Bài giảng máy điện - Máy điện không đồng bộ ba pha

Chia sẻ: vanhung0103

Đây là bài giảng bô môn máy điện chuyên đề "Máy điện không đồng bộ ba pha" gửi đến các bạn độc giả tham khảo. Nếu điện áp đặt vào stator giảm K lần , thì dòng điện mở máy sẽ giảm K lần , và Moment mở máy giảm K2 lần . Khi mở máy chạy hình sao chuyển sang hoạt động ở chế độ tam giác thì : Dòng mở máy sẽ giam đi 3 lần , và Moment mở máy cũng giảm 3 lần .

Bạn đang xem 20 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Bài giảng máy điện - Máy điện không đồng bộ ba pha

Bài giảng máy điện - Máy điện
không đồng bộ ba pha
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

PHẦN A : MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

TÓM TẮT SƠ LƯỢC VỀ LÝ THUYẾT:

I. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ:

1) Phương trình điện áp khi Rotor đứng yên:( n = o , s = 1 ) :
Sức điện động pha dây quấn Stator:

Ε1 = 4,44 xΝ 1 xf1 xΚ dq1 xφ max

Sức điện động pha dây quấn rotor:

Ε 2 = 4,44 xΝ 2 xf 2 xΚ dq 2 xφ max
Với f2 = s.f = f

Hệ số quy đổi dòng điện :

m1 xΝ 1 xΚ dq.1 Ι2
Κi = =
Ι1
m2 xΝ 2 xΚ dq.2

Hệ số quy đổi dòng điện :

Ν 1 xΚ dq.1 Ε1
ΚΕ = =
Ε2
Ν 2 xΚ dq.2

Dòng điện Rotor quy đổi về Stator:

Ι2
Ι ′2 = = Ι1
Κi
Sức điện động Rotor quy đổi về Stator:

Ε ′2 = Κ Ε xΕ 2 = Ε1

Điện trở roto quy đổi về stator:


R2 = Κ Ε xΚ i xR2

Điện kháng roto quy đổi về stator:




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-1
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


X 2 = Κ Ε xΚ i xX 2
Dòng điện Rotor lúc đứng yên :

Ε2
Ι2 =
R + X2
22
2




2) Phương trình điện áp khi rotor quay ( n ≠ 0...,0 < s < 1 ):

Sức điện động pha dây quấn Stator:

Ε1 = 4,44 xΝ 1 xf1 xΚ dq1 xφ max

Sức điện động pha dây quấn rotor:

Ε 2.S = 4,44 xΝ 2 xs. f 2 xΚ dq 2 xφ max = sxΕ 2

Với f2.S = s.f2

Dòng điện Rotor lúc quay :

Ε 2.S SxΕ 2
Ι2 = =
R + (SxX 2 )
R +X2 2 2
2
2 2. S 2



3)
II. CÔNG SUẤT TRONG ĐỘNG CƠ ĐIỆN KĐB BA PHA:

1) Cấu trúc về công suất trong đcơ điện KĐB 3 pha:

ΔΡ fe
ΔΡCU .1 ΔΡCU .2 ΔΡCO.MS .F




Ρ1 T Ρ CO
.D
Ρ1 Ρ2
.




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-2
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


2) Các công thức cơ bản :

Công suất điện tiêu thụ của động cơ :

Ρ1 = 3 xU 1. f xΙ 1. f xCosϕ = 3 xU 1d xΙ1d xCosϕ

Công suất phản kháng của động cơ:

Q = 3 xU 1. f xΙ 1. f xSinϕ = 3 xU 1d xΙ 1d xSinϕ

Tổn hao đồng dây quấn Stator:

ΔΡCU .1 = 3 xR1 xΙ 2
2



Tổn hao đồng dây quấn Rotor:

ΔΡCU .2 = 3xR2 xΙ 2 = 3xR2 xΙ ′22

2



Tổn hao sắt từ :

ΔΡ fe = 3 xR1 xΙ O
2




Công suất điện từ :

Ρdt = Ρ1 − ΔΡCU .1 − ΔΡ fe = Ρ2 + ΔΡCU .2 + ΔΡCO.MSF

ΔΡCU .2
Hoặc : Ρdt = với S : là hệ số trượt.
S
Công suất phần cơ của đcơ:

ΡCO = Ρdt − ΔΡCU .2 = (1 − S )Ρdt

Công suất cơ có ích ( công suất định mức ) của đcơ:

Ρdm = Ρ2 = Ρ1 − ΔΡ = Ρdt − ΔΡCU .2 − ΔΡCO.MSF

Hoặc Ρ2 = ΩxM 2
2π .n
Vớ i : Ω = là tốc độ góc quay của Rotor
60


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-3
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

M2 là moment quay , moment định mức của đcơ.


Hiệu suất của động cơ:

Ρ2
η=
Ρ1
Hệ số tải :

Ι tai
Κ tai =
Ι dm

Ρ2
⇒η =
Ρ2 + ΡO + Κ tai xΡn

Với ΡO = ΔΡ fe + ΔΡCO.MSF là tổn hao không tải.

Ρn = ΔΡCU .1 + ΔΡCU .2




BÀI TẬP


Bài 1:
Một động cơ không đồng bộ 3 pha quay với tốc độ: n = 860
vòng/phút.được nối vào nguồn điện có f = 60 HZ, 2p = 8. Tính hệ số trượt , tần số
dòng điện của Roto, tốc độ trượt của động cơ.

HD:
Tốc độ quay của từ trường ( tốc độ đồng bộ ):

60 f 60 x60
n1 = = = 900(vong / phut )
4
p

Hệ số trượt :
n1 − n 900 − 860
s= = = 0,044
900
n1
Tần số dòng điện của Roto lúc quay:

f 2 = Sxf = 0,044 x60 = 2,64 H Z


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-4
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Tốc độ trượt của ĐC:

n 2 = n1 − n = 900 − 960 = 40(vong / phut )

------------------------------------------------------------------------------

Bài 2:
Một đcơ KĐB 3 pha Roto dây quấn được nối vào nguồn có:Ud = 220V,
f= 50HZ , 2p = 4, Stator đấu tam giác. Khi Roto quay n= 1425vòng/phút, Tính hệ
số trượt, f2 , E2 lúc quay và lúc đứng yên. Biết Ν 2 = 40 0 0 Ν 1 , Κ dq1 = Κ dq 2 ,cho
rằng Ε1 ≈ U 1 f = 220V .
HD:
Tốc độ từ trường:

60 f 60 x50
n1 = = = 1500(vong / phut )
2
p
Hệ số trượt:
n1 − n 1500 − 1425
s= = = 0,05
1500
n1


Tần số dòng điện lúc quay:

f 2 = Sxf = 0,05 x50 = 2,5 H Z

Hệ số quy đổi sức điện động:

Ν 1 xΚ dq1 Ν 1 100
Κe = = = = 2,5
Ν 2 xΚ dq 2 Ν2 40

Sức điện động pha roto lúc đứng yên:

220
E1 U 1 f U1 f
Κe = ≈ ⇒ E2 = = = 88V
Κe 2,5
E2 E2
Sức điện động pha roto lúc quay:

Ε 2 S = SxΕ 2 = 0,05 x88 = 4,4V




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-5
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Bài 3 :
Một đcơ KĐB 3 pha Roto dây quấn có N1= 96 vòng. N2= 80 vòng,
Κ dq1 = 0,94 , Κ dq 2 = 0,957 , f = 50 H Ζ , φ max = 0,02wb , tốc độ đồng bộ n1 = 1000
vòng/phút.
a/ Tính sức điện động pha cảm ứng của dây quấy roto và stator ( E1 , E2 )
lúc quay với tốc độ n = 950 vòng/phút, và lúc đứng yên.
b/ Tính tần số dòng điện roto trong 2 trường hợp trên.
c/ Tính dòng điện roto trong 2 trường hợp trên , Biết R2 = 0,06Ω ,
X 2 = 0,1Ω .

HD:
a/
Sức điện động pha cảm ứng của dây quấn stator:

E1 = 4,44 xΝ 1 xfxΚ dq1 xφ max = 4,44 x96 x50 x0,94 x0,02 = 400V

Sức điện động pha cảm ứng của dây quấn Roto lúc đứng yên:

E 2 = 4,44 xΝ 2 xfxΚ dq 2 xφ max = 4,44 x80 x50 x0,957 x0,02 = 340V




Hệ số trượt:

n1 − n 1000 − 950
s= = = 0,05
1000
n1
Sức điện động pha cảm ứng của dây quấn Roto lúc quay:

E 2 S = SxE 2 = 0,05 x340 = 17(V )

b/
Vì lúc đứng yên n = 0 ⇒ S = 1
Nên: f 2 = Sxf = f = 50 H Z

Tần số dòng điện lúc quay:

f 2 = Sxf = 0,05 x50 = 2,5 H Z




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-6
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


c/
Dòng điện roto lúc đứng yên:

340
E2
Ι2 = = = 2915 A
R +X 0,06 2 + 0,12
2 2
2 2



Dòng điện roto lúc quay:

17
E2S SxE 2
Ι2 = = = = 282 A
R +X R + ( SxX 2 ) 0,06 + (0,05 x0,1) 2
2 2 2 2 2
2 2S 2

-------------------------------------------------------------------------------

Bài 4 :
Một đcơ KĐB 3 pha roto dây quấn có : 2p = 6, R2 = 0,01Ω , được nối vào
nguồn điện có Ud = 400 V, f = 50 H Ζ . Stator đấu tam giác, khi roto quay với n =
970 vòng/phút , thì dòng điện roto đo được I2 = 240A.
Tính : a/ điện kháng roto lúc quay và lúc đứng yên : X2 , X2S ?
′ ′
b/ tính điện trở và điện kháng của roto quy đổi về stator : R2 , X 2 ?
biết Κ e = Κ i ( bỏ qua tổng trở dây quấn ).
HD:

Tốc độ từ trường:

60 f 60 x50
n1 = = = 1000(vong / phut )
3
p
Hệ số trượt:
n1 − n 1000 − 970
s= = = 0,03
1000
n1

a/
Điện kháng roto lúc đứng yên:

212 2
E2 E2 2
Ι2 = ⇒ X2 = ( ) − R2 = ( ) − 0,012 = 0,818Ω
2

Ι2 240
R2 + X 2
2 2


Điện kháng roto lúc quay:

E 2 S = SxE 2 = 0,03x0,818 = 0,0245(V )




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-7
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

b/
Hệ số quy đổi sức điện động:

E1 U 1 f U 1d 400
Κe = ≈ = = = 1,88
212
E2 E2 E2
Điện trở roto quy đổi về stator:


R2 = Κ e xΚ i xR2 = 0,188 2 x0,01 = 0,035Ω

Điện kháng roto quy đổi về stator:


X 2 = Κ e xΚ i xX 2 = 0,188 2 x0,818 = 2,89Ω
-------------------------------------------------------------------------------------

Bài 5:
Một đcơ KĐB 3 pha roto dây quấn có : p = 2, hệ số quy đổi Κ e = Κ i = 2 ,
điện trở và điện kháng của roto lúc đứng yên: R2 = 0,2Ω , X 2 = 3,6Ω .động cơ có
stator đấu sao,và được nối vào nguồn Ud = 380 V, f = 50 H Ζ .cho rằng E1f = U1f ,
ΔΡCU 1 = ΔΡCU 2 , ΔΡ fe = 145W , ΔΡcomsf = 145W , s = 0,05.
Tính: dòng điện roto lúc quay? ,công suất có ích P2? , hiệu suất của động cơ?

HD:
a/
Sức điện động pha của roto lúc đứng yên:

380
E1 U 1 f U1 f U 1d
Ta có: Κ e = ≈ ⇒ E2 = = = = 110V
Κe 3 xE 2 3x2
E2 E2
Dòng điện roto lúc quay:
0.05 x110
E2S SxE 2
Ι2 = = = = 20,4 A
R +X R + ( SxX 2 ) 0,2 + (0,05 x3,6) 2
2 2 2 2 2
2 2S 2



Tổn hao đồng dây quấn roto

ΔΡCU 2 = 3 xR2 xΙ 2 = 3 x0,2 x 20,4 2 = 250W
2



Công suất điện từ:

ΔΡCU 2 250
Ρdt = = = 5000(W )
0,05
s



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-8
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Công suất có ích của động cơ:

Ρ2 = Ρdt − ΔΡCU 2 − ΔΡcomsf = 5000 − 250 − 145 = 4650(W )
Hiệu suất của động cơ:
Ρ2 Ρ2 4650
η= = = = 0,85
Ρ2 + ΔΡ Ρ2 + ΔΡCU 1 + ΔΡCU 2 + ΔΡ fe + ΔΡCOmsf 4650 + 250 + 145 + 145




III. MOMENT ĐIỆN TỪ:

Ta có : M dt = M 2 + M O (1)

Moment không tải :

ΔΡCO + ΔΡMSF
MO = (2)
Ω

Momet quay của đcơ:

Ρ2
M2 = (3)
Ω
Từ (1) , (2), (3) ta suy ra :

ΔΡCO + ΔΡMSF + Ρ2 ΡCO
M dt = =
Ω Ω

Mặt khác moment điện từ :
2π .n1 2π . f
Ρ
v ới Ω = =
M dt = dt là tốc độ góc của từ trường , p là số cực
Ω1 60 p
từ.

Quan hệ công suất và moment điện từ :

ΔΡCU .2 3 xR2 xΙ 2 3 xR2 xΙ ′22

Ρdt = = =
Ta có : (1)
2

S S S




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-9
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Dòng điện Rotor quy đổi về stator lúc quay:

U 1. f
Ι ′2 = (2)
2
R′ ⎞

⎜ R1 + 2 ⎟ + ( X 1 + X 2 )
′2
⎝ S⎠
Từ (1) và (2) ta có:


R2
xU 12. f
3x
S
Ρdt =
⎡⎛ ⎤
2

R2 ⎞
⎟ + (X 1 + X 2 ) ⎥
′2
⎢⎜ R1 +
⎢⎝ S⎠ ⎥
⎣ ⎦

Moment điện từ:


3 x R2 xU 12f xP
S
=
M dt
⎡⎛ ⎤
2

R2 ⎞
⎟ + (X 1 + X 2 ) ⎥
2π . fx ⎢⎜ R1 + ′2
⎢⎝ S⎠ ⎥
⎣ ⎦

dM
=0
Muốn tìm moment cực đại ta lấy đạo hàm
dS


R2
Ta có hệ số trượt tới hạn : S th =

X1 + X 2
Moment cực đại :

3xPxU 12, f 3xPxU 12. f
=
M MAX =
2π . fx[R1 + ( X 1 + X 2 )]

2π . fx ⎡ R1 + R12 + ( X 1 + X 2 ) ⎤
′2

⎢ ⎦


Với p là số cực từ.




