ cấp : 480V, điện áp định mức thứ cấp :240V, điện áp không tải chính là điện áp định mức thứ cấp :240V Tỉ số MBA : Bỏ qua điện áp rơi trên dây quấn sơ cấp, thứ cấp b)Dòng điện định mức sơ cấp, thứ cấp Sơ cấp : Bỏ qua tổn hao của MBA Thứ cấp : 4)Một máy biến áp một pha 5KVA , E1/E2 = 240/120V, R1 = 0,06 ôm, R2 =0,015 ôm, X1=0,18 ôm, X2 = 0,045 ôm, điện trở tương ứng với tổn hao mạch từ Rm =1200 ôm, điện kháng từ hóa Xm = 400 ôm. Hãy qui đổi các đại lượng thứ cấp về sơ cấp và vẽ sơ đồ tương đương của máy biến áp trên Giải : Hệ số máy biến áp k = E1/E2 = 240/120 =2 Điện trở R2, điện kháng X2 qui về sơ cấp : Sức điện động thứ cấp qui đổi về sơ cấp : Nhận xét : Sơ đồ tương đương : 2 1 E E k  2 240 480 2 1  U U k  06,0015,0222 2' 2 RkR  18,0045,02 2 2 2' 2 XkX VkEE 24012022 ' 2  1 ' 2 RR  1 ' 2 XX  1 ' 2 EE  A U S I đm đm 08,52 480 10.25 3 1  A U S I đm đm 16,104 240 10.25 3 2  BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 4 5)Máy biến áp một pha R1 = 0,35 ; X1 = 3,93 ; R2 = 0,037 ; X2 = 0,42 ; U10 =20210V; U20 = 6600V; I0 = 12,3A; P0 = 2 00W. nh các tham số của mạch điện tương đương (R0, X0,R2’, X2’) và hệ số công suất lúc thí nghiệm không tải? Giải Tỉ số MBA : Hoặc : 6)Một MBA một pha 25KVA, 480/240V qua thí nghiệm ngắn mạch thu được các số liệu sau :Un =37,2V, In =51,9A, Pn=750W. Hãy xác định : Điện trở R1,R2 ,điện kháng X1, X2 và hệ số công suất ? Giải : a có : Điện trở ngắn mạch  1,1643 3,12 66000 o om I U ZZ  82,175 3,12 26600 22 0 0 o m I P RR  67,163382,1751,1643 2222 ooom RZXX 06.3 6600 20210 20 10 2 1  U U E E k  35,0037,006,3 22 2' 2 xRkR  93,342,006,3 22 2' 2 xXkX 107,0 3,1220210 26600 cos 00 0 0    IU P  28,0 9,51 750 22 n n I P R n BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 5 Tổng trở ngắn mạch : Suy ra điện kháng ngắn mạch : Hệ số MBA : Ta có : Hệ số công suất lúc thí nghiệm ngắn mạch : Hoặc : 7)Một máy biến áp một pha 15KVA,2400/240V, 60HZ có các tham số của mạch tương đương như sau: MBA này đang cung cấp cho một phụ tải 10KW, hệ số công suất cos =0,8 trễ ở điện áp định mức. Hãy tính: a) Dòng điện ngõ vào I1; b) Điện áp ngõ vào U1. c)Hệ số công suất ngõ vào cos 1  72,0 9,51 2,37 n n n I U Z  66,028,072,0 2222 nnn RZX 39,0 9,512,37 750 cos    nn n n IU P BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 6 d)Tính hiệu suất MBA ở phụ tải trên Giải: Dòng điện thứ cấp khi phụ tải 10KW, cos =0,8 trễ ở điện áp định mức: Chọn điện áp làm gốc nên ̇ ̇ , và ̇ ( ) A a có sơ đồ tương của MBA như sau: Qui đổi các đại lượng về sơ cấp : • • • • Từ sơ đồ tương đương ta có : ̇ ̇ ̇ ( ) ( ) Ta có : ̇ ̇ Dòng không tải : BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 7 ̇ ̇ Dòng điện sơ cấp MBA : ̇ ̇ ̇ Điện áp ngõ vào : ̇ ̇ ̇ ( ) =2432 0,5 + 5,268 -36,63.