Đề kiểm tra giữa học kỳ II môn Máy điện - Năm học 2012-2013 (Có đáp án)

ĐỀ THI KIỂM TRA GIỮA KỲ HK2 2012-2013 MÔN HỌC: MÁY ĐIỆN Thời gian: 65 phút Sinh viên được phép dùng 1 tờ A4 viết tay và KHÔNG được phép trao đổi tài liệu. Một máy biến áp (MBA) ba pha 100KVA, 22000/400V, 50Hz, nối ∆/Y, có các thông số của thí nghiệm ngắn mạch (đo ở thứ cấp): 16 V; 144,3 A; 2000 W MBA trên được nối với lưới 22KV để cấp nguồn cho một động cơ không đồng bộ ba pha 50HP, 400V, 50Hz, 1450 vòng/phút, 4 cực, nối Y, hiệu suất định mức ηđm =0,95, hệ số công suất định mức cosφ đm = 0,86. Động cơ có dòng khởi động Imm = 6Iđm tại hệ số công suất cosφ mm = 0,2 khi khởi động trực tiếp. Sử dụng mạch tương đương gần đúng (dạng Γ) cho MBA. a/ Tính tổng trở ngắn mạch pha (điện trở và điện kháng ngắn mạch pha) qui về thứ cấp của MBA? (2đ) b/ Nếu động cơ đang hoạt động với dòng điện định mức tại hệ số công suất 0,8. Tính điện áp dây thứ cấp của MBA? (2đ) c/ Hiệu suất của máy biến áp trong trường hợp câu b/. Cho biết tổn hao sắt của máy biến áp là 400W. (1đ) d/ Tính dòng dây khởi động trực tiếp của động cơ tại điện áp định mức? (1đ) e/ Tính dòng dây khởi động thực tế của động cơ khi dùng MBA trên để cấp nguồn cho động cơ ? (2đ) f/ Nếu động cơ có rotor dây quấn (nối Y) và điện áp cấp cho động cơ là định mức. Tính điện trở ngoài cần mắc nối tiếp trên mỗi pha rotor để tốc độ động cơ là 1250 vòng/phút. Cho moment tải không đổi và bằng định mức, điện trở pha của dây quấn rotor (chưa qui đổi) là 0,15Ω. (2đ) g/ Tìm công suất cơ mới của động cơ trong trường hợp câu f/ (giả sử bỏ qua tổn hao quay của động cơ). (1đ) --Hết-- Bài giải Matlab code eff_im = 0.95; P2_im = 50*746 PFn_im = 0.86; ndm = 1450; n1=1500; PF = 0.8; U2n = 16; I2n = 144.3; Pn = 2000; Sdm = 100000; U2dm = 400; P0 =400; U2dmp = 400/sqrt(3) %a R2n = Pn/(3*I2n^2) Z2n = U2n/(sqrt(3)*I2n) X2n = sqrt(Z2n^2 - R2n^2) %b Idm_im = P2_im/(eff_im*sqrt(3)*400*PFn_im) I2dm_mba = Sdm/(sqrt(3)*U2dm) beta = Idm_im/I2dm_mba unr = Idm_im*R2n*100/U2dmp unx = Idm_im*X2n*100/U2dmp dU = beta*(unr*PF + unx*sqrt(1-PF^2)) U2 = (100-dU)*U2dm/100 %c P2 = sqrt(3)*U2*Idm_im*PF eff_mba = P2/(P2+P0+3*Idm_im^2*R2n) %d Imm = 6*Idm_im %e PF_mm = 0.2; Zmm_im = (U2dmp/Imm)*(PF_mm + i*sqrt(1-PF_mm^2)) Imm_mba = U2dmp/(R2n + i*X2n + Zmm_im) Imm_mba_abs = abs(Imm_mba) %f R2=0.15; n=1250; sdm =(n1-ndm)/n1 s_f = (n1-n)/n1 R2_f = s_f*R2/sdm Rf = R2_f - R2 %g Tdm = P2_im*60/(2*pi*ndm) Pm = Tdm*2*pi*n/60 Pm_hp = Pm/746 Câu a/ (2đ) P2_im = 37300 W U2dmp = 230.9401 V R2n = 0.032 Ω Z2n = 0.0640 Ω X2n = 0.0554 Ω Câu b/ (2đ) Idm_im = 65.8971A I2dm_mba = 144.3376 A beta = 0.4565 unr = 0.9136% unx = 1.5818% dU = 0.7670 U2 = 396.9321 V Câu c/ (1đ) P2 = 36.244 KW eff_mba = 0.9780 Câu d/ (1đ) Imm = 395.3825 A Câu e/ (2đ) Zmm_im = 0.1168 + 0.5723i Ω Imm_mba = 82.587 -348.32i A Imm_mba_abs = 357.9743 A Câu f/ (2đ) sdm = 0.0333 s_f = 0.1667 R2_f = 0.7500 Rf = 0.6 Ω Câu g/ (1đ) Tdm = 245.6474 Nm Pm = 32.155 KW Pm_hp = 43.1034 HP