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-10
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN




BÀI TẬP VÍ DỤ


Bài 6:
Một đcơ KĐB 3 pha có 2p = 4, R1 = 0,53Ω , f = 50 H Ζ , P1=8500W,
I1dm= 15A , ΔΡCU 1 = 2.ΔΡ fe . Tính moment điện từ : Mdt ?
HD:

Tổn hao đồng dây quấn stator:

ΔΡCU 1 = 3 xR1 xΙ 1 = 3 x0,53x15 2 = 357,7W
2




Tổn hao sát từ:
ΔΡCU 1 357.7
Ta có : ΔΡCU 1 = 2.ΔΡ fe ⇒ ΔΡ fe = = = 178,85W
2 2

Công suất điện từ:

Ρdt =Ρ1 − ΔΡCU 1 − ΔΡ fe = 8500 − 357,7 − 178,85 = 7963(W )
Moment điện từ:

Ρdt Ρdt . p 7963 x 2
M dt = = = = 50,7( N .m)
Ω1 2π . f 2 x3,14 x50
2π .n1 2π . f
Với Ω 1 = = là tốc góc quay của từ trường
60 p



Bài 7:
Một đcơ KĐB 3 pha có stator nối hình sao, và được nối vào điện áp lưới
Ud = 220 V, f = 50 H Ζ , p = 2. khi tải I1 = 20A, cos ϕ1 = 0,85 , η = 0,84 , s= 0,053.
Tính : tốc độ của đcơ ? công suất điện tiêu thụ P1? , tổng tổn thất công
suất? công suất có ích P2 ? moment của đcơ ?

HD:
Công suất tiêu thụ điện của đcơ:

Ρ1 = 3 xU 1d xΙ 1d xCosϕ1 = 3 x 220 x 20 x0,85 = 6477,9(W )

Tốc độ từ trường:

SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-11
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


60 f 60 x50
n1 = = = 1500(vong / phut )
2
p
Tốc độ của động cơ:

n = n1 x(1 − s ) = 1500 x(1 − 0,053) = 1420(v / p )

Công suất có ích của đcơ:

Ρ2
Ta có: η = ⇒ Ρ2 = ηxΡ1 = 0,84 x6477,9 = 5441,4(W )
Ρ1

Tổng tổn hao công suất:

ΔΡ = Ρ1 − Ρ2 = 6477,9 − 5441,4 = 1036(W )

Momet của động cơ:
Ρ2 Ρ Ρ x60 5144,4 x60
M2 = = 2=2 = = 36,6( N .m)
Ω 2π .n 2π .n 2 x3,14 x1420
60
2π .n
Với Ω = là tốc độ góc của roto.
60




Bài 8:
Một đcơ KĐB 3 pha có : p = 2, f = 50 H Ζ , P1= 3,2 KW,
ΔΡCU 1 + ΔΡCU 2 = 300W , ΔΡ fe = 200W , R2 = 1,5Ω , Ι ′2 = 5 A .

Tính : tốc độ của đcơ ? moment điện từ ?

HD:
Tổn hao đồng dây quấn Rotor:

ΔΡCU 2 = 3 xR2 xΙ ′22 = 3x1,5 x5 2 = 122,5W


Tổn hao đồng dây quấn stator:

ΔΡCU 1 = 300 − ΔΡCÙ = 300 − 122,5 = 187,5W

Công suất điện từ:



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-12
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Ρdt =Ρ1 − ΔΡCU 1 − ΔΡ fe = 3200 − 187,5 − 200 = 2812,5(W )

Hệ số trượt :

ΔΡCU 2 ΔΡ 122,5
Ta có : Ρdt = ⇒ s = CU 2 = = 0,04
Ρdt 2812,5
s

Tốc độ từ trường:

60 f 60 x50
n1 = = = 1500(vong / phut )
2
p
Tốc độ của động cơ:

n = n1 x(1 − s ) = 1500 x(1 − 0,04) = 1440(v / p )

Moment điện từ:

Ρdt Ρdt . p 2812,5 x 2
= = = 17,9( N .m)
M dt =
Ω1 2π . f 2 x3,14 x50

-----------------------------------------------------------------------------------

Bài 9:
Một đcơ KĐB 3 pha có Pdm = 7,5 KW, trên nhãn đcơ ghi: 220/380 (V) ,
f = 50 H Ζ , p = 2, cos ϕ1 = 0,88 , η = 0,88 , ΔΡ fe = 214W , ΔΡcomsf = 120W , R1 = 0,7Ω .
Tính : Dòng điện định mức? Công suất tiêu thụ P1 ? Công suất phản
kháng ? Tốc độ quay của máy ? Mdt ? Biết đcơ được nối vào nguồn có Ud = 380V.

HD:
Công suất tiêu thụ của động cơ:

Ρ2 7500
Ρ1 = = = 8522,7(W )
η 0,88

Dòng điện định mức của động cơ:

Ρ1 8522,7
Ι dm = = = 14,7 A
3 xU d xCosϕ 3 x380 x0,88

Công suất phản kháng của đcơ:



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-13
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Q1 = 3 xU d xΙ1d xSinϕ = 3 xU d xΙ 1 x 1 − Cosϕ 2
⇒ Q1 = 3 x380 x14,7 x 1 − 0,88 2 = 4595( KVAR )

Tổn hao đồng dây quấn stator:

ΔΡCU 1 = 3 xR1 xΙ 1 = 3 x0,7 x14,7 2 = 453,8W
2




Công suất điện từ:

Ρdt =Ρ1 − ΔΡCU 1 − ΔΡ fe = 8522,7 − 453,7 − 214 = 7855(W )

Tổn hao đồng dây quấn roto

ΔΡCU 2 = Ρdt − Ρ2 = 7855 − 7500 = 235W

Hệ số trượt :

ΔΡCU 2 ΔΡ 235
Ta có : Ρdt = ⇒ s = CU 2 = = 0,03
Ρdt 7855
s

Tốc độ từ trường:

60 f 60 x50
n1 = = = 1500(vong / phut )
2
p
Tốc độ của động cơ:

n = n1 x(1 − s ) = 1500 x(1 − 0,03) = 1455(v / p )

Moment điện từ:

Ρdt Ρdt . p 7855 x 2
M dt = = = = 50( N .m)
Ω1 2π . f 2 x3,14 x50

----------------------------------------------------------------------------------------




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-14
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


IV. MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN KĐB BA PHA:

1) Mở máy trực tiếp :

Khi mở máy ta có n = o , s = 1

Dòng điện pha mở máy của Stator khi mở máy trực tiếp:

U 1. f
Ι 1. f .MO.TT =
(R1 + R2′ )2 + ( X 1 + X 2′ )2

Moment mở máy khi mở máy trực tiếp:


3 xR2 xU 12f xP
M .MO.TT =
2π . fx (R1 + R2 ) + ( X 1 + X 2 )
′ ′
2 2




2) Mở máy khi có biến trở mở máy ( chỉ sử dụng cho đcơ Rotor dây
quấn) :

Tìm điện trở mở máy :

Muốn moment mở máy cực đại hệ số trượt tới hạn bằng không.

′ ′
R2 + RMO
= 1 ⇒ RMO = ( X 1 + X 2 ) − R2
′ ′ ′
Ta có: S th =

X1 + X 2

Dòng điện pha mở máy của Stator khi mở máy có biến trở :

U 1. f
Ι 1. f .MO. BT =
(R1 + R2′ + RMO )2 + ( X 1 + X 2′ )2


Moment mở máy khi mở máy có biến trở :

3x(R2 + RMO )xU 12f xP
′ ′
M .MO.BT =
2π . fx (R1 + R2 + RMO ) + ( X 1 + X 2 )
′ ′ ′
2 2




Với p là số cực từ.



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-15
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

3) Các phương pháp mở máy động cơ Rotor lồng sóc:

Mở máy khi dùng điện kháng nối tiếp vào mạch Stator:

Nếu điện áp đặt vào stator giảm K lần , thì dòng điện mở máy sẽ giảm K
lần , và Moment mở máy giảm K2 lần .

Mở máy dùng máy biến áp tự ngẫu :

Nếu điện áp đặt vào stator giảm K lần , thì dòng điện mở máy sẽ giảm K2
lần , và Moment mở máy giảm K2 lần .

Mở máy dùng phương pháp đổi nối sao – tam giác ( chỉ áp dụng đối với
đcơ lúc bình thường chay tam giác :

Khi mở máy chạy hình sao chuyển sang hoạt động ở chế độ tam giác thì :
Dòng mở máy sẽ giam đi 3 lần , và Moment mở máy cũng giảm 3 lần .


BÀI TẬP VÍ DỤ



Bài 10:
Một đcơ KĐB 3 pha có 2p = 6, stator đấu hình sao,và được mắc vào lưới
′ ′
điện có Ud = 220V , R1 = 0,126Ω , R2 = 0,094Ω , ( X 1 + X 2 ) = 0,46Ω , s = 0,03 ,
ΔΡ fe = 874W , ΔΡcomsf = 280W , Idm= 44,4A.
Tính : Công suất có ích P2 ? Công suất tiêu thụ của động cơ ? Hiệu suất ?
và Moment quay của Đcơ ? M2 ? .

HD:
Tổn hao đồng dây quấn stator:

ΔΡCU 1 = 3 xR1 xΙ 1 = 3x0,126 x 44,4 2 = 745(W )
2




Dòng điện Rotor quy đổi về stator:


220
U1 f
Ι ′2 = = = 38,6 A
2 2
R′ ⎞
⎛ ⎛ 0,094 ⎞
⎜ R1 + 2 ⎟ + ( X 1 + X 2 )
′2 3 x ⎜ 0,126 + ⎟ + 0,46 2
⎝ s⎠ 0,03 ⎠



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-16
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Ud
Với U 1 f =
3

Tổn hao đồng dây quấn Rotor:

ΔΡCU 2 = 3 xR2 xΙ ′22 = 3x0,094 x38,6 2 = 420W


Công suất điện từ:

ΔΡCU 2 420
Ρdt = = = 14000(W )
0,03
s

Công suất tiêu thụ của đcơ:

Ρ1 =Ρ dt + ΔΡCU 1 + ΔΡ fe = 14000 + 745 + 874 = 15619(W )

Công suất có ích của động cơ:

Ρ2 = Ρdt − ΔΡCU 2 − ΔΡcomsf = 14000 − 420 − 280 = 13300(W )

Hiệu suất của động cơ:

Ρ2 13300
η= = = 0,85
Ρ1 15619

Tốc độ của động cơ:

60 f 60 x50
n = n1 .(1 − s ) = x(1 − s ) = x(1 − 0,03) = 970(v / p)
3
p
Momet quay của đcơ:

Ρ2 Ρ2 x60 13300 x60
= = = 131( N .m)
M=
2π .n 3x3,14 x970
Ω

--------------------------------------------------------------------------------------




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-17
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Bài 11:
Một đcơ KĐB 3 pha lồng sóc có : Pdm = 14KW , ndm = 1450 vòng/phút ,
Ι MO
cos ϕ1 = 0,88 , η = 0,88 . trên nhãn đcơ ghi : Υ = 380 =6 ,
(V ) ,
Δ 220 Ι dm
M MO M Max
= 2 . Đcơ được nối vvới nguồn có Ud = 380 V, f = 50 H Ζ ,
= 1,5 ,
M dm M dm
2p = 4.
Tính : a/ Công suất tiêu thụ ? công suất phản kháng của đcơ tiêu thụ ở chế
độ định mức ?
b/ Hệ số trượt và Mdm ?
c/ Imở ? Mmở ? Mmax ?


HD:
a/
Công suất tiêu thụ của đcơ:

Ρ2 Ρ 14000
Ta có: η = ⇒ Ρ1 = 2 = = 15909(W )
η
Ρ1 0,88

Dòng điện stator định mức của đcơ:

Ρ1 15909
Ι 1dm = = = 27,5 A
3 xU d xCosϕ 3 x380 x0,88

Công suất phản kháng của đcơ:

Q1 = 3 xU d xΙ 1d xSinϕ = 3 xU d xΙ1 x 1 − Cosϕ 2
⇒ Q1 = 3 x380 x 27,5 x 1 − 0,88 2 = 8597( KVAR )


b/
Tốc độ từ trường:

60 f 60 x50
n1 = = = 1500(vong / phut )
2
p

Hệ số trượt:



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-18
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

n1 − n 1500 − 1450
s= = = 0,03
1500
n1

Momet định mức của động cơ:

Ρ2 Ρ Ρ x60 14000 x60
M2 = = 2=2 = = 92( N .m)
2π .n 2π .n
Ω 2 x3,14 x1450
60
2π .n
Với Ω = là tốc độ góc của roto.
60

c/
Dòng điện mở máy của đcơ:

Ι MO
= 6 ⇒ Ι MO = 6 xΙ dm = 6 x 27,5 = 165 A
Ta có :
Ι dm

Moment mở máy:

M MO
= 1,5 ⇒ M MO = 1,5 xM dm = 1,5 x92 = 138( N .m)
Ta có :
M dm

Moment max :

M Max
= 2 ⇒ M Max = 2 xM dm = 2 x92 = 184( N .m)
Ta có :
M dm

Bài 12:
Một Đcơ KĐB 3 pha roto dây quấn có : N1= 190 vòng. N2= 36 vòng,
Κ dq1 = 0,932 , Κ dq 2 = 0,95 , f = 50 H Ζ , R1 = 0,5Ω , R2 = 0,02Ω , X 1 = 2,5Ω ,
X 2 = 0,08Ω . Stator của Đcơ được nối hình sao và nối vào nguồn có Ud = 380 V,
f = 50 H Ζ .
Tính : Hệ số quy đổi sức điện động và dòng điện ? Điện trở mở máy RMở
mắc vào Rotor để moment mở máy cực đại ? Dòng điện của stator và rotor khi mở
máy trực tiếp và khi có biến trở mở máy ?

HD;
Hệ số quy đổi sức điện động:




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-19
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Ν 1 xΚ dq1 190 x0,932
Κe = = = 5,18
Ν 2 xΚ dq 2 36 x0,95

Hệ số quy đổi dòng điện :

m1 .Ν 1 xΚ dq1 3x190 x0,932
Κi = = = 5,18
m2 .Ν 2 xΚ dq 2 3x36 x0,95

Điện trở Rotor quy đổi về Stator:


R2 = Κ e xΚ i xR2 = 5,18 x5,18 x0,02 = 0,54Ω
Điện kháng Rotor quy đổi về Stator:


X 2 = Κ e xΚ i xX 2 = 5,18 x5,18 x0,08 = 2,15Ω

Điện trở mở máy qui đổi mắc vào rotor :
Để moment mở máy bằng moment cực đại thì:

′ ′
R2 + RMO
′ ′ ′
S th = = 1 ⇒ RMO = ( X 1 + X 2 ) − R2 = (2,5 + 2,15) − 0,54 = 4,11Ω

X1 + X 2

Điện trở mở máy chưa qui đổi mắc vào rotor :

′ 4,11
RMO

Ta có : RMO = Κ e xΚ i xRMO ⇒ RMO = = = 0,15Ω
Κ e xΚ i 5,18 x5,18

Dòng điện Stator khi mở máy trực tiếp :

380
U1 f
Ι 1moTT = = = 46 A
(R1 + R2′ )2 + ( X 1 + X 2′ )2 3 x (0,5 + 0,54) + (2,5 + 2,15) 2
2




Ud
Với U 1 f =
3

Dòng điện Rotor khi mở máy trực tiếp:

Ι2
Ta có : Κ i = ⇒ Ι 2 moTT = Κ i xΙ 1moTT = 5,18 x 46 = 238,3 A
Ι1
Với : Ι1 = Ι ′2 = Ι1moTT


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-20
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN




Dòng điện Stator khi mở máy có biến trở :

380
U1 f
Ι 1moBT = = = 31,7 A
(R1 + R2′ + RMO ) + (X 1 + X 2 ) 3 x (0,5 + 0,54 + 4,11) + (2,5 + 2,15) 2
′ ′
2 2 2




Ud
Với U 1 f =
3

Dòng điện Rotor khi mở máy có điện trở mở máy:

Ι2
Ta có : Κ i = ⇒ Ι 2 moBT = Κ i xΙ 1moBT = 5,18 x31,7 = 164,2 A
Ι1
Với : Ι1 = Ι ′2 = Ι1moBT




Bài 13:
Một Đcơ KĐB 3 pha Rotor lồng sóc khi mở máy trực tiếp có :
ImoTT = 135 A , MmoTT = 112,5 N.m .