(2,5 +j7)= 2464,85 1 V c)Tính cos 1 : ( ̇ ̇) ( ( )) ( ) 0,792 d)Hiệu suất MBA : Ta có : 1 = 2464,85 Hiệu suất MBA : 8)Một máy biến áp (MBA) ba pha có các thông số: Sđm = 400kVA đấu Δ/yn-11; U1đm/U2đm = 15kV 0,4kV. ỉ số biến áp (k) là bao nhiêu Giải : Đấu Δ/yn tức sơ cấp đấu tam giác (Delta), thứ cấp đấu hình ngôi sao (y), chữ n có nghĩa thứ cấp có dây trung t nh . Để tính tỉ số MBA ta đi tìm điện áp pha sơ cấp và điện áp pha thứ cấp Do sơ cấp đấu hình tam giác nên điện áp pha bằng điện áp dây : Vậy : Do thứ cấp đấu hình sao nên điện áp pha bằng điện áp dây chia căn ba: KVUU dp 1511  BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 8 Vậy : Tỉ số của MBA : 9)Máy biến áp ba pha có các thông số: S= 400kVA đấu Y yn-12; U1/U2 = 22kV/0,4kV. Hỏi : a)Công suất định mức, điện áp định mức sơ cấp, thứ cấp ? b)Dòng điện sớ cấp, thứ cấp, bỏ qua tổn hao của MBA ? Giải: a)Công suất định mức tức công suất ghi trên nhãn máy , Sđm =400KVA Điện áp định mức sơ cấp, giá trị dây U1đm = 22KV, điện áp định mức thứ cấp, giá trị dây U2đm = 0,4KV b)Dòng điện định mức sơ cấp : Dòng điện định mức thứ cấp : 10)Một máy biến áp ba pha có công suất định mức là 5 0 kVA, U1đm/U2đm: 15kV 0,4kV, đấu /yn-11; I0 % = 2%; Un% = 4,5%; P0 = 1300W; Pn= 500W hệ số công suất tải cos 2 = 0,8. Tính các giá trị Ro, Xo, Zo,Rm, Xm, Zm, cos o ? Giải : Tính Ro,Xo,Zo,Rm,Xm,Zm : Muốn tính Ro phải tính Io, muốn tính Io phải t nh I1đm pha : heo đề bài : Ta có : 3 4,0 3 2 2 KVU U dp  4,0 3.15 3 4,0 15 2 1  p p U U k A KV KVA U S I đm đm đm 5,10 223 400 .3 1 1    A KV KVA U S I đm đm đm 35,577 4,03 400 .3 2 2    A I I đmdđmp 44,12 3 55,21 3 1 1  A KV KVA U S I đm đm đmd 55,21 153 560 .3 1 1    AxII đm 25,044,12 100 2 %2 10       3,6933 25,03 1300 3 220 0 0 pI P R BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 9 Tính Xo : Do R1<< Rm nên Ro =R1 + Rm = Rm = 6933,3 Do X1<<Xm nên Xo = X1 + Xm =Xm = 59598  Tính cos o : Hoặc Hoặc : BÀI TẬP MBA : A.MBA MỘT PHA: 1)Một MBA một pha 2200/400V, 50HZ, lõi thép có tiết diện mặt cắt 180cm2, số vòng dây quấn thứ cấp là 80 vòng, dòng không tải ( ) a)Từ thông cực đại trong lõi thép(0,0225Wb) b)Mật độ từ thông cực đại trong lõi thép(1,25Wb/m2 (T)) c)Số vòng dây quấn thứ cấp(80 vòng) d)Tỉ số dòng điện sơ cấp và thứ cấp(0,1818) e)Sức từ động tạo ra bởi cuộn dây sơ cấp(440A.vòng) f)Từ trở tương ứng với tổn hao của mạch từ MBA(19555,6A.vòng/Wb) 2)Một MBA một pha có số vòng dây quấn sơ là 480 vòng, số vòng dây quấn thứ cấp là 90 vòng. Từ áp của mạch từ MBA là F = 807,5Ampe.Vòng. Một điện áp 2200V tần số 50HZ được đặt vào MBA .Giả sử mật độ từ thông cực đại trong lõi thép là 1,1WB/m2 khi. Hãy tính: a)Tiết diện mặt cắt của lõi thép MBA( )  60000 25,0 10.15 3 0 1 0 0 p đmp o I U I U Z  595983,693360000 2220 2 00 RZX 232,0 55,21150003 1300 ..3..3 cos 01 0 00 0        dd IU P IU P o 2,0 34641 3,6933 cos  o o Z R o 232,0 44,12150003 1300 ..3..3 cos 01 0 00 0        pp IU P IU P o BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 10 b)Từ trở của lõi thép MBA(39199A.vòng/Wb) c)Điện áp thứ cấp lúc không tải(41,25V) 3)Một MBA một pha 10500KVA, 110/11KV có các thông số sau: Tổn hao không tải Po =29,5KW, tổn hao ngắn mạch Pn =81,5KW, điện áp ngắn mạch phần trăm =3,3%, dòng điện không tải phần trăm Io% :10,5%. Hãy t nh : a)Dòng điện định mức sơ cấp ( ), dòng điện không tải Io(95,45A; 10A) b)Điện