Hãy tính toán cho các phương pháp mở máy sau:
a/ Dùng máy biến áp tự ngẫu để giảm dòng ImoTT xuống còn 2,25 lần , thì hệ số
máy biến áp KBA ? Và xác định moment cản tối đa ? Để Đcơ có thể mở máy đuợc.
b/ Nếu dung cuộn cảm mắc nối tiếp vào phía Stator để điện áp đặt vào giảm 20
% so vói định mức. Tính Imo ? Mmo ? . Xác định moment cản lúc mở máy để Đcơ
có thể mở máy bằng phương pháp này?

HD:
a/ Mở máy dùng MBA tự ngẫu :
Theo lý thuyết máy điện thì khi mở máy bằng MBA tự ngẫu : Nếu điện áp
đặt vào stator giảm đi K lần, thì dòng điện mở máy sẽ giảm đi K2 lần,và moment
cũng giảm đi K2 lần.
Do vậy theo đề bài ta có: Κ 2 = 2,25 ⇒ Κ BA = 2.25 = 1,5
Dòng điện mở máy khi dùng MBA tự ngẫu:

Ι moTT 135
= = 60 A
Ι moBA =
Κ 2
2,25


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-21
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Moment mở máy khi dùng MBA tự ngẫu:

M moTT 112,5
M moBA = = = 50( N .m)
Κ2 2,25
Để đcơ có thể mở máy được khi dùng MBA tự ngẫu với (KBA =1,5) thì
moment cản tối đa của Đcơ phải thỏa mãn điều kiện sau :

M C = M 2 ≤ 50( N .m)

b/ Khi dùng cuộn cảm kháng với Umo = 80% Udm :
Theo lý thuyết máy điện thì khi mở máy bằng cuộn kháng : Nếu điện áp
đặt vào stator giảm đi K lần, thì dòng điện mở máy sẽ giảm đi K lần,và moment
giảm đi K2 lần.

U 1 f x0,8
Ta có : Ι1mo = ( A)
(R1 + R2′ )2 + ( X 1 + X 2′ )2

dòng điện mở máy khi Umo = 80% Udm :

Ι mo = ΚxΙ moTT = 0,8 x135 = 108 A

moment mở máy khi Umo = 80% Udm :

M mo = Κ 2 xM moTT = 0,8 2 x112,5 = 72( N .m)


Để đcơ có thể mở máy được khi dùng cuộn cảm kháng để mở máy với
Umo = 80% Udm. thì moment cản tối đa của Đcơ phải thỏa mãn điều kiện
sau :

M C = M 2 ≤ 72( N .m)

--------------------------------------------------------------------------------




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-22
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Bài 14:
Một đcơ KĐB 3 pha lồng sóc có : Pdm = 14KW , cos ϕ1 = 0,88 , η = 0,88 .
trên nhãn đcơ ghi : Υ Δ = 380 220 (V ) ,. Đcơ được nối vvới nguồn có Ud = 220 V,
f = 50 H Ζ .
Tính : a/ Công suất tiêu thụ của Đcơ P1 ? Công suất phản kháng Q? Dòng
điện định mức Idm ?
b/ Tính Imo ? và Mmo ? bằng phương pháp đổi nối sao – tam giác (
Υ − Δ) . Đcơ có thể mở máy được không ? khi Mcản = 0,5 Mdm.
Biết: n = 1450 vòng/phút, Ι moTT = 6 xΙ dm , M moTT = 1,5 xM dm .
HD:
a/
Công suất tiêu thụ của đcơ:

Ρ2 Ρ 14000
Ta có: η = ⇒ Ρ1 = 2 = = 15909(W )
η
Ρ1 0,88

Dòng điện stator định mức của đcơ:

Ρ1 15909
Ι 1dm = = = 47,5 A
3 xU d xCosϕ 3 x 220 x0,88

Công suất phản kháng của đcơ:

Q1 = 3 xU d xΙ 1d xSinϕ = 3 xU d xΙ1 x 1 − Cosϕ 2
⇒ Q1 = 3 x 220 x 27,5 x 1 − 0,88 2 = 8597( KVAR )

b/
Dòng điện mở máy trực tiếp:

Ta có : Ι moTT = 6 xΙ dm = 6 x 47,5 = 285 A

Momet định mức của đcơ:

Ρdm Ρ2 x60 14000 x60
= = = 92( N .m)
M dm =
2π .n 3x3,14 x1450
Ω




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-23
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Moment mở máy trực tiếp :

Ta có : M moTT = 1,5 xM dm = 1,5 x92 = 138( N .m)

Dòng điện mở máy khi mở máy bằng phương pháp đổi nối ( Υ − Δ) :

Ι moTT 285
Ta có : Ι mo Υ = = = 95( A)
3 3
Δ

moment mở máy khi mở máy bằng phương pháp đổi nối ( Υ − Δ) :

M moTT 138
Ta có : M mo Υ = = = 46( N .m)
3 3
Δ

moment cản của Đcơ :

Ta có : Mcản = 0,5 Mdm = 0,5x92 = 64 (N.m)

Vậy đcơ có thể mởi máy được khi mở máy bằng phương pháp đổi nối
( Υ − Δ) ,
Với : M CAN = 0,5M dm = M mo Υ = 46( N .m)
Δ




V. ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KĐB 3 PHA :

1) Bài toán về tốc độ và điện trở điều chỉnh:

Moment cản không đổi , dẫn đến Moment điện từ không đổi . Do đó

R2 R
không đổi , hoặc 2 là không đổi.
S S

R + RDC
R2
=2
Vậy ta có : (1)
S dm S nt

Với bài toán tìm tốc độ của đcơ khi có thêm RĐC :

Từ (1) ta tính được hệ số trượt nhân tao khi có thêm RĐC :

S dm x(R2 + R DC )
S nt =
R2



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-24
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

60 xf
Vậy tốc độ cần tìm là : nnt = n1 x(1 − S nt ) = x(1 − S nt )
P

Với bài toán cho tốc độ nhân tạo ( khác tốc độ định mức ) ,Tìm điện trở
điều chỉnh RĐC ?
Từ (1) ta tính được điện trở điều chỉnh như sau:

R2 xS nt
R DC = − R2
S dm
n1 − nnt
Với hệ số trượt nhân tạo : S nt =
n1

n1 − n dm
Hệ số trượt định mức : S dm =
n1

2) Bài toán tính hiệu suất của đcơ khi có thêm RĐC :


R2
Vì không đổi nên I1 và P1 sẽ không thay đổi , vì moment cản không
S
2π .n.xM 2
đổi nên công suất đầu ra của đcơ Ρ2 = ΩxM 2 = tỉ lệ thuận với
60
tốc độ . Từ 2 nhận xét trên ta có :

η nt n
= nt (2)
η dm ndm

Từ (2) ta tìm được hiệu suất nhân tạo của đcơ khi có thêm RĐC :

η nt n n
= nt ⇒ η nt = nt xη dm
η dm ndm n dm

BÀI TẬP VÍ DỤ


Bài 15:
Một Đcơ KĐB 3 pha rotor dây quấn có 2p = 6 , R2 = 0,0278Ω ,
η dm = 0,885 , n = 970(v / p) .
Tính điện trở mắc them vào Rotor để tốc độ đcơ giảm xuống còn 700 v/p,
và hiệu suất lúc ấy ? Cho biết moment cản tải MC không phụ thuộc vào tốc độ )



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-25
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

HD:
Tốc độ quay của từ trường ( tốc độ đồng bộ ):

60 f 60 x50
n1 = = = 1000(vong / phut )
3
p

Hệ số trượt định mức của đcơ:

n1 − n dm 1000 − 970
s dm = = = 0,03
1000
n1




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-26
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Hệ số trượt nhân tạo khi có thêm Rf vào để nnt = 700 v/p:

n1 − n nt 1000 − 700
s nt = = = 0,3
1000
n1

Theo đề bài moment cản tải không phụ thuộc vào tốc độ ⇒ moment

R2 R
điện từ không đổi . Do đó ⇒ không đổi , hoặc 2 không đổi.
s s
R2 + R f
R2
=
Vậy ta có :
s dm s nt

⇒ Điện trở phụ cần them vào Rotor:

0.0278 x0,3
R2 xS nt
Rf = − R2 = − 0,0278 = 0,25Ω
0,03
s dm


R2
Vì không đổi nên I1 và P1 không đổi , moment cản không đổi nên
s
M x 2π .n
Ρ2 = ΩxM 2 = 2 tỉ lệ thuận với tốc độ
60
η 700
n n
Vậy ta có : dm = dm ⇒ η nt = nt xη dm = x0,885 = 0,64
η nt 790
nnt ndm




Bài 16:

Một Đcơ KĐB 3 pha rotor dây quấn , Stator và Rotor nối hình sao. Có:
2p = 4 , R2 = 0,0172Ω , η dm = 0,91 , ndm = 1448(v / p) , Pdm = 55KW , cos ϕ1 = 0,876 ,
động cơ được nối vào nguồn có : Ud = 380 V, f = 50 H Ζ .
Tính : a/ Dòng điện định mức ? công suất tiêu thụ ? công suất phản
kháng?
b/ nối R f = 0,155Ω vào rotor để giảm tốc độ , tính ndm = ? ,
η dm = ? khi mắc Rf vào . cho biết MC không đổi.

HD:




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-27
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

a/
Công suất tiêu thụ của đcơ:

Ρ
Ρ2 5500
Ta có: η = ⇒ Ρ1 = 2 = = 60439(W )
η
Ρ1 0,91

Dòng điện stator định mức của đcơ:

Ρ1 60493
Ι 1dm = = = 104,8 A
3 xU d xCosϕ 3 x380 x0,876

Công suất phản kháng của đcơ:

Q1 = 3 xU d xΙ 1d xSinϕ = 3 xU d xΙ 1 x 1 − Cosϕ 2
⇒ Q1 = 3 x380 x104,8 x 1 − 0,876 2 = 33268( KVAR )

b/
Tốc độ quay của từ trường ( tốc độ đồng bộ ):

60 f 60 x50
n1 = = = 1500(vong / phut )
2
p

Hệ số trượt định mức của đcơ:

n1 − ndm 1500 − 1448
s dm = = = 0,035
1500
n1
Theo đề bài moment cản tải không phụ thuộc vào tốc độ ⇒ moment

R2 R
điện từ không đổi . Do đó ⇒ không đổi , hoặc 2 không đổi.
s s
R2 + R f
R2
=
Vậy ta có :
s dm s nt
⇒ Hệ số trượt nhân tạo lúc mắc thêm Rf vào mạch rotor :

(R ) (0,0127 + 0,0155) x0,035 = 0,35
+ Rf
2
s nt = xR2 =
0,0127
s dm

Tốc độ của đcơ khi mắc thêm Rf vào mạch rotor:

n nt = n1 x(1 − S nt ) = 1500 x(1 − 0,35) = 975(v / p)



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-28
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


R2
Vì không đổi nên I1 và P1 không đổi , moment cản không đổi nên
s
M x 2π .n
Ρ2 = ΩxM 2 = 2 tỉ lệ thuận với tốc độ
60
η 975
n n
Vậy ta có : dm = dm ⇒ η nt = nt xη dm = x0,91 = 0,613
η nt 1448
nnt ndm



Bài 18:
Một Đcơ KĐB 3 pha roto dây quấn có : R1 = 0,42Ω , R2 = 0,025Ω ,
X 1 = 2,18Ω , X 2 = 0,085Ω . Κ e = Κ i = 5 , Stator của Đcơ được nối hình tam giác và
nối vào nguồn có Ud = 220 V, f = 50 H Ζ .
1/ Để moment mở máy cực đại thì cần mắc thêm điện trở phụ ( điện trở mở
máy ) vào mạch roto là bao nhiêu ?
2/ Tính dòng điện dây của stato và roto lúc mở máy trong 2 trường hợp sau:
a/ Mở máy khi có biến trở ?
b/ Mở máy trực tiếp ?

HD:
1/
Để moment mở máy cực đại thì hệ số trượt tới hạn phải bằng 1 , có
nghĩa là:

′ ′
R2 + RMO
′ ′ ′
= 1 ⇒ RMO = ( X 1 + X 2 ) − R2
S th =

X1 + X 2

Điện trở roto quy đổi về stato :


R2 = Κ e xΚ i xR2 = 5 x5 x0,025 = 0,625.Ω

Điện kháng roto quy đổi về stato :


X 2 = Κ e xΚ i xX 2 = 5 x5 x0,085 = 2,125.Ω

Điện trở mở máy quy đổi cần mắc vào roto để moment mở máy cực đại
là :
′ ′ ′
RMO = ( X 1 + X 2 ) − R2 = (2,18 + 2,125) − 0,625 = 3,68.Ω

Điện trở mở máy chưa quy đổi về stato :

Ta có:

SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-29
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


′ 3,68
Rmo

Rmo = Κ e xΚ i xRmo ⇒ Rmo = = = 0,147.Ω
Κ e xΚ i 25
2.a/ Mở máy có biến trở :

Dòng điện pha mở máy của stato khi mở máy có biến trở:
Vì stato được đấu tam giác nên : Uf = Ud = 220.V

220
U1 f
Ι 1 f .moBT = = = 34,42 A
(R1 + R2′ + RMO ) + (X 1 + X 2 ) (0,42 + 0,625 + 3,68)2 + (2,18 + 2,125) 2
′ ′
2 2




Dòng điện dây mở máy của stato khi mở máy có biến trở :
Vì stato được đấu tam giác nên ta có:

Ι 1d .moBT = 3 xΙ 1 f .mo.BT = 3 x34,42 = 59,6. A

Dòng điện roto khi mở máy có biến trở:

Ι 2.mo.BT
⇒ Ι 2.mo. BT = Κ i xΙ 1d .mo. BT = 5 x59,6 = 298. A
Ta có: Κ i =
Ι 1.d .mo.BT

2.b/ Mở máy trực tiếp:
Dòng điện pha mở máy của stato khi mở máy trực tiếp:
Vì stato được đấu tam giác nên : Uf = Ud = 220.V

220
U1 f
Ι 1 f .moTT = = = 49,7 A
(R1 + R2′ + )2 + ( X 1 + X 2′ )2 (0,42 + 0,625)2 + (2,18 + 2,125) 2

Dòng điện dây mở máy của stato khi mở máy trực tiếp :
Vì stato được đấu tam giác nên ta có:

Ι 1d .moTT = 3 xΙ 1 f .mo.TT = 3 x 49,7 = 86. A

Dòng điện roto khi mở máy trực tiếp:

Ι 2.mo.TT
⇒ Ι 2.mo.TT = Κ i xΙ 1d .mo.TT = 5 x86 = 430. A
Ta có: Κ i =
Ι 1.d .mo.TT




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-30
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN




PHẦN II : MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ


Bài 18:
Một máy phát điện đồng bộ 3 pha đấu hình sao có: Sdm = 2000.KVA,
Udm =2,3 KV, RU = 0,0425Ω , mạch kích từ tiêu thụ từ nguồn UKT = 220V,
IKT = 35A, ΔΡ fe = 41,2 KW , ΔΡcomsf = 22,8 KW .
Tính : Tổng tổn hao ΔΡ = ? , và hiệu suất của máy phát ? Biết Cosϕ = 0,8
HD:
Dòng điện định mức:

2000
S dm
Ι dm = = = 502 A
3 xU dm 3 x 2,3

Tổn hao dây quấn kích từ:

ΔΡKT = U KT xΙ KT = 220 x35 = 7700W

Tổn hao đồng dây quấn phần ứng:

ΔΡCUU = 3 xRU xΙ 2 = 3x0,0425 x502 2 = 32131(W )
dm



Tổng tổn hao công suất :

ΔΡ = ΔΡCOmsf + ΔΡKT + ΔΡ fe + ΔΡCUU = 228000 + 7700 + 41200 + 32131 = 103831.(W )



Hiệu suất của máy phát:

S dm xCosϕ
Ρdm 2000 x10 3 x0,8
η= = = = 0,94
Ρdm + ΔΡ S dm xCosϕ + ΔΡ 2000 x10 3 x0,8 + 103831




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-31
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Bài 19:
Trên nhãn một máy phát ghi : Sdm = 108.MVA, Udm =13,8 KV, máy phát
đấu hình sao , f = 60 H Ζ , ndm= 1200 (v/p) .
Tính : Pdm ? Idm ? Công suất kéo máy phát P1 ? Moment kéo mát phát M1
? Biết η = 0,97 , Cosϕ = 1

HD:
Công suất tác dụng định mức của máy phát:

Ρdm = S dm xCosϕ = 108.MW

Dòng điện định mức của máy phát:

Ρdm 108 x10 6
Ι dm = = = 4518,4 A
3 xU dm xCosϕ 3 x13800

Công suất kéo của máy phát:

Ρ
Ρ2 108
Ta có : η = ⇒ Ρ1 = 2 = = 111,34.MW
η 0,97
Ρ1
Moment kéo của máy phát :

Ρ1 Ρ1 x60 111,24 x10 6 x60
= = = 0,886 x10 6 ( N .m)
M1 =
2π .n
Ω 3x3,14 x1200

---------------------------------------------------------------------
Bài 20:
Một máy phát điện dồng bộ cung cấp cho hộ tiêu thụ có : Sdm = 2500 + j
3000 KVA . Udm = 6,3 KV
a/ Xác định tổng tổn hao trên đường dây và trong máy phát ? và hệ số
Cosϕ = ? Biết điện trở của đường dây Rd = 0,15Ω , RU = 0,045Ω .
b/ Nếu đặt thêm vào một máy bù đồng bộ với : SBU = 30 - j 3000 KVA, thì
tổng tổn hao ΔΡ ′ = ? , Biết Cosϕ ′ = 1 . Tính công suất phản kháng lúc có bù?

DH:




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-32
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


a/
Công suất biểu kiến của máy phát:

S = 2500 + j 300 ⇔ S = P + jQ
⇒ S = Ρ 2 + Q 2 = 2500 2 + 3000 2 = 3905.KVA

Dòng điện định mức cấp cho tải khi chưa có bù:

3905
S dm
Ι dm = = = 358 A
3 xU dm 3 x6,3

Hệ số công suât khi chưa bù:

Ρ 2500
Cosϕ = = = 0,64
S 3905

Tổng tổn hao của dây đồng :

ΔΡ = 3xΙ dm x(Rd + RU ) = 3x358 2 x(0,15 + 0,045) = 74,976.KW
2




b/
Tổng công suất biểy kiến khi có bù:

S ′ = S + S BU = 2500 + j 3000 + 30 − j 3000 = 2530.KVA

Dòng điện khi có bù:

S′ 2530
Ι′ = = = 232 A
3 xU dm 3 x6,3

Tổng tổn hao của dây đồng khi có bù :

ΔΡ = 3 xΙ ′ 2 x(Rd + RU ) = 3x 232 2 x(0,15 + 0,045) = 74,976.KW

Công suất phản kháng khi có bù với Cosϕ ′ = 1
Q1 = 3 xU d xΙ ′xSinϕ ′ = 0
Với Cosϕ ′ = 1 ⇒ Sinϕ ′ = 0




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-33
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Bài 21:
Hai máy phát điện đồng bộ làm việc song song cung cấp cho 2 tải :
Tải 1 có : S Tai1 = 5000.KVA , Cosϕ T 1 = 0,8
Tải 2 có : S Tai 2 = 3000.KVA , Cosϕ T 2 = 1 . Máy phát 1 cung cấp:
Ρ f 1 = 4000.KW , Q f 1 = 2500.KVAR . Tính : Ρ f 2 = ? , Q f 2 = ? ,
Cosϕ f 1 = ? Cosϕ f 2 = ?

HD:
Tổng công suất tác dụng của 2 tải:

∑Ρ = ΡT 1 + ΡT 2 = S T 1 xCosϕ T 1 + S T 2 xCosϕ T 2 = 5000 x0,8 + 3000 x1 = 7000.KW
T



Công suất tác dụng của máy phát 2 :

Ρ f = ∑ ΡT − Ρ f 1 = 7000 − 4000 = 3000.KW

Tổng công suất khản kháng của 2 tải:

∑Q = QT 1 + QT 2 = S T 1 xSinϕ T 1 + S T 2 xSinϕ T 2 = 5000 x 1 − 0,8 2 + 3000 x0 = 3000.KVAR
T



Công suất tác phản kháng của máy phát 2 :

Q f = ∑ QT − Q f 1 = 3000 − 2500 = 500.KVAR

Hệ số công suất của máy phát 1:

Ρf 1 Ρf 1 4000
Cosϕ f 1 = = = = 0,848
Ρ f21 + Q 21 4000 2 + 2500 2
S f1 f

Hệ số công suất của máy phát 2:

Ρf 2 Ρf 2 3000
Cosϕ f 2 = = = = 0,986
Ρ f2 2 + Q 2 2 3000 2 + 500 2
Sf2 f



----------------------------------------------------------------------------




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-34
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Bài 22:
Một Đcơ đồng bộ 3 pha đấu tam giác có các số liệu sau: U1dm = 415V,
2p = 8 , , RU = 0,5Ω , ΔΡComsf .KT = 2000.W , cos ϕ = 0,7 , f = 50 H Ζ , dòng điện pha
phần ứng Ι Uf = 35,5 A .
Tính : Dòng điện dây phần ứng? P1 ? ΔΡ = ? η = ? M 2 = ?

HD:
Dòng điện dây của phần ứng:

Ι Ud = 3 xΙ Uf = 3 x35,5 = 61,5. A

Công suất tiêu thụ điện của đcơ:

Ρ1 = 3 xU 1d xΙ 1d xCosϕ1 = 3 x 415 x61,5 x0,7 = 30944,4.(W )

Tổn hao đồng dây quấn phần ứng:

ΔΡCUU = 3 xRU xΙ Uf = 3 x0,5 x35,5 2 = 1890.W
2




Tổng tổn hao:

ΔΡ = ΔΡcomsf .KT + ΔΡCU .U = 2000 + 1890 = 3890.W

Công suất cơ ( công suất định mức của Đcơ ):

Ρ2 = Ρdm = Ρ1 − ΔΡ = 30944,4 − 3890 = 27054,4.W

Hiệu suất của động cơ:

Ρ2 27054,4
η= = = 0,87
Ρ1 30944,4

Tốc độ của động cơ:

60 f 60 x50
n= = = 750(v / p)
4
p
Momet quay của đcơ:

Ρ2 Ρ2 x60 27054,4 x60
= = = 344,6.( N .m)
M=
2π .n
Ω 3x3,14 x750


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-35
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Bài 23:
Một đcơ điện đồng bộ 3 pha đấu hình sao có các số liệu sau: Pdm = 575
KW, Udm = 6000 V, 2p = 6 , cos ϕ = 1 , f = 50 H Ζ , η = 0,95 .
Tính : a/ Moment quay của động cơ ? Dòng điện định mức ?
b/ Nếu moment cản chỉ đặt 75 % Mdm thì công suất phản kháng tối
đa của Đcơ có thể bù cho mạng là bao nhiêu ? Muốn đặt được điều đó phải làm
như thế nào?

HD:
a/
Tốc độ của động cơ:

60 f 60 x50
n= = = 1000(v / p)
3
p
Momet quay của đcơ:

Ρ2 Ρ2 x60 575000 x60
= = = 5493,6.( N .m)
M=
2π .n 3x3,14 x1000
Ω
Công suất tiêu thụ của động cơ:

Ρ2 575
Ρ1 = = = 605.KW
η 0,95

Dòng điện định mức của Đcơ:

Ρ1 605 x10 3
Ι dm = = = 58,2. A
3 xU dm xCosϕ 3 x6000 x1

b/
Tổng tổn hao :

ΔΡ = Ρ1 − Ρ2 = 605 − 575 = 30.KW

Công suất cơ khi moment cản MCan = 0,75 .Mdm :


Ρ2 = 0,75 xΡdm = 0,75 x575 = 431.KW

Công suất điện tiêu thụ lúc moment cản giam còn 75%:

Ρ1′ = ΔΡ + Ρ2 = 431 + 30 = 461.KW



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-36
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Công suất biểu kiến:

S dm = 3 xU d xΙ d = 3 x6000 x58,2 = 605.KVA

Công suất phản kháng khi moment cản giam còn 75%:

Q = S dm − Ρ1′ 2 = 605 2 − 4612 = 391,8.KVAR
2




Kết luận: Muốn tăng công suất phản kháng thì phải tăng dòng điện kích từ
của đcơ.



Bài 24:
Một nhà máy điện tiêu thụ công suất điện Pt= 700KW, với cos ϕ t = 0,7 .
Nhà máy có thêm 1 tải cơ với Pco= 100KW. Để kéo và kết hợp với nâng cao
cos ϕ t , người ta chọn 1 Đcơ đồng bộ có hiệu suất η = 0,88 . Xác định công suất
biểu kiến của đcơ Sdm ? để nâng hệ số công suất của nhà máy đạt Cosϕ = 0,8 .

HD:
Công suất tiêu thụ của động cơ:

Ρ2 100
Ρ1 = = = 113,6.KW
η 0,88

Tổng công suất tiêu thụ của nhà máy:

ΣΡ = Ρt + Ρ1 = 700 + 113,6 = 813,6.KW

Công suất phản kháng trước khi có bù:

Qt = Ρt xTgϕ t = Ρt xTg 45,57 0 = 700 x1,02 = 714.KVAR

Công suất phản kháng của nhà máy khi có đcơ bù:

ΣQ = ΣΡxTgϕ ′ = 813,6 xTg 36,87 0 = 813,6 x0,75 = 610,2.KVAR

Công suất phản kháng của đcơ bù:

QDCBU = ΣQ − Qt = 610,2 − 714 = −103,8.KVAR



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-37
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Dấu “ – “ chứng tỏ Đcơ phát công suất phản kháng .

Công suất biểu kiến của Đcơ:

S DCBU = Ρ 21 + Q 2 DCNBU = 113,6 2 + (− 103,8) = 154.KVA
2




Vậy cần phải chọn Đcơ bù có dung lượng định mức S dm ≥ 154.KVA


++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++



PHẦN III : MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU


LÝ THUYẾT VỀ MÁY ĐIỆN 1 CHIỀU


1) SỨC ĐIỆN ĐỘNG PHẦN ỨNG :

Νxe Ν
ΕU = = xBLV
2a 2.a

π .D.n
V= tốc độ dài
60

2.P.τ
D= đường kính ngoài phần ứng
π

π .D
τ= Bước cực từ
2.P

π .D.L 2.P
φ= xφ
xB ⇒ B =
π .D.L
2.P

Ν 2.Pφ L.π .D.n Ν.P
xφxn
⇒ ΕU = =
x x
2.a π .D.L 60 60.a




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-38
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Ν.P
Đặt Κ Ε = Được gọi là hệ số phụ thuộc cấu tạo dây quấn
60.a
phần ứng. với: N _ là số thanh dẫn , a _: số mạch nhánh // , p:_ là số
đôi cực

Vậy ta có : ΕU = Κ Ε xφxn


SỨC ĐIỆN ĐỘNG PHẦN ỨNG VÀ DÒNG ĐIỆN PHẦN ỨNG
CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN DC:

Sức điện động phần ứng :

Ta có : U = ΕU − Ι U xRU ⇒ ΕU = U + Ι U xRU

Dòng điện phần ứng :

Ta có : Ι U = Ι + Ι KT

Chú ý về dòng điện phần ứng và dòng kích từ đối với mỗi loại
phát phát:

• Đối với máy phát kích từ // và kích từ hỗn hợp:

Ι U = Ι + Ι KT , Udm = UKT

• Đối với máy phát kích từ nối tiếp và kích từ độc lập:

Ι U = Ι = Ι KT , U dm = U KT = Ι KT x( RKT + RDC )


SỨC ĐIỆN ĐỘNG PHẦN ỨNG VÀ DÒNG ĐIỆN PHẦN ỨNG
CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN DC:

Sức điện động phần ứng :

Ta có : U = ΕU + Ι U xRU ⇒ ΕU = U − Ι U xRU

Dòng điện phần ứng :

Ta có : Ι U = Ι − Ι KT


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-39
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


2) CÔNG SUẤT ĐIỆN TỪ - MOMENT ĐIỆN TỪ:

Công suất điện từ:

Ρdt = ΕU xΙ U = Κ Ε .φ .n.Ι U

Moment điện từ :

Ρdt Ν.P
xφ .Ι U = Κ M .φ .xΙ U
M dt = =
Ω 2π .a

Ν.P
Vớ i Κ M = là hệ số phụ thuộc và cấu tạo dây quấn.
2π .a

3) QUÁ TRÌNH NĂNG LƯỢNG MÁY ĐIỆN DC:

a) Máy phát điện DC:



ΔΡCO.MS ΔΡCU .U
ΔΡ fe. f ΔΡKT




Ρ1 T
.D
Ρ1 cơ Ρ2 = Ρdm
.