áp trong thí nghiệm ngắn mạch Un(3,63KV) c)Tổng trở ngắn mạch Zn(38Ω),điện trở ngắn mạch Rn(8,95 Ω),điện kháng ngắn mạch Xn(36,93 Ω) d)Điện trở sơ cấp R1(4,475 Ω),điện trở thứ cấp qui về sơ cấp R2’(4,475 Ω),điện trở thứ cấp R2(0,04475 Ω) e)Tổng trở không tải Zo(11K Ω ), điện trở không Ro(295 Ω),điện kháng không tải Xo(10,996K Ω) f)Tổng trở nhánh từ hóa Zm(11K Ω), điện trở tương ứng với tổn hao mạch từ Rm(295 Ω), điện kháng từ hóa(10,99 K Ω) g)Hệ số công suất không tải cos o(0,268), Hệ số công suất ngắn mạch cos n(0,235) h)Điện áp ngắn mạch thành phần điện trở Unr(854,3V),điện áp ngắn mạch thành phần điện kháng Unx(3525V), điện áp ngắn mạch thành phần điện trở phần trăm Unr%(7,7 .10-3%), điện áp ngắn mạch thành phần điện kháng phần trăm Unx%(0,032%) i)Giả sử MBA trên cung cấp cho một phụ tải có hệ số công suất là cos =0,8 trễ và hệ số tải =0,7, t nh độ sut áp phần trăm và hiệu suất của MBA? j)Làm lại câu i khi cos =0,8 sớm? 4)Một MBA một pha 10500KVA, 121/11KV có các thông số sau : =5,41 Ω X1=22,99 Ω R2=0,045 Ω X2=0,19Ω Rm=355,5 Ω Xm=13277 Ω. a)Hãy t nh điện trở, điện kháng thứ cấp qui đổi về sơ cấp( 5,41Ω, ) b)Điện trở ngắn mạch (10,82 Ω), điện kháng ngắn mạch (45,98 Ω), tổng trở ngắn mạch Zn(47,23 Ω) BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 11 c)Tổn hao ngắn mạch Pn( 81,5KW). Cho dòng điện không tải phần trăm Io% =10,5%, xác định tổn hao không tải Po(29,5KW) d) nh điện áp ngắn mạch thành phần điện trở Unr(938,85V),Unr%(7,76. %), điện áp ngắn mạch thành phần điện kháng Unx(3989, 8V), Unx%(0,0329%), điện áp thí nghiệm ngắn mạch Un(4098,66V),Un%(3,387%) B.MBA BA PHA: 1)Tính tỉ số các MBA ba pha sau : a)Sđm =10000KVA, 15KV 0,25KV, Y Δ b) Sđm =10000KVA, 15KV 0,25KV, Δ/Y c)Sđm= 5 0KVA, 22KV 0,4KV, Y yn d) Sđm= 5 0KVA, 22KV 0,4KV, Δ/Δ 2)MBA ba pha 25KVA, 6300V/400V, tổ nối dây Δ Y,Po =135W, Pn = 90W, Un% = 4,7, Io%=3,2 a)Dòng điện định mức sơ cấp, thứ cấp b)Tính Rm,Xm,cos o, R1,R2, X1, X2, cos n c)Tính tổn hao không tải nếu MBA làm việc quá tải 1,4 lần d)Tính tổn hao dây quấn khi MBA làm việc quá tải 1,4 lần e)Tính tổng tổn hao khi MBA làm việc với hệ số tải β=0,75 f)Tính hiệu suất của MBA khi làm việc với hệ số tải β=0,75, cos =0,8 trễ g)Tính hiệu hiệu suất của MBA khi làm việc với tải định mức, cos =0,8 trễ h)Cho biết nếu cần vận hành song song thì chọn một MBA có các đặc điểm cụ thể như thế nào? 3)Làm lại bài trên với các MBA như sau : a)MBA ba pha 50KVA, 10000V/400V, tổ nối dây Δ Y,Po =440W, Pn =1325W, Un% = 5,5, Io%=8 b)MBA ba pha 160KVA, 10000V/230V, tổ nối dây Y Δ, Po =420W, Pn =2270W, Un% = ,8, Io%=2,6 c)MBA ba pha 1000KVA, 20000V/400V, tổ nối dây Δ Y, Po =2750W, Pn =12 00W, Un% = 6,5, Io%=1,5 BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 12 ĐỘNG CƠ KĐB BA PHA : 1)Một động cơ KĐB ba pha có số từ cực 2p =4, Δ/Y : 220/380V, tần số 60Hz. Hỏi tốc độ từ trường quay là bao nhiêu vòng /phút, vòng/giây ? Nếu tốc độ rotor là 1755 vòng/phút , tính tốc độ trượt, độ trượt ? Giải : Ta có tốc độ từ trường quay được tính theo công thức : Tốc độ trượt : Hệ số trượt : 2) Một động cơ KĐB ba pha 3,7KW, 50HZ, số từ cực 2p = , độ trượt s = 0,05. Hỏi tốc độ từ trường quay và tốc độ rotor ở chế độ định mức ? Giải: Ta có tốc độ từ trường quay được tính theo công thức : Tốc độ rotor : 3)Một động cơ KĐB ba pha 3,7KW, 50HZ, số từ cực 2p =4, độ . Động cơ đang mang tải định mức với vận tốc 1425 vòng phút thì người ta giảm phụ tải làm tốc độ tăng lên1450 vòng phút . Hỏi độ trượt là bao nhiêu ăng hay giảm ? Giải : Tốc độ đồng bộ : Độ trượt khi động cơ mang tải định mức : Độ trượt khi vận tốc động là 1450 : 4)Moät ñoäng cô KÑB ba pha rotor daây quaán khi ñeå rotor hôû maïch vaø cho ñieän aùp ñònh möùc laø 380V vaøo daây quaán stator, ño ñieän aùp giöõa hai cöïc rotor hôû maïch laø 220V. Khi ñoäng cô laøm vieäc vôùi taûi ñònh möùc thì toác ñoä n =1425 voøng/phuùt giâyvòngphútvòng p f n /30 60 1800 /1800 2 6060.60 1    phútvòngphútvòngphútvòng /45/1755/1800  025,0 1800 17551800 1 1      n nn s phútvòng p f n /1000 3 5060.60 1    phútvòngnsn /9501000)05,01()1( 1  phútvòng p f n /1500 2 5060.60 1    05,0 1500 14251500 1 1      n nn s 033,0 1500 14501500 1 1      n nn s BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 13 a)Toác ñoä ñoàng boä b)Toác ñoä töø tröôøng quay do doøng ñieän rotor sinh ra so vôùi toác ñoä rotor c)Taàn soá doøng ñieän rotor khi rotor quay d)Söùc ñieän ñoäng giữa hai cực rotor khi ñoäng cô mang taûi ñònh möùc e)Xem U1=E1, U2= E2 vaø ñoäng cô coù sô ñoà ñaáu daây Y/Y, tính heä soá bieán ñoåi söùc ñieän ñoäng . f)Neáu ôû caâu 5 sô ñoà ñaáu daây laø Δ/Y vaø caùc ñieàu kieän khaùc khoâng ñoåi, tính laïi heä soá bieán ñoåi söùc ñieän ñoäng Giaûi: a)Toác ñoä ñoàng boä : Vì ñoä tröôït cuûa ñoäng cô KÑB raát beù neân toác ñoä ñoàng boä laø 1500 voøng/phuùt vaø ñoäng cô coù hai töø cöïc vaø laøm vieäc ôû taán soá 50Hz b)Toác ñoä töø tröôøng quay do doøng ñieän rotor sinh ra so vôùi toác ñoä rotor c)Tần số dòng điện rotor : nh độ trượt : Nên : Hay từ công thức : Suy ra : d)Söùc ñieän ñoäng giữa hai cực rotor khi ñoäng cô mang taûi ñònh möùc: e)Tính heä soá bieán ñoåi söùc ñieän ñoäng: Do stator và rotor đều đấu Y nên sức điện động dây bằng sức điện động pha : f)Neáu ôû caâu 5 sô ñoà ñaáu daây laø Δ/Y vaø caùc ñieàu kieän khaùc khoâng ñoåi, tính laïi heä soá bieán ñoåi söùc ñieän ñoäng : Do stator đấu Δ nên điện áp dây bằng điện áp pha, dây quấn rotor đấu Y nên : phútvòngnnn /751425150012  05,0 1500 14251500 1 1      n nn s Hzfsf 5,25005,0. 12  p f n 22 .60  Hz pn f 5,2 60 275 60 .2 2    VEsE s 1122005,0. 22  3 220 380 2 1  E E ke V U U dây pha 127 3 220 3  3 127 380 2 1  E E ke BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 14 Hệ số qui đổi sức điện động : 5) Một động cơ KĐB ba pha rotor dây quấn có số liệu như sau : rotor đấu Y, sức điện động pha rotor lúc đứng yên là 135V, điện trở rotor :R2=0,61, điện kháng rotor X2 = 0,506 , tần số 50Hz, số từ cực là 6,tốc độ rotor định mức 885 vòng/phút.Tính: a)Dòng điện rotor lúc rotor đứng yên ? b)Dòng điện rotor lúc rotor quay với tải định mức? Giải: a)Dòng điện rotor lúc rotor đứng