Điện

Phần ROTO Phần STATO


Công suất cơ kéo máy phát :

Ρ1 = ΩxM 1 = ΔΡco.ms. + ΔΡ fe. f + Ρdt

Công suất định mức của máy phát ( công suất điện ):

Ρdm = Ρ2 = U dm xΙ dm




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-40
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN




Tổn hao đồng dây quấn phần ứng :

ΔΡCU .U = RU xΙ U
2




Tổn hao đồng dây quấn kích từ:

ΔΡCU .U = RKT xΙ 2 = U KT xΙ KT
KT



b) Động cơ điện DC:


ΔΡCO.MS
ΔΡCU .U ΔΡ fe. f
ΔΡKT




Ρ1 T
.D
Ρ1 điện Ρ2 = Ρdm
.



Phần STATO Phần ROTO


Công suất cơ có ích của động cơ ( công suất định mức ):

Ρ2 = ΩxM 2 = Ρdt − ΔΡco.ms. − ΔΡ fe. f

Công suất điện tiêu thụ của động cơ:

Ρ1 = U dm xΙ dm = Ux(Ι U + Ι KT )

Công suất mạch phần ứng :

ΡP.U = Ι U xU = Ρdt + ΔΡCU .U




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-41
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN




4) MỞ MÁY ĐỘNG CƠ ĐIỆN DC:

Các biện pháp mở máy :

Mở máy trực tiếp :

U
Ta có Ι U .MO =
RU
Mở máy dùng điện trở mắc nối tiếp vào mạch phần ứng:

U
Ta có : Ι U .MO =
RU + RMO
Mở máy bằng cách giảm điện áp

5) ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC:

U − RU xΙ U
Ta có : n =
Κ Ε .φ
Các phương pháp điều chỉnh tốc độ của động cơ DC:

Mắc nối tiếp thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng
Thay đổi điện áp
Thay đổi dòng kích từ.

Lúc định mức :

Ta có : ΕU = U − RU xΙ U (1)

Lúc có Rf :

Ε′ = U − (RU + R f )xΙ U (2)
U



Vì từ thông không đổi , sức điện động phần ứng : ΕU = Κ Ε .φ .n tỉ lệ thuận với
tốc độ .

ΕU U − RU xΙ U n
= =
Từ (1) và (2) ta có : (3)
U − Ι U x(RU + R f ) n ′
Ε′
U



Từ (3) ta có 2 bài toán :


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-42
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Cho Rf tìm tốc độ nhân tạo nnt ?
Cho tốc độ nhân tạo nnt tìm Rf ?


6) BÀI TOÁN VỀ TỈ LỆ MOMENT CỦA ĐCƠ DC:

M′
=?
Tính :
M dm
Lập luận : Vì từ thông không đổi ta có : M = Κ M .φxΙ U tỉ lệ thuận với dòng điện
phần ứng .
Lúc định mức ta có :

Ι U .dm = Ι − Ι KT

Lúc nhân tạo ta có :

Ι ′ = Ι ′ − Ι KT
U



Ι′
M′
=U
Vậy ta có tỉ số :
M dm Ι U .dm




BÀI TẬP VÍ DỤ


Bài 25:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :
Pdm = 25.KW , Udm = 115V , RKT // = 12,5Ω , RU = 0,0238Ω ,
a = 2 , p = 2 , N = 3000 , n = 1300.(v / p) .
a/ Xác định: EƯ ? , φ = ?
b/ Giả sử dòng điện IKT không đổi , bỏ qua phản ứng phần ứng . Hãy xác
định điện áp đầu cực của máy phát khi giam dòng điện xuống còn I = 80,8.A

HD:
a/
Dòng điện định mức của máy phát:

Ρdm 25000
Ι dm = = = 217,4. A
115
U dm


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-43
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Dòng điện kích từ // :

U dm 115
Ι KT = = = 9,2. A
RKT 12,5

Dòng điện phần ứng:

Ta có : Ι U = Ι + Ι KT = 217,4 + 9,2 = 226,6. A

Sức điện động phần ứng :

Ta có : U = EU − Ι U xRU ⇒ ΕU = U + Ι U xRU = 115 + 226,6 x0,0238 = 120,4.V

Từ thông của máy phát :

ΝxΡ 60.a 60 x 2 x120,4
xnxφ ⇒ φ =
Ta có : ΕU = xΕU = = 0,0185.Wb
Ν.Ρ.n
60 xa 300 x 2 x1300

b/
Dòng điện phần ứng khi dòng điện giảm xuống còn Ι ′ = 80,8. A :

Ι ′ = Ι ′ + Ι KT = 80,8 + 9,2 = 90. A
U



Điện áp đầu cực của máy phát lúc đó :

U ′ = EU − Ι U xRU = 120,4 − 90 x0,0238 = 118,3.V




Bài 26:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Udm = 115V,
R KT // = 19Ω , RU = 0,0735Ω ,cung cấp dòng điện tải Ι t = 98,3. A cho tải
ΔΡCo. fe. f = 4 0 0 .Ρdm .
a/ Xác định: EƯ ? , η = ? ở chế độ tải trên.
b/ Tính dòng điện ngắn mạch khi ngắn mạch 2 đầu cực của máy phát?
Cho biết từ thông dư bằng 3% từ thông của máy phát ở chế độ tải trên , và tốc độ
của máy không đổi.

HD:
a/
Dòng điện kích từ // :

SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-44
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


U dm 115
Ι KT = = = 6,05. A
19
R KT

Dòng điện phần ứng:

Ta có : Ι U = Ι t + Ι KT = 98,3 + 6,05 = 104,35. A

Sức điện động phần ứng :

Ta có: U = EU − Ι U xRU ⇒ ΕU = U + Ι U xRU = 115 + 104,35 x0,0735 = 122,67.V

Công suất định mức của máy phát:

Ρdm = Ρ2 = Ι t xU dm = 98,3x115 = 11304,5.W

Tổn hao dây đồng phần ứng :

ΔΡCU .U = RU xΙ U = 0,0735 x104,35 2 = 800,3.W
2




Tổn hao dây quấn kích từ:

ΔΡKT = RKT xΙ 2 = 19 x6,05 2 = 695,45.W
KT



Tổn hao cơ ,sắt phụ:

Ta có : ΔΡCo. fe. f = 4 0 0 .Ρdm = 0,4 x11304,5 = 452,18.W

Tổng tổn hao:

ΔΡ = ΔΡCO. fe. f + ΔΡCU .U + ΔΡKT = 452,18 + 800,3 + 695,45 = 1947,93.W

Hiệu suất của máy phát :

Ρdm 11304,5
η= = = 0,85
Ρdm + ΔΡ 11304,5 + 1947,93

b/
Ta có phương điện áp của máy phát:




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-45
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

ΕU − U
U = Ε U − Ι U xRU ⇒ Ι U = (1)
RU
Lúc ngắn mạch 2 đầu cực thì U = 0.V

ΕU
Từ (1) ⇒ Ι U =
RU
Do từ thông dư φ du = 3 0 0 xφ dm

⇒ ΕU .nm = 3 0 0 xΕU .dm = 0,03x122,67 = 3,68.V

Vậy dòng điện lúc ngắn mạch 2 đầu cực máy phát:
Ε U .nm 3,68
Ι U .nm = = = 50,7. A
0,0735
RU
Nhận xét : ở máy phát điện DC ktừ // , dòng điện ngắn mạch nhỏ hơn dòng
điện định mức .



Bài 27:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Udm = 240V,
RKT // = 60Ω , RU = 0,15Ω ,
cung cấp dòng điện tải Ι tdm = 30. A cho tải ΔΡCo.ms = 200.W ., ΔΡ fe. f = 250.W
a/ Xác định: Pdm ? , η = ? ở chế độ tải trên.
b/ Tính tốc độ của máy phát ? Biết moment định mức Mdm = 50 N.m
c/ Nếu máy chỉ tải Ι ′t = 20. A ,thì điện áp đầu cực máy phát là bao nhiêu ?


HD:
a/
Công suất định mức của máy phát:

Ρdm = U dm xΙ tdm = 240 x30 = 7200.W

Dòng điện kích từ // :

240
U dm
Ι KT = = = 4. A
60
R KT //

Dòng điện phần ứng:



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-46
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Ta có : Ι U = Ι tdm + Ι KT // = 30 + 4 = 34. A

Tổn hao dây đồng phần ứng :

ΔΡCU .U = RU xΙ U = 0,15 x34 2 = 173,4.W
2




Tổn hao dây quấn kích từ:

ΔΡKT = R KT xΙ 2 = 60 x 4 2 = 960.W
KT




Tổng tổn hao:

ΔΡ = ΔΡCO.ms + ΔΡ fe. f + ΔΡCU .U + ΔΡKT = 200 + 250 + 173,4 + 960 = 1583,4.W

Hiệu suất của máy phát :

Ρdm 7200
η= = = 0,82
Ρdm + ΔΡ 7200 + 1583,4

b/
Công suất cơ của máy phát :

Ρ1 = Ρ2 + ΔΡ = 7200 + 1583,4 = 8783,4.W

Tốc độ của máy phát khi Mdm = 50.N.m:

2π .n 60 xΡdm 60 x7200
Ρdm = ΩxM dm = xM dm ⇒ n = = = 1375.(v / p )
Ta có :
2πxM dm 2 x3,14 x50
60

c/
Dòng điện phần ứng khi dòng điện giảm xuống còn Ι ′ = 20. A :

Ι ′ = Ι ′ + Ι KT = 20 + 4 = 24. A
U



Sức điện động phần ứng khi It =30.A :

Ta có : U = EU − Ι U xRU ⇒ ΕU = U + Ι U xRU = 240 + 34 x0,15 = 244,5.V


Điện áp đầu cực của máy phát lúc Ι ′ = 20. A :

SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-47
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


U ′ = EU − Ι ′ xRU = 244,5 − 24 x0,15 = 240,9.V
U




Bài 28:
Một đcơ DC ktừ hỗn hợp có : Udm = 220V, RKT // = 50Ω , η = 0,905 ,
Ι dm = 502. A , ΔΡCo. fe. f = 4136.W .
Tính : Công suất điện tiêu thụ của đcơ ? Công suất định mức ? Tổng tổn
hao dây quấn phần ứng và ktừ nối tiếp ?

HD:
Công suất tiêu thụ điện của đcơ:

Ρ1 = U dm xΙ dm = 220 x502 = 110,44.KW

Công suất định mức của đcơ:

Ta có : Ρdm = Ρ2 = ηxΡ1 = 0,905 x110,44 = 99,95.KW

Tổng tổn hao:

ΔΡ = Ρ1 − Ρ2 = 110,44 − 99,95 = 10,49.KW = 10490.W

Tổn hao dây quấn ktừ song song:
2 2
⎛U ⎞
⎟ = 50 x⎛
220 ⎞
= RKT // x⎜ dm ⎟ = 968.W
ΔΡKT // = RKT // xΙ 2

⎜R ⎟
KT //
⎝ 50 ⎠
⎝ KT // ⎠
Tổn hao dây quấn phần ứng và ktừ nối tiếp:

Ta có : ΔΡCU .U .KTNT = ΔΡ − ΔΡKT // − ΔΡco. fe. f = 10490 − 968 − 4136 = 5386.W




Bài 29:

RKT // = 338Ω ,
Một đcơ DC ktừ hỗn hợp có : Udm = 220V,
(RU + RKTNT ) = 0,17Ω , Ι dm = 94. A ,. a = 1 , p = 2 , N = 372 , n = 1100.(v / p) .
Tính : : EƯ ? , φ = ? , Pdt = ? Mdt= ?

HD:


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-48
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Dòng điện kích từ // :

220
U dm
Ι KT // = = = 0,65. A
R KT // 338

Dòng điện phần ứng:

Ta có : Ι U = Ι − Ι KT // = 94 − 0,65 = 93,35. A

Sức điện động phần ứng :

Ta có : U = EU + Ι U xRU ⇒ Ε U = U − Ι U xRU = 220 − 93,35 x0,17 = 204..V

Từ thông của đcơ :

ΝxΡ 60.a 60 xx204
xnxφ ⇒ φ =
Ta có : ΕU = xΕ U = = 0,015.Wb
Ν.Ρ.n
60 xa 372 x 2 x1100

Công suất điện từ của đcơ:

Ta có : Ρdt = ΕU xΙ U = 204 x93,35 = 19043,4.W

Moment điện từ của đcơ:

Ρdt Ρdt x60 19043,4 x60
Ta có : M dt = = = = 165,8.( N .m)
2π .n
Ω 2 x3,14 x1100

Ν.Ρ 372 x 2
xΙ U xφ =
Hoặc ta có : M dt = x93,35 x0,015 = 165,8.( N .m)
2π .a. 2 x3,14 x1



Bài 30:

Một đcơ DC ktừ nối tiếp có : Udm = 110V, ,
(RU + RKTNT ) = 0,282Ω , Ι dm = 26,6 A .
Tính : Dòng điện mở máy trực tiếp ? Điện trở mở máy mắc thêm vào mạch
phần ứng để Imở = 2Idm ?

HD:
Dòng điện mở máy trực tiếp:



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-49
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

110
U dm
Ι moTT = = = 390. A
RU + R KTNT 0,282


Điện trở mở máy mắc thêm vào mạch phần ứng Imỏ = 2Idm :
Ta có dòng điện mở máy khi có thêm điện trở mở máy mắc nối tiếp vào
mạch phần ứng :

U dm
− (RU + R KTNT )
U
Ι moBT = = 2 xΙ dm ⇒ Rmo =
RU + R KTNT + Rmo 2 xΙ dm



110
⇒ Rmo = − 0,282 = 1,786.Ω
2 x 26,6



Bài 31:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Udm = 230V,
= 1. A , RU = 0,7Ω , tốc độ quay của máy phát n = 1000 (vòng/phút)
Ι KT
Ι dm = 29. A
a/ Xác định: EƯ ? , η = ? Biết cho ΔΡCo. fe. f = 430.W ..
b/ Tính dòng điện ngắn mạch khi ngắn mạch 2 đầu cực của máy phát?
Cho biết từ thông dư bằng 7% từ thông của máy phát , và moment định mức ?.

HD:

Dòng điện phần ứng:

Ta có : Ι U = Ι dm + Ι KT = 29 + 1 = 30. A

Sức điện động phần ứng :

Ta có : U = EU − Ι U xRU ⇒ ΕU = U + Ι U xRU = 230 + 30 x0,7 = 251.V

Công suất định mức của máy phát:

Ρdm = Ρ2 = Ι dm xU dm = 29 x 230 = 6670.W

Tổn hao dây đồng phần ứng :



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-50
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

ΔΡCU .U = RU xΙ U = 0,7 x30 2 = 630.W
2




Tổn hao dây quấn kích từ:

ΔΡKT = RKT xΙ 2 = U dm xΙ KT // = 230 x1 = 230.W
KT




Tổng tổn hao:

ΔΡ = ΔΡCO. fe. f + ΔΡCU .U + ΔΡKT = 430 + 630 + 230 = 1290.W

Hiệu suất của máy phát :

Ρdm 6670
η= = = 0,84
Ρdm + ΔΡ 6670 + 1290

Moment định mức của máy phát :

Ρdm Ρdm x60 6670 x60
= = = 63,7.( N .m)
M dm =
2π .n
Ω 2 x3,14 x1000

Ta có phương điện áp của máy phát:
ΕU − U
U = Ε U − Ι U xRU ⇒ Ι U = (1)
RU
Lúc ngắn mạch 2 đầu cực thì U = 0.V

ΕU
Từ (1) ⇒ Ι U =
RU
Do từ thông dư φ du = 7 0 0 xφ dm

⇒ ΕU .nm = 7 0 0 xΕU .dm = 0,07 x 251 = 17,57.V

Vậy dòng điện lúc ngắn mạch 2 đầu cực máy phát:
Ε U .nm 17,57
Ι U .nm = = = 25,1. A
0,7
RU




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-51
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Bài 32:
Một máy Đcơ điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Pdm = 12KW,
Udm = 220V, Ι KT // = 2. A , RU = 0,281.Ω , ndm = 685( vòng/phút ). Động cơ kéo tải
có moment cản không đổi . Để giảm tốc độ đcơ người ta dùng 2 phương pháp :
a/ Thêm điện trở phụ R f = 0,7.Ω mắc vào mạch phần ứng .Tính tốc độ và
hiệu suất của Đcơ trong trường hợp này ?
b/ Giảm điện áp đặt vào đcơ , tính tốc độ và hiệu suất của đcơ khi
U ′ = 176,6.V ? ( Bỏ qua tổn hao cơ và phụ trong 2 trường hợp trên ,và giữ từ thông
không đổi .) Nhận xét về 2 trường hợp trên .

HD:
Các thông số định mức của đcơ:
Dòng điện phần ứng:

Ta có : Ι U = Ι dm − Ι KT // = 64 − 2 = 62. A

Sức điện động phần ứng :

Ta có : U = EU + Ι U xRU ⇒ Ε U = U − Ι U xRU = 220 − 62 x0,281 = 202,6.V

a/
Tính tốc độ của đcơ khi thêm điện trở phụ R f = 0,7.Ω mắc vào mạch
phần ứng:
Cách 1:
U dm − Ι U xRU Ε 202,6
⇒ Κ Εφ = U =
Từ công thức : ndm = = 0,296
Κ Εφ 685
n dm
Theo đề bài vì từ thông không đổi do đó ta có tốc độ khi thêm điện trở phụ
R f = 0,7.Ω mắc vào mạch phần ứng:
U dm − Ι U x( RU + R f ) 220 − 62 x(0,281 + 0,7)
= = 538.(v / p )
n dm =
Κ Εφ 0,296

Cách 2: Nếu bỏ qua tổn hao cơ và phụ moment cơ trên trục đcơ bằng
moment điện từ , có nghĩa là:

M dt = M 2 = Κ M φ .Ι U
Và do tử thông không đổi và dòng điện phần ứng không đổi nên khi thêm
điện trở phụ R f = 0,7.Ω vào mạch phần ứng thì sức điện động phần ứng
tính như sau:



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-52
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


ΕU = U − Ι x( RU + R f ) = 220 − 62 x(0,281 + 0,7) = 159,2.V
Vì từ thông không đổi nên sức điện động tỉ lệ thuận với tốc độ

Ε′ Ε′
n′ 159,2
= U ⇒ n ′ = n dm x U = 685 x = 538.(v / p )
Ta có:
n dm Ε Udm Ε Udm 202,6


Moment định mức của đcơ :

Ρdm Ρdm x60 12000 x60
= = = 167,3.( N .m)
M dm =
2π .n
Ω 2 x3,14 x685

Công suất cơ có ích khi n′ = 538.(v / p) :

′ 2π .n ′
Ρ2 2 x3,14 x538
⇒ Ρ2 = M 2 xΩ ′ = M 2 x
′ = 167,3 x = 9425.(W )
Ta có : M 2 =
Ω 60 60

Hiệu suất của đcơ trong trường hợp này:


′ Ρ2
Ρ2 9425
η= = = 0,67
=
Ρ1 U dm xΙ dm 220 x64

b/
Khi điện áp đặt vào đcơ giảm xuống còn U ′ = 176,6.V sức điện động lúc
đó là:
ΕU = U ′ − Ι U xRU = 167,6 − 62 x0,281 = 159,2.V

Tốc độ đcơ lúc đó :

Ε′ Ε′
n′ 159,2
= U ⇒ n ′ = n dm x U = 685 x = 538.(v / p )
n dm Ε Udm Ε Udm 202,6

Công suất tiêu thụ điện của đcơ lúc đó là:

Ρ1′ = U ′xΙ dm = 167,6 x64 = 11302.W

Công suất cơ có ích khi n′ = 538.(v / p) :

′ 2π .n ′
Ρ2 2 x3,14 x538
⇒ Ρ2 = M 2 xΩ ′ = M 2 x
′ = 167,3 x = 9425.(W )
Ta có : M 2 =
Ω 60 60




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-53
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Hiệu suất của đcơ trong trường hợp này:


Ρ2 9425
η= = = 0,834
Ρ1′ 11302
Kết luận : so sánh trường hợp a và b , ta thấy rằng phương pháp dùng biến
trở mắc nối tiếp vào mạch phần ứng có hiệu suất thấp hơn nhiều so với
phương pháp giảm diện áp đặt vào đcơ.


Bài 33:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :
Pdm = 7,5.KW , Udm = 230V , R KT // = 191,7Ω , RU = 0,54Ω , n Fdm = 1450.(v / p) .Điện
áp rơi trên chổi than UTX = 2.V. Máy phát sử dụng ở chế độ động cơ với U= 220V,
quay với tốc độ n DC = 1162.(v / p) . Xác định công suất tiêu thụ của đcơ ? công suất
có ích của đcơ ? Biết từ thông ở 2 chế độ như nhau.

HD:
Xét ở chế độ máy phát :

Dòng điện định mức của máy phát:

Ρdm 7500
Ι dm.MF = = = 32,6. A
230
U dm

Dòng điện kích từ // :

230
U dm
Ι KT // = = = 1,2. A
RKT // 191,7

Dòng điện phần ứng:

Ta có : Ι UMF = Ι dm + Ι KT = 32,6 + 1,2 = 33,8. A

Sức điện động phần ứng :

ΕUMF = U dm + Ι UMF xRU + U TX = 230 + 33,8 x0,54 + 2 = 250,3.V
Ta có :

Xét ở chế độ động cơ với U=220V:

Sức điện động phần ứng của động cơ :


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-54
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Vì từ thông 2 trường hợp như nhau ( không đổi ), do đó sức điện động phần
ứng tỉ lệ thuận với tốc đô:

Ε U .DC n DC n xΕ 1162 x 250,3
= ⇒ Ε U . DC = DC U .MF = = 200,6.V
Ta có :
Ε U .MF n MF 1450
n MF
Dòng điện phần ứng ở chế độ đcơ :

U DC − Ε U . DC − U TX 220 − 200,6 − 2
Ι U .DC = = = 32,2. A
0,54
RU

Dòng điện kích từ // của đcơ :

220
U DC
Ι KT // . DC = = = 1,15. A
R KT // 191,7
Dòng điện tải của đcơ:

Ι t = Ι U . DC + Ι KT // .DC = 32,2 + 1,15 = 33,35. A

Công suất tiêu thụ điện ở chế độ đcơ:

Ρ1. DC = Ι t xU DC = 33,35 x 220 = 7337.W

Công suất cơ có ích ở chế độ đcơ:

Ρ2. DC = Ρ1. DC xη = 7337 x0,825 = 6035.W


------------------------------------------------------------------------------------

Bài 34:
Một máy Đcơ điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Pdm = 10KW,
Udm = 220V, Ι KT // = 2.,26 A , RU = 0,178.Ω , η = 0,86 .
Tính : Dòng điện mở máy trực tiếp và Dòng điện mở máy khi thêm điên trở
mở để dòng Imở = 2.Idm . Tính điện trở thêm vào khi mở máy có biến trở.

HD:
Công suất tiêu thụ điện của đcơ:

Ρdm 10000
Ρ1 = = = 11628.W
η 0,86
Dòng điện định mức của đcơ:


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-55
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Ρ1 11628
Ι dm = = = 52,8. A
220
U dm


Dòng điện mở máy trực tiếp:

220
U dm
Ι moTT = = = 1236. A
0,178
RU

Dòng điện mở máy khi mắc thêm vào mạch phần ứng Imỏ = 2Idm :
Ta có dòng điện mở máy khi có thêm điện trở mở máy mắc nối tiếp vào
mạch phần ứng :

220
U dm U
Ι moBT = = 2 xΙ dm ⇒ Rmo = − RU = − 0,178 = 1,9.Ω
RU + Rmo 2 xΙ dm 2 x52,8

---------------------------------------------------------------------------------

Bài 35:

Một đcơ điện DC kích từ song song 10 sức ngựa ( 10 HP) có :
Udm = 230V, R KT // = 288.Ω , RU = 0,35.Ω , IƯ = 1,6.A thì n = 1040.(v/p).
Muốn cho dòng điện mạch ngoài I = 40,8.A và n = 600.(v/p).
Hỏi:
a/ Trị số điện trở cần thêm vào mạch phần ứng ? cho rằng khi tải thay đổi
thì từ thông không đổi.
b/ Với điện trở đó nếu Ι ′ = 22,8. A thì tốc độ của đcơ bằng bao nhiêu ?
c/ Nếu Idm = 38,5.A hãy tính M/Mdm ? trong cả 2 trường hợp ở câu a và b .
d/ Công suất đưa vào đcơ điện ? Công suất mạch phần ứng ? công suất
phần cơ ? khi I = 40,8.A.

HD:
a/
Sức điện động phần ứng của đcơ khi IƯ = 1,6.A:

Ta có : U = EU + Ι U xRU ⇒ Ε U = U − Ι U xRU = 230 − 1,6 x0,35 = 229,44.V

Dòng điện phần ứng lúc I = 40,8.A:
⎛U ⎞ ⎛ 230 ⎞
Ι ′ = Ι − Ι KT // = 40,8 − ⎜ dm ⎟ = 40,8 − ⎜ ⎟ = 40. A
⎜R ⎟
U
⎝ 288 ⎠
⎝ KT // ⎠



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-56
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Sức điện động phần ứng khi Ι ′ = 40. A và có mắc thêm Rmở vào mạch
U

phần ứng:
ΕU = U − Ι ′ x( RU + Rmo )


Theo bài ra từ thông không đổi ta có : ΕU = Κ Ε .φ .n chỉ phụ thuộc vào
tốc độ rotor.
Ε′ n′
n′ 600

= U ⇒ ΕU = ΕU x = 229,44 x = 132,37.V
Do đó ta có :
n dm Ε Udm 1040
n dm

Mặt khác ta có:
U − 132,37
′ ′
ΕU = U − Ι U x( RU + Rmo ) = 132,37 ⇒ Rmo = − RU

ΙU


230 − 132,37
⇔ Rmo = − 0,35 = 2,1.Ω
40

Vậy giá trị điện trở mở máy cần thêm vào mạch phần ứng là
Rmo = 2,1.Ω

b/ Với Rmo = 2,1.Ω , và Ι ′ = 22,8. A
Dòng điện phần ứng lúc Ι ′ = 22,8. A

⎛U
⎞ ⎛ 230 ⎞
Ι U = Ι − Ι KT // = 22,8 − ⎜ dm
⎟ = 22,8 − ⎜
′′ ⎟ = 22. A
⎜R

⎝ 288 ⎠
⎝ KT //

Sức điện động phần ứng khi Ι ′′ = 22. A và có mắc thêm Rmở vào mạch
U

phần ứng:
Ε ′′ = U − Ι ′′ x( RU + Rmo ) = 230 − 22 x(0,35 + 2,1) = 176,1.V
U

Theo bài ra từ thông không đổi ta có : ΕU = Κ Ε .φ .n chỉ phụ thuộc vào
tốc độ rotor.
′′ Ε ′′
n ′′ Ε U 176,1
⇒ n ′′ = n ′x U = 600 x
= = 798.(v / p )
Do đó ta có :
n′ Ε′ Ε′ 132,37
U U

c/
Vì theo bài ra từ thông không đổi ta có : M dt = Κ M .φ .Ι U chỉ phụ thuộc vào
dòng điện phần ứng.
Ta có dòng điện phần ứng với Idm = 38,5.A:

Ι Udm = Ι − Ι KT // = 38,5 − 0,8 = 37,7. A
Trường hợp ở câu a với Ι ′ = 40. A
U




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-57
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Ι′
M′ 40
=U= = 1,06
Theo lý luận ta có :
M dm Ι U 37,7
Trường hợp ở câu b với Ι ′ = 22. A
U

M ′′ Ι ′′ 22
=U= = 0,58
Theo lý luận ta có :
M dm Ι U 37,7
d/
Công suất đưa vào đcơ:

Ρ1 = U dm xΙ dm = 230 x 40,8 = 9384.W

Công suất mạch phần ứng:

ΡP.U = U dm xΙ Udm = 230 x 40 = 9200.W

Hoặc ΡP.U = Ρdt + ΔΡCU .U = Ρ1 − RKT xΙ 2 = 9384 − 288 x0,8 2 = 9200.W
KT

Công suất phần cơ :
ΡP.CO = ΡP.U − Ι U .dm x( RU + Rmo ) = 9200 − 40 2 x 2,45 = 5280.W
2




Bài 36:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Udm = 115.V,
Ρdm = 27.KW Ι KT = 5. A , RU = 0,02Ω , tốc độ quay của máy phát n = 1150
(vòng/phút) ,η dm = 0,86 , 2ΔU TX = 2.V .
a/ Nếu đêm dùng như một đcơ điện ( bỏ qua phản ứng phần ứng ) ,với
Udm = 110.V , Ρdm = 25.KW ,η DC = 0,86 . Hãy tính tốc độ n ? của đcơ .
b/ Sự biến đỏi tốc độ từ đấy đến không tải .