yên: (Hình 1) Tốc độ đồng bộ : Độ trượt : heo sơ đồ hình 1 : (Không xét góc pha) b)Dòng điện rotor lúc rotor quay với tải định mức: Sơ đồ tương đương rotor khi rotor quay (Hình 2) Ta có : c)Dòng điện rotor quy về stator (cho ke =2,65): Ta có : Từ hình 3 : phútvòng p f n /1000 3 5060.60 1    115,0 1000 8851000 1 1      n nn s A XsR E I 23,23 506,0)115,0/61,0( 135 )/( 22 2 2      A sXR sE I 23,23 506,0115,061,0 135115,0 22 2 2            2 2 2 2 2 ' 2 ' 2 ' 2' 2 .)/.( . )/( XksRk Ek XsR E I ee e AI 76,8 506,065,2)115,0/61,065,2( 13565,2 22 ' 2     BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 15 Do rotor là ba pha nên ke =ki =2,65 : Hoặc 6)Một động cơ KĐB ba pha rotor dây quấn : ke =ki =1,7 , độ trượt s =0,09, R2=0,77, X2=0,73, E2 =204V, tổn hao dây quấn stator ΔPcu1 bằng tổn hao tổn hao dây quấn rotor ΔPcu2 , tổn hao cơ và tổn hao phụ (ΔP cơ +phụ) :200W. Tính : a)Dòng điện rotor khi rotor quay ? b)Công suất điện từ , công suất cơ lý tưởng c)Công suất ngõ ra của động cơ (công suất định mức)? d)Nếu tổn hao sắt từ ΔPo là 150W, xác định hiệu suất của động cơ Giải : a)Dòng điện rotor khi rotor quay : b)Công suất điện từ , công suất cơ lý tưởng : Công suất điện từ : Tổn hao đồng dây quấn rotor : Công suất cơ lý tưởng : A k I I i 76,8 65,2 23,232' 2  A sXR sE I 22 73,009,077,0 20409,0 22 2 2       W s R ImPPPP cuđt 12423 09,0 77,0 223.. 222101 2  WRImPcu 111877,0223.. 2 2 2 22  WPPP cuđtco 133051118144232  WPPP phucoco 13105200133052   BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 16 c)Công suất ngõ ra của động cơ (công suất định mức): d)Nếu tổn hao sắt từ ΔPo là 150W, xác định hiệu suất của động cơ: Cộng suất mà động nhận từ lưới : Hiệu suất : BÀI TẬP ĐC KĐB BA PHA: 1)Một động cơ KĐB ba pha rotor lồng sóc :Y Δ: 380V 220V,2,2KW,883 vòng phút, 50Hz, cos =0,76, =0, 9.Điện áp nguồn 380V.Tính a)Tốc độ đồng bộ,độ trượt,dòng điện định mức ? b)Công suất động cơ nhận từ lưới, tổng tổn hao? c)Nếu điện áp nguồn là 220V, tính lại các câu trên ? 2)Làm lại bài trên với các động cơ như sau : a)Y Δ: 380V 220V,3,5KW,875 vòng phút, 50Hz, cos =0,78, =0,71.Điện áp nguồn 380V. b)Y Δ: 380V 220V,5KW,910 vòng phút, 50Hz, cos =0,75, =0,7 .Điện áp nguồn 380V. 3)Một động cơ KĐB ba pha rotor lồng sóc :Y Δ: 380V 220V,dòng điện :19,3A/33,4A, 883 vòng/phút, 50Hz, cos =0,76, =0, 9.Điện áp nguồn 380V, Mmm Mđm =3, Imm Iđm = 4,4. nh a)Công suất định mức ? Dòng điện mở máy? b)Momen định mức? Momen mở máy ? c)Nếu mở máy bằng cuộn kháng sao cho điện áp giảm xuống 1,5 lần, t nh dòng điện, momen mở máy ? d)Nếu mở máy bằng MBA tự ngẫu sao cho tỉ số MBA là 2, t nh dòng điện, momen mở máy ? 