HD:
a/
Khi làm việc ở chế độ máy phát :

Dòng điện phần ứng của MF:

Ρdm. F 27000
Ι U .F = + Ι KT = + 5 = 240. A
115
U dm.F
Sức điện động phần ứng máy phát :

ΕUMF = U dm.F + Ι U .F xRU + 2ΔU TX = 115 + 240 x0,02 + 2 = 121,8.V
Ta có :


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-58
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Khi làm việc ở chế độ động cơ :


Dòng điện phần ứng của đcơ :

Ρdm.DC 25000 110
Ι U .DC = − Ι KT . DC = − 5x = 259,5. A
ηxU dm.DC 0,86 x110 115

Sức điện động phần ứng động cơ :

ΕUM .DC = U dm.DC − Ι U .DC xRU − 2ΔU TX = 110 + 259,5 x0,02 − 2 = 102,8.V
Ta có :

Lập tỉ số giữ sđđ của MF và ĐC :

Κ .φ .n
Ε UDC 102,8
= Ε DC DC = . (1)
Ε U .MF Κ Ε .φ . MF n MF 121,8

Mác khác theo giả thuyết vì bỏ qua phản ứng phần ứng nên ta có :

φ DC Ι KT . DC 4,8
= = . (2)
φ MF Ι KT .MF 5

Từ (1) và (2) ta suy ra tốc độ của động cơ như sau:

Ε U .DC 4,8 x.n DC 102,8 102,8 x5 102,8 x5 x1150
= = . ⇒ n DC = xn MF = = 1011.(v / p )
Ε U .MF 5 xnMF 121,8 4,8 x121,8 121,8 x 4,8

b/
Khi làm việc ở chế độ không tải:

IƯ.DC = 0 , nên ΕUO. DC = U dm.DC = Κ Εφ DC xnO.DC

Tốc độ của đcơ đến khi không tải :

Ε UO. DC .nODC 110 110 110 x1011
= = . ⇒ nO. DC = xn DC = = 1081.(v / p )
Ta có :
Ε U .DC 102,8 102,8 102,8
n DC

--------------------------------------------------------------------------------




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-59
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Bài 37:
Một máy Đcơ điện DC kích từ song song có các số liệu sau :Pdm = 12KW,
Udm = 250V, RKT // = 170Ω , RU = 0,22.Ω , η = 0,873 . Khi chạy không tải với điện
áp định mức , tốc độ không tải no = 1200 (v/p)., IƯ = 3.A , Khi kéo tải định mức
với điện áp định mức ,từ thông giảm 2 % so với khi không tải . Tính tốc độ định
mức ?

HD:
Sức điện động phần ứng khi chạy không tải :

Ε U .O = U dm − Ι U .O xRU = 250 − 3x0,22 = 249,34.V
Ta có :

Sức điện động phần ứng khi chạy lúc định mức :

ΕU .dm = U dm − Ι U .dm xRU
Ta có :

Với dòng điện phần ứng lúc chạy định mức:

Ρdm. 12000 250
U
Ι U .dm = Ι dm − Ι KT = − dm = − = 53,51. A
ηxU dm. RKT 0,873 x 250 170
Vậy Sức điện động phần ứng khi chạy lúc định mức là

ΕU .dm = U dm − Ι U .dm xRU = 250 − 53,51x0,22 = 238,23.V

Ta lập tỉ số :

Κ Ε .φO .nO
Ε UO 249,34
= = (1)
.
Ε U .dm Κ Ε .φ .dm n dm 238,23

Theo đề bài thì từ thông lúc lúc dcơ chạy định mức giảm 2 % so với lúc đcơ
chạy không tải, có nghĩa là:

φO 100
φ dm = 98 0 0 xφO ⇔ = (2)
φ dm 98

Từ (1) và (2) ta tính được tốc độ định mức của đcơ :

100 x1200 249,34 100 x1200 x 238,23
= ⇒ ndm = = 1170.(v / p )
98 xndm 238,23 98 x 249,34



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-60
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN




Bài 38:
Một máy phát điện DC kích từ song song có các số liệu sau :
Pdm = 100KW, Udm = 230V, RKT // = 57,5Ω , RU = 0,05.Ω . Tính sức điện
động phần ứng của máy phát khi Udm với :
a/ Hệ số tải Kt = 1
b/ Hệ số tải Kt = ,05

HD:
Dòng điện kích từ // :

230
U dm
Ι KT = = = 4. A
RKT // 57.5

Dòng điện định mức :

Ρdm 100000
Ι dm = = = 434,78. A
230
U dm

a/ Khi hệ số tải Kt = 1

Ιt
ta có : Κ t = = 1 ⇒ Ι t = Ι dm = 434,78. A
Ι dm

Dòng điện phần úng của máy phát:

Ta có : Ι U = Ι t + Ι KT = 434,78 + 4 = 438,78. A

Sức điện động phần ứng :

Ta có : U = EU − Ι U xRU ⇒ ΕU = U + Ι U xRU = 230 + 438,78 x0,05 = 252.V


b/ Khi hệ số tải Kt = 0,5

Ιt
= 0,5 ⇒ Ι t = 0,5 xΙ dm = 0,5 x 434,78 = 217,39. A
ta có : Κ t =
Ι dm

Dòng điện phần úng của máy phát:



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-61
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Ta có : Ι U = Ι t + Ι KT = 217,39 + 4 = 221,39. A

Sức điện động phần ứng :

Ta có : U = EU − Ι U xRU ⇒ ΕU = U + Ι U xRU = 230 + 221,39 x0,05 = 241.V



Bài 39 :
Một máy Đcơ điện DC kích từ hỗn hợp có các số liệu sau :
RKT // = 125Ω , RU = 0,06Ω , R KTNT = 0,04Ω khi làm việc với điện áp Udm =
250V, dòng điện I = 200.A , moment điện từ Mdt = 696 .N.m ,
a/ Tính công suất điện tiêu thụ của đcơ ?
b/ Tính tốc độ của đcơ ?
HD:
a/
Công suất tiêu thụ điện của đcơ:

Ρ1 = U dm xΙ dm = 250 x 200 = 50000.W

b/ Tính tốc độ của đcơ:
Dòng điện kích từ // :

250
U dm
Ι KT // = = = 2. A
RKT // 125

Dòng điện phần ứng:

Ta có : Ι U = Ι − Ι KT // = 200 − 2 = 198. A

Sức điện động phần ứng :

Ε U = U − Ι U x( RU + R KTNT ) = 250 − 198 x(0,06 + 0,04) = 230,2..V
Ta có :

Công suất điện từ :

Ρdt = Ε U xΙ U = 230,2 x198 = 45579,6.W




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-62
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Ta có quan hệ :
Ρdt Ρdt x60 Ρ x60 45579,6 x60
= ⇒ n = dt = = 625.(v / p )
M dt =
2π .n 2π .M dt 2πx696
Ω


Vậy tốc độ của động cơ là : n = 625 vòng/phút .

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx



PHẦN D : MÁY BIẾN ÁP
SƠ LƯỢC VỀ LÝ THUYẾT :

I. MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA:

1) Diện tích đặc có ích :

S CI = SxΚ C .(m 2 , cm 2 ) với : S là tiết diện lõi thép , KC : hệ số ép chặt

2) Từ thông cực đại trong lõi thép :

φ max = BxS CI .(Wb) với B: là từ cảm trong lõi thép

Ε
Hoặc Ν = = .(vong.)
4,44 xfxφ m
3) Tổn hao sắt từ trong lõi thép:

1, 3
2 ⎛f⎞
ΔΡ fe = ρ 1 xΒ m x⎜ ⎟ xG = .(W ) hay ΔΡ fe = Rth xΙ 2
⎝ 50 ⎠
50

Với :
Trọng lượng của lõi thép:

trong đó Gt (Kg/m2 ) là trọng lượng riêng của lõi thép
G = VxGt = ( Kg )

Thể tích của lõi thép :

V = S CI xlTB = (m 3 )



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-63
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

4) các đại lượng quy đổi:

Ε ′2 = Κ BA xΕ 2
sức điện động thứ cấp quy đổi:


điện áp thứ cấp quy đổi: U 2 = Κ BA xU 2 = U 1

Ι2
dòng điện thứ cấp quy đổi: Ι ′2 = = Ι1
Κ BA


điện trở thứ cấp quy đổi: R2 = Κ 2 xR2
BA




điện kháng thứ cấp quy đội : X 2 = Κ 2 xX 2
BA



tổng trở thứ cấp quy đổi : Ζ′2 = Κ 2 xΖ 2
BA



Tỉ số biến áp :

Ε1 U 1 Ι 2 Ν 1
=
= =
Κ BA =
Ε 2 U 2 Ι1 Ν 2

5) Thí nghiệm không tải :

U 1dm
Tổng trở lúc không tải : Ζ 0 = = Ζ1 + Ζ th = (Ω)
Ι0

Dòng điện lúc không tải :

U1 U1
Ι0 = =
(R1 + Rth ) + ( X 1 + X th )
Ζ0 2 2




Dòng điện không tải phần trăm :

Ι0
Ι0 % = x100
Ι 1dm

Hệ số công suất lúc không tải:

Ρ0 R0
Cosϕ 0 = =
U 1.dm xΙ 0 R + X 02
2
0




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-64
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Ρ0
Điện trở lúc không tải : R0 = = R1 + Rth = Ω
Ι0
2


X 0 = Ζ 0 − R02 = X 1 + X th = Ω
Điện kháng lúc không tải : 2




Tổn hao sắt lúc không tải :

ΔΡ fe.0 = Ρ0 − ΔΡCU .1 = Ρ0 − Ι 0 xR1
2




6) Thí nghiệm ngắn mạch :

Dòng điện ngắn mạch : Ι N = Ι1.dm

UN
Tổng trở ngắn mạch : Ζ N =
ΙN
ΡN
Điện trở lúc ngắn mạch : R N =
Ι2
N



Điện kháng ngắn mạch : X N = Ζ 2 − R N = Ω
2
N



RN X
′ ′
Ta có : R1 = R2 = , X1 = X 2 = N
2 2

Điện áp ngắn mạch phần trăm :

Ι xΖ
UN
UN % = x100 = N N x100
U 1.dm
U 1.dm

Điện áp rơi trên điện trở ngắn mạch phần trăm:

Ι 1dm xRN Ι 1dm xR N Ρ
2
U N .R
U N .R % = x100 = = x100 = N x100
U 1.dm U 1dm S1dm S dm

Điện áp rơi trên điện kháng ngắn mạch phần trăm:

Ι xX
U N.X
U N.X % = x100 = 1dm N x100
U 1.dm U 1dm




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-65
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Hệ số công suất lúc ngắn mạch :

ΡN
Cosϕ N =
U N xΙ N

Công suất ngắn mạch :

Ρ N = ΔΡCU .1 + ΔΡCU .2 = Ι 1N xR1 + Ι ′22N xR2 = Ι 1N x(R1 + R2 ) = Ι 1N xRN
′ ′
2 2 2




II. MÁY BIẾN ÁP BA PHA :

1) Dòng điện sơ cấp và thứ cấp định mức :

S dm S dm
Ι 1dm = , Ι 2 dm =
3 xU 1.dm 3 xU 2.dm

2) Thí nghiệm không tải :

U 1. f
U 1dm
Tổng trở lúc không tải : Ζ 0 = = ≈ Ζ th = (Ω)
Ι0 f
3 xΙ 0 f

Dòng điện không tải phần trăm :

Ι0 f
Ι0 % = x100
Ι 1dm

Hệ số công suất lúc không tải:

Ρ0 Ρ0
Cosϕ 0 = =
3 xU 1 f xΙ 0 f
3 xU 1.dm xΙ 0
Ρ0
Điện trở lúc không tải : R0 = = Rth = Ω
3 xΙ 0
2


X 0 = Ζ 0 − R02 = X th = Ω
Điện kháng lúc không tải : 2




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-66
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


3) Thí nghiệm ngắn mạch :

U f .N U d .N
Tổng trở ngắn mạch : Ζ N = =
ΙN 3 xΙ N
ΡN
Điện trở lúc ngắn mạch : R N =
3 xΙ 2
N



Điện kháng ngắn mạch : X N = Ζ 2 − R N = Ω
2
N



RN X
′ ′
Ta có : R1 = R2 = , X1 = X 2 = N
2 2

Điện áp ngắn mạch phần trăm :

U 1. f xU N % U 1.dm xU N %
U 1 f .N
UN % = x100 ⇒ U 1 f . N = =
100 3 x100
U f 1.dm

Điện áp rơi trên điện trở ngắn mạch phần trăm:

Ι 1 fN xR N Ι 1dm xR N
U N .R % = x100 = x100
U 1dm
U1 f
3

Điện áp rơi trên điện kháng ngắn mạch phần trăm:

Ι 1 fN xX N Ι 1dm xX N
U N.X % = x100 = x100
U 1dm
U1 f
3
Độ thay đổi điện áp thứ cấp phần trăm khi có : Kt và Cosϕ 2 :

ΔU 2 % = Κ t x(U N . R % xCosϕ 2 + U N . X % xSinϕ 2 )

U 2.dm − U 2
Hoặc ΔU 2 % = x100
U 2.dm




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-67
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Hệ số công suất lúc ngắn mạch :

ΡN ΡN
Cosϕ N = =
3 xU 1 f . N xΙ 1dm
3 xU d . N xΙ1dm


4) Hiệu suất MBA :

Κ t xS dm xCosϕ 2
η= x100
Κ t xS dm xCosϕ 2 + Ρ0 + Κ t2 xΡN

5) Hệ số tải lúc MBA có hiệu suất cực đại :

Ρ0
Κt =
ΡN

6) Hệ số tải lúc MBA không có hiệu suất cực đại:

Ι
Ρ2
Ι2
=1
=
Κt =
Ρ2.dm Ι dm
Ι 2.dm




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-68
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


BÀI TẬP VÍ DỤ MBA MỘT PHA


Bài 1 :
Một cuộn dây được quấn trên lõi thép được ghèp bằng các lá thép kĩ thuật
điện , có tiết diện lõi thép S = 25cm 2 = 25 x10 −4 m 2 . Hệ số ép chặt Κ C = 0,93 , từ cảm
của lõi thép B = 1,2 Tesla ., điện áp đặt vào cuộn dây U = 220 V , f = 50 H Z . Hãy
xác định φ m = ? , và điện áp đặt trên 1 vòng dây ?

HD:
Tiết diện có ích :

S CI = SxΚ C = 25 x10 −4 x0,93 = 23,25 x10 −4.(m 2 )

Từ thông cực đại trong lõi thép :

φ max = BxS CI = 1,2 x 23,25 x10 −4 = 27,9 x10 −4.(Wb)

Số vòng dây quấn trên cuộn dây :

Ε 220
Ta có : Ν = = = 355.(vong.)
4,44 xfxφ m 4,44 x50 x 27,9 x10 − 4

Với Ε ≈ U = 220.V

Điện áp đặt lên 1 vòng :

U 220
= = 0,62..(V / 1.vong )
Ν 355




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-69
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Bài 2 :
Một MBA 1 pha có dung lượng S = 5 KVA , có 2 dây quấn sơ cấp và 2 dây
quấn thứ cấp giống nhau .Điện áp định mức của dây quấn sơ cấp là :
U1.dm = 10000.V , điện áp thứ cấp mỗi cuộn là : U2.dm = 110 V . Thay đổi cách nối
các dây quấn với nhau sẽ có các tỉ biến đổi điện áp định mức khác nhau . Với mỗi
cách nối hãy tính dòng điện định mức sơ cấp và thứ cấp ?