4)Một động cơ KĐB ba pha rotor dây quấn : ke =ki =3,1 độ trượt s =0,115, R2=0,603, X2=0,625, E2 dây =217V, tổn hao dây quấn stator ΔPcu1 bằng tổn hao tổn hao dây quấn rotor ΔPcu2 , tổn hao cơ và tổn hao phụ (ΔP cơ +phụ) :1045W. Dây quấn rotor đấu sao.Tính : a)Dòng điện rotor khi rotor quay ? b)Công suất điện từ , công suất cơ lý tưởng ocucuphuco PPPPPPPP   12221 WP 1564620011181118150131051  %76,838376,0 15646 13105 1 2  P P BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 17 c)Công suất ngõ ra của động cơ (công suất định mức)? d)Nếu tổn hao sắt từ ΔPo là 170W, xác định hiệu suất của động cơ 5)Một độngcơ KĐB ba pha rotor dây quấn Y/Δ :380V/220V, 3,5KW, R1=2,62, X1=1,7, R2’=13,83, X2’=11, 5. nh dòng điện mở máy biết điện áp nguồn là 380V? 6)Một động cơ KĐB ba pha Y Δ : 380V/220V, 5KW, 695 vòng/phút, 50Hz,cos =0,76,hiệu suất =0,75, tổn hao lõi thép ΔPo =120W, tổn hao đồng stator ΔPcu1=400W. nh momen định mức và momen điện từ của động cơ 7)Một động cơ KĐB ba pha Y Δ : 380V/220V , 17,5A/30,3A, 50Hz ,cos =0,83, =0,785. Điện áp nguồn 380V, tính công suất định mức và công suất nhận từ nguồn ? 8)Một động cơ KĐB ba pha Y Δ : 380V/220V, 11KW, 50Hz, cos =0,78, = 0,81. Điện áp nguồn 380V, tốc độ định mức n=920 vòng/phút, tỉ số giữa dòng điện mở máy trên dòng điện định mức Imm Iđm=5,1, tỉ số giữa momen mở máy trên momen định mức Mmm Mđm=3,2. nh a)Dòng điện định mức, momen định mức ? b)Dòng điện mở máy, momen mở máy trực tiếp? c)Dùng MBA tự ngẫu để mở máy với hệ số biến áp k =1,5, tìm dòng điện mở máy và momen mở máy ? d)Dùng cuộn kháng mở máy sao cho điện áp pha đặt vào động cơ giảm xuống 1,5 lần, tìm dòng mở máy và momen mở máy ? e)Giả sử dùng nguồn điện 220V ba pha để có thể mở máy Y/Δ, hỏi nếu momen cản bằng momen định mức thì động cơ có mở máy được không? MÁY ĐIỆN DC 1)Một máy phát điện một chiều rotor có 432 thanh dẫn,số nhánh song song trong phần ứng 2a =8, từ thông trên một cực từ stator là 9,9.10-2Wb, số từ cực 2p=4,rotor được quay với tốc độ n = 600 vòng/phút. Hỏi sức điện động phần ứng ? Giải : Ta có : Tính hệ số CE : Vậy : Sức điện động phần ứng : nCE Eu ..  6,3 460 4322 60 .     a Np CE VnCE Eu 84,21360010.9,96,3.. 2   BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 18 2)Một máy phát điện một chiều rotor có 432 thanh dẫn,số nhánh song song trong phần ứng 2a =8, từ thông trên một cực từ stator là 9,9.10-2Wb, số từ cực 2p=4,rotor được quay với tốc độ n = 600 vòng/phút. Hỏi momen điện từ biết dòng điện phần ứng là 633,9A? Giải : Ta có : Tính hệ số CM : Vậy : Momen điện từ : 3)Một máy phát điện một chiều rotor có 432 thanh dẫn,số nhánh song song trong phần ứng 2a =8, từ thông trên một cực từ stator là 9,9.10-2Wb, số từ cực 2p=4,rotor được quay với tốc độ n = 600 vòng/phút. Hỏi công suất điện từ biết dòng điện phần ứng là 633,9A? Giải : Ta có : Tính hệ số CE : Vậy : Sức điện động phần ứng : Công suất điện từ : 4)Một máy phát điện một chiều kích từ song song 220V, Rkt =35,8 , Rư =0,01045 , dòng điện định mức 500A. nh điện áp rơi trên phần ứng và sức điện động phần ứng ? Giải : nh dòng điện kích từ : Dòng điện phần ứng : Điện áp rơi trên phần ứng : Sức điện động phần ứng : uMđt ICM ..  4,39 414,32 4322 ..2 .       a Np CM NmICM uMđt 6,24729,63310.9,94,39.. 2   nCE Eu ..  6,3 460 4322 60 .     a Np CE VnCE Eu 84,21360010.9,96,3.. 2   KWIEP uuđt 5532,1359,63384,213.  A R U I kt đm kt 15,6 8,35 220  AIII ktđmu 15,50615,6500  VIRU uuRu 29,501045,015,506.  VRIUE uuđmu 9,22529,5220.  BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 19 5)Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu như sau: Rư =0,348, Iđm=48A,Rkt = 138 ,Uđm=220V,nđm =900 vòng phút.Ở chế độ định mức, tính: a)Sức điện động phần ứng , công suất điện từ, momen điện từ b)Giả sử tổn hao sắt, cơ là 250W, t nh công suất cơ,momen cơ cấp cho máy phát và hiệu suất ? Giải: Dòng điện kích từ : Dòng điện phần ứng : Sức điện động phần ứng : Công suất điện Từ : Momen điện từ : 6)Một động cơ điện một chiều kích từ song song 2,5KW, Rư =1,33, Rkt = 329, điện áp 220V,nđm =1300 vòng phút, Iđm =14,2A .Ở chế độ định mức,tính : a)Dòng điện kích từ, tổn hao kích từ ? b)Dòng điện phần ứng, tổn hao phần ứng? c)Công suất động cơ nhận từ nguồn,hiệu suất? d)Momen đầu trục động cơ, momen điện từ , tổn hao sắt, cơ Giải: a)Dòng điện kích từ: A R U I kt đm kt 6,1 138 220  AIII ktđmu 6,496,148  uuđmu IRUE . VEu 3,2376,49348,0220  WIEP uuđt 117706,493,237  Nm n PP M đm đt đm đt đt 125 60 90014,32 11770 60 2       A R U I kt đm kt 67,0 329 220  BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 20 Tổn hao kích từ : b)Dòng điện phần ứng: Tổn hao phần ứng : c)Công suất động cơ nhận từ nguồn : Hiệu suất : Momen đầu trục động cơ: Sức điện động phần ứng : Momen điện từ : Tổn hao sắt, cơ: Giản đồ năng lượng của động cơ DC WIRP ktktkt 14867,0329. 22  AIII ktđmu 53,1367,02,14  WIRP uucuu 24453,1333,1. 22  WIUP đmđm 31242,14220.1  %8080,0 3124 2500 1  P Pđm Nm n PP M đm đm đm đm đm 37,18 60 130014,32 2500 60 2       VIRUE uuđmu 20253,1333,1220.  WIEP uuđt 273453,13202.  BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 21 7)Một động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp 2,5KW, Rư =1,33, Rkt = 0,89, điện áp 20V,nđm =1000 vòng phút, Iđm =15, A .Ở chế độ định mức,tính : a)Dòng điện kích từ, tổn hao kích từ, tổn hao phần ứng? b)Công suất động cơ nhận từ nguồn,hiệu suất? c)Momen đầu trục động cơ, momen điện từ ? Giải : a)Dòng điện kích từ: Ch nh là dòng điện phần ứng và cũng là dòng điện định mức của động cơ : Ikt = 15,6A Tổn hao kích từ : Tổn hao phần ứng : b)Công suất động cơ nhận từ nguồn : Hiệu suất : c)Momen đầu trục động cơ Sức điện động phần ứng : Momen điện từ : MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ: WPPP đmđtco 23425002734  WIRP ktktkt 6,5166,1589,0. 22  WIRP uucuu 7,3236,1533,1. 22  WIUP đmđm 34326,15220.1  %8,72728,0 3432 2500 1  P Pđm Nm n PP M đm đm đm đm đm 88,23 60 100014,32 2500 60 2       VIRRUE uuktđmu 4,1856,15)89,033,1(220).(  WIEP uuđt 28926,154,185.  Nm n PP M đm đt đm đt đt 25,21 60 130014,32 2892 60 2       BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 22 1)Một máy phát điện ba pha có công suất 5KVA, 208V, 0HZ. nh dòng điện định mức của máy phát ?Giả sử máy phát cấp cho tải có cos = 0,8 trễ, tính công suất tác dụng và công suất phản kháng cấp cho tải đó Làm lại trong trường hợp cos = 0,8 sớm Giải: Suy ra : Công suất tác dụng cấp cho tải : ( ) Công suất phản kháng cấp cho tải : ( ) Phụ tải tiêu thụ công suất tác dụng và công suất phản kháng rường hợp cos =0,8 sớm : Công suất tác dụng : Công suất phản kháng : Phụ tải tiêu thụ công suất tác dụng và phát ra công suất phản kháng 2)Một máy phát điện ba pha có công suất 5KVA, 208V,60HZ, cấp điện cho một phụ tải có cos = 0,8 trễ.Tính vec tơ dòng điện định mức của máy phát ? Làm lại trong trường hợp cos = 0,8 sớm.? Giải: Ta có :Trường hợp dòng điện trễ pha so với điện áp (tải mang tính cảm ) đmđmđm IUS 3 A U S I đm đm đm 88,13 2083 5000 3    87,36.3 )87,36(0.3]87,36].[0[33 * *   đmđmđm đmđmđmđmđmđmđm IUS IUIUIUS KWSP đm 48,05cos  KVARSQ đm 36,05sin  BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 23 Suy ra : Trường hợp dòng điện sớm pha so với điện áp (tải mang tính dung ) 3)Một máy phát điện đồng bộ số liệu như sau : số vòng dây quấn trên một pha là 300 vòng, hệ số dây quấn của bộ dây là 0,96, từ thông hữu ích trên một cực từ phần cảm rotor là 3.6.10-3Wb. Biết tần sô nguồn điện phát ra máy phát là 50HZ. Xác định : a)Sức điện động phần ứng giá trị hiệu dụng và giá trị cưc đại của các pha? b)Giả sử dây quấn phần ứng có số từ cực 2p= , xác định tốc độ của động cơ sơ cấp và tốc độ từ trường xoay do dây quấn phần ứng (stator) tạo ra ? Giải : a)Đối với một pha, giả sử pha a : Ta có giá trị hiệu dụng của sức điện động một pha được t nh như sau : Suy ra giá trị cực đại của sức điện động pha a : Do các pha giống nhau nên sức điện động của pha b và pha c cũng có giá trị tương tự pha a. Về góc pha các pha b chậm hơn pha a 120 độ điện và pha c chậm pha hơn pha b 120 độ điện b)Tốc độ động cơ sơ cấp quay phần cảm : Tốc độ từ trường xoay của dây quấn phần ứng : )(87,3688,13 87,362083 5000 87,363 A U S I đm đm đm      87,36.3  đmđmđm IUS )(87,3688,13 87,362083 5000 87,363 A U S I đm đm đm      mdqWkfE  ....44,4 10 VE 23010.6,330096,05044,4 30   VEEm 3,32523022 0  phútvòng p f N /1000 3 506060    phútvòng p f n /1000 3 506060    BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 24 4)Một máy phát đồng bộ điện một pha cực ẩn có điện áp ngõ ra là 220V, điện trở phần ứng Rư = 0,05, điện kháng đồng bộ Xđb = 0,15, khi tải định mức dòng điện phát ra khoảng 19,156A với cos =0,866 trễ. Hỏi : a)Sức điện động của máy phát khi chọn điện áp làm gốc pha? b)Làm lại câu a khi chọn dòng điện làm gốc pha ? Giải: a)Ta có : nên : b) rường hợp lấy dòng điện làm gốc : Ta có : 5)Một máy phát đồng bộ điện một pha cực ẩn có điện áp ngõ ra là 220V, điện trở phần ứng Rư = 0,05, điện kháng đồng bộ Xđb = 0,15, khi tải định mức dòng điện phát ra khoảng 19,156A với cos =0,866 sớm. Hỏi : a)Sức điện động của máy phát khi chọn điện áp làm gốc pha? b)Làm lại câu a khi chọn dòng điện làm gốc pha ? )(0 đbuu jXRIUE  )(0 đbuu jXRIEU  )(111,235)15,05,0()866,0arccos(3002200 VjE  )(13,29235)15,05,0(30)866,0arccos(2200 VjE  BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 25 Giải: a)Ta có : nên: )(83.2231)15,05,0()866,0arccos(3002200 VjE  b) rường hợp lấy dòng điện làm gốc : Ta có : )(0 đbuu jXRIUE  )(0 đbuu jXRIEU  )(18,27231)15,05,0(030)866,0arccos(2200 VjE  BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 26