HD:
a) Nối tiếp - nối tiếp:
Ta có :
5000
S
Ι 1.dm = = = 0,25. A
U 1 10000 + 10000

5000
S
Ι 2.dm = = = 22,73. A
U 2 110 + 110


b) Nối tiếp – song song:
Ta có :
5000
S
Ι 1.dm = = = 0,25. A
U 1 10000 + 10000

5000
S
Ι 2.dm = = = 45,45. A
110
U2

c) Song song – song song :
Ta có :
5000
S
Ι 1.dm = = = 0,5. A
U 1 10000

5000
S
Ι 2.dm = = = 45,45. A
110
U2

d) Song song – nối tiếp :
Ta có :
5000
S
Ι 1.dm = = = 0,5. A
U 1 10000

5000
S
Ι 2.dm = = = 22,73. A
U 2 110 + 110


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-70
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Bài 3:
a/ Một lõi thép được quấn 1 cuộn dây có : N = 300 vòng , lõi thép có chiều
dài trung bình lTB = 05.m , tiết diện đo : S = 35,5cm 2 = 35,5 x10 −4 m 2 , hệ số ép chặt
Κ C = 0,93 , sức tổn hao : ρ 1 = 0,6W . Trọng lượng riên của thép
kg
50

Gt = 7650. Kg , cuộn dây được đặt vào nguồn U= 220V , f = 50 H Z . Tính tổn
m3
hao sắt từ trong lõi thép ?
b/ Tính công suất tác dụng P ? Hệ số công suất ? và công suất phản kháng ?
của cuộn dây tiêu thụ . Cho biết R = 0,5.Ω , I = 0,6 A .
c/ Xác định các thông số của cuộn dây : Zth ? Xth ? Rth ?

HD:
a/
Từ thông trong lõi thép:

Ε 220
φm = = 33 x10 − 4.(Wb)
=
4,44 xfxΝ 4,44 x50 x300

Tiết diện có ích của lõi thép:

S CI = SxΚ C = 35,5 x10 −4 x0,93 = 33 x10 −4.(m 2 )

Từ cảm trong lõi thép :

φm 33 x10 −4
Βm = = = 1.(Τ).Τecla
33x10 − 4
S CI

Trọng lượng của lõi thép:

G = VxGt

Với thể tích của lõi thép :

V = S CI xlTB = 33 x10 −4.(m 2 ) x0,5.(m) = 16,5 x10 −4.(m 3 )

Vậy ta có trọng lượng của lõi thép :

G = VxGt = 16,5 x10 − 4 x7650.m 3 x Kg = 12,6.Kg
m3



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-71
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Tổn hao sắt từ ttrong lõi thép :

1, 3 1, 3
⎛f⎞ ⎛ 50 ⎞
ΔΡ fe = ρ 1 xΒ x⎜ ⎟ xG = 0,6 x12 x⎜ ⎟ x12,6 = 7,56.(W )
2
m
⎝ 50 ⎠ ⎝ 50 ⎠
50

b/
Công suất tác dụng :

Ρ = ΔΡCU + ΔΡ fe

Với tổn hao đồng được tính như sau :

ΔΡCU = RxΙ 2 = 0,5 x0,6 2 = 0,18.(W )

Vậy ta có : Ρ = ΔΡCU + ΔΡ fe = 0,18 + 7,56 = 7,74.(W )

Hệ số công suất :

Ρ 7,74
Cosϕ = = = 0,058
UxΙ 220 x0,6

Công suất phản kháng :

Ta có :
Q = UxΙxSinϕ = UxΙx 1 − Cosϕ 2 = 220 x0,6 x 1 − 0,058 2 = 131,8.( KVAR)

c/
Tổng trở trong cuộn dây :

U 220
Ζ th = = = 366,7.Ω
Ι 0,6
Điện trở từ hóa :

ΔΡ fe 7,56
= = 21.Ω
Rth =
Ι 2
0,6 2

Điện kháng từ hóa :

X th = Ζ th − Rth = 366,7 2 − 212 = 366.Ω
2 2




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-72
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Bài 4:
Một MBA 1 pha có U1dm = 220.V , U2dm = 127.V , các thông số của dây quấn
như sau : R1 = 0,3.Ω , X 1 = 0,25.Ω , R2 = 0,1.Ω , X 2 = 0,083.Ω . Thứ cấp được nối
với tải có tổng trở phức Ζ tai = 5,8 + j5,17.(Ω) .
a/ Tính các thông số của sơ đồ thay thế ( các đại lượng quy đổi của thứ cấp ) .
Coi I0 = 0 . Tính dòng điện thứ cấp quy đổi ? và dòng điện sơ cấp ? , Hệ số công
suất của sơ cấp ?
b/ tính công suất tác dụng ? công suất phản kháng của sơ cấp và của tải : P ?
Q ? Pt ? Qt ? và Ut ?

HD:
a/
Hệ số biến áp :

U 1 220
Κ BA = = = 1,73
U 2 127
Điện trở thứ cấp quy đổi:


R2 = Κ 2 xR2 = 1,73 2 x0,1 = 0,3.Ω
BA



Điện kháng quy đổi:


X 2 = Κ 2 xX 2 = 1,73 2 x0,083 = 0,25.Ω
BA



Điện kháng tải quy đổi:

Từ tổng trở phức của tải ta có : Ζ tai = 5,8 + j 5,17.(Ω) = Rt + jX t
⇒ Rt = 5,8.Ω và ⇒ X t = 5,17.Ω
Vậy điện kháng tải quy đổi là : X t′ = Κ 2 xX t = 1,73 2 x5,17 = 15,47.Ω
BA



Điện trở tải quy đổi:

Rt′ = Κ 2 xRt = 1,73 2 x5,8 = 17,36.Ω
BA



Dòng điện sơ cấp và dòng thứ cấp quy đổi:

Ta có : Ι1 = Ι 0 + (−Ι ′2 )

Vì Ι 0 = 0 ⇒ Ι1 = −Ι ′2


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-73
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


U1
Ι 1 = −Ι ′2 = =
(R1 + R2′ + Rt′ )2 + ( X 1 + X 2′ + X t′ )2
Với :
220
= = 9,15.( A)
(0,3 + 0,3 + 17,36)2 + (0,25 + 0,25 + 15,47 )2

Hệ số công suất cơ cấp:

(R1 + R2′ + Rt′ )
R
Cosϕ1 = = =
(R1 + R2′ + Rt′ )2 + ( X 1 + X 2′ + X t′ )2
Ζ
(0,3 + 0,3 + 17,36)
= = 0,747
(0,3 + 0,3 + 17,36)2 + (0,25 + 0,25 + 15,47 )2


b/
Công suất tác dụng của sơ cấp :

Ρ1 = U 1 xΙ 1 xCosϕ1 = 220 x9,15 x0,747 = 1503,7.W

Công suất phản kháng của sơ cấp:

Q = U 1 xΙ 1 xSinϕ1 = U 1 xΙ 1 x 1 − Cosϕ12 = 220 x9,15 x 1 − 0,747 2 = 1338,3.( KVAR)

Công suất tác dụng của tải:

Ρt = Rt xΙ 2 = Rt x(Κ BA xΙ ′2 ) = 5,8 x(1,73 x9,15) = 1453,3.W
2 2
2



Công suất phản kháng của tải:

Qt = X t xΙ 2 = X t x(Κ BA xΙ ′2 ) = 5,17 x(1,73 x9,15) = 1295,5.( KVAR )
2 2
2



Điện áp trên tải :

Ta có : U t = Ζ t xΙ 2 = Ι 2 x Rt2 + X t2 = (1,73x9,15)x 5,8 2 + 5,17 2 = 123.V

-------------------------------------------------------------------------




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-74
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


Bài 5:
Một MBA 1 pha có U1dm = 220.V , U2dm = 127.V, I0 = 1,4A , P0 = 30W, làm
thí nghiệm ngắn mạch thì: Ι1.n = Ι1.dm = 11,35. A , U 1.n = 8,8.V , Ρn = 80.W . Tính các
thông số sơ đồ thay thế ? Điện trở và điện kháng dây quấn thứ cấp quy đổi ?

HD:
a/ Thi nghiệm không tải:
Tổng trở không tải :

U 1dm 220
Ζ0 = = = 157.Ω
Ι0 1,4
Điện trở không tải:

Ρ0 30
= 2 = 15,3.Ω
R0 =
Ι 0 1,4
2




Điện kháng không tải:

X 0 = Ζ 0 − R02 = 157 2 − 15,3 2 = 156,3.Ω
2




b/ Thí nghiệm ngắn mạch :
Tổng trở ngắn mạch :

8,8
U 1N
ΖN = = = 0,78.Ω
ΙN 11,35
Điện trở ngắn mạch:

Ρn 8,8
= = 0,62.Ω
Rn =
Ι n 11,35 2
2




Điện kháng ngắn mạch:

X N = Ζ 2 − R N = 0,78 2 − 0,62 2 = 0,47.Ω
2
N



Điện trở thứ cấp chưa quy đổi:

R N 0,62

Ta có : R1 ≈ R2 = = = 0,31.Ω
2 2



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-75
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


U 1 220
Hệ số biến áp : Κ BA = = = 1,73
U 2 127

Vậy điện trở thứ cấp chưa quy đổi là :

′ 0,31
R2
= = 0,1.Ω
R2 =
Κ BA 1,73 2
2




Điện kháng thứ cấp chứ quy đổi:

X n 0,47

Ta có : X 1 ≈ X 2 = = = 0,235.Ω
2 2

′ 0,235
X2
= = 0,08.Ω
⇒ X2 =
Κ BA 1,73 2
2




Bài 6 :
Một MBA 1 pha có dung lượng Sdm = 25KVA, U1dm = 380.V , U2dm = 127.V,
U n 0 = 4%
0

a/ Tính dòng điện định mức sơ cấp và thứ cấp ?
b/ Tính dòng ngắn mạch khi điện áp đặt vào bằng U1dm và Un = 70% Udm ?

HD:
a/
Dòng điện định mức sơ và thứ cấp :

25000
S
Ι 1.dm = = = 65,8. A
380
U1

25000
S
Ι 2.dm = = = 196,85. A
127
U2
b/
o Khi Un = Udm :

Dòng ngắn mạch phía sơ cấp :
Ι 1.dm 65,8
Ι 1. N = x100 = x100 = 1645. A
4
UN0
0




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-76
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Dòng ngắn mạch phía thứ cấp :
Ι 2.dm 196,85
Ι 2N = x100 = x100 = 4921. A
4
UN0
0



o Khi Un = 70%Udm :

Dòng ngắn mạch phía sơ cấp :

70
Ι 1. N = x1645 = 1151,5. A
100
Dòng ngắn mạch phía thứ cấp :

70
Ι 2. N = x 4921. = 3444,7 A
100




Bài 7:
Cho một MBA có dung lượng Sdm = 20000KVA , U1dm = 126,8.KV ,
U2dm = 11.KV, f= 50HZ, diện tích lõi thép S= 3595 cm2 , mật độ từ thông B= 1,35
Tesla . Tính số vòng dây của dây quấn sơ và thứ cấp .

HD:
Từ thông lõi thép :

φ m = ΒxS = 1,35 x3595 x10 −4 = 0,485.(W .b)

Số vòng dây quấn sơ cấp :
Ta có :
126,8 x10 3
U1
Ν1 = = = 1177.(vong )
4,44 xfxφ m 4,44 x50 x0,485

Số vòng dây quấn thứ cấp :
Ta có :
11x10 3
U2
Ν2 = = = 102.(vong )
4,44 xfxφ m 4,44 x50 x0,485

-------------------------------------------------------------------




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-77
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Bài 8:
U 1 35
= .KV ,
Cho MBA 1 pha có các số liệu sau: Sdm = 6637KVA,
U 2 10
Pn = 53500W, UN% = 8
a/ Tính Zn ? Rn ?

b/ Giả sử R1 = R2 , Tính điện trở không quy đổi của dây quấn thứ cấp R2 = ?

HD:
a/
Dòng điện định mức sơ cấp :

S dm 6637
Ι 1.dm = Ι 1. N = = = 189,63. A
35
U1

Điện trở ngắn mạch:

ΡN 53500
= = 1,5.Ω
RN =
Ι N 189,63 2
2


Tổng trở ngắn mạch:

Ι N xΖ N U% 8 35000
Ta có : U N % = x100 ⇒ Ζ N = N xU 1dm = = 14,8.ΑΩ
x
100 xΙ N 100 189,63
U 1dm

b/
Điện trở thứ cấp chưa quy đổi:

Rn 1,5

Ta có : R1 ≈ R2 = = = 0,75..Ω
2 2

U 1 35
Hệ số biến áp : Κ BA = = = 3,5
U 2 10

Vậy điện trở thứ cấp chưa quy đổi là :

′ 0,75
R2
= = 0,061..Ω
R2 =
Κ BA 3,5 2
2




xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-78
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN


MÁY BIẾN ÁP BA PHA

Bài 1:
()
Một MBA 3 pha nối Υ Δ có dung lượng Sdm = 60KVA , U1dm= 35KV,
U2dm= 400V . Làm thí nghiệm không tải : Ι 0 % = 11 , P0 = 502W. Làm thí nghiệm
ngắn mạch : U N % = 4,55% , P0 = 1200.W. Tính :
a/ Dòng điện định mức sơ cấp và thứ cấp ? và dòng không tải Ι 0 = ?
b/ Tính Cosϕ 0 = ? UN = ? Cosϕ N = ?
c/ Tính Kt = ? hiệu suất của máy η = ? khi Κ t = 0,5 và Cosϕ = 0,9

HD:
a/
Điện áp pha sơ cấp :
35000
U 1d
Ta có : U 1 f = = = 20207.V
3 3
Dòng điện định mức phía sơ cấp :

60000
S dm S dm
Ι 1dm = = = = 1. A
3xU 1 f 3 xU 1d 3 x35000

Dòng điện định mức phía thứ cấp :

60000
S dm S dm
Ι 2 dm = = = = 86,6. A
3 xU 2 f 3 xU 2 d 3 x 400

Dòng điện lúc không tải :

Ι 0 % xΙ1dm 11
Ι0 = = x1 = 0,11. A
100 100

b/
Hệ số công suất lúc không tải:

Ρ0 = 3xU 1 f xΙ 1 f 0 xCosϕ 0 = 3 xU 1d 0 xΙ 1d 0 xCosϕ 0
Ta có :
Ρ0 502
⇒ Cosϕ 0 = = = 0,075
3 xU 1dm xΙ 0 3 x35000 x0,11



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-79
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Điện áp dây khi ngắn mạch :

U N % 4,55
U 1dN = U 1dm x = x35000 = 1592,5.V
100 100

Điện áp pha khi ngắn mạch :

1592,5
U 1d . N
U 1 f .N = = = 919,4.V
3 3

Hệ số công suất lúc ngắn mạch:

ΡN = 3 xU 1 f . N xΙ 1 fdm xCosϕ N = 3 xU 1d . N xΙ 1d .dm xCosϕ n
Ta có :
ΡN 1200
⇒ Cosϕ N = = = 0,43
3 xU 1d . N xΙ 1dm 3 x1592,5 x1
c/
Hệ số tải lúc MBA có hiệu suất cực đại :

Ρ0 502
= = 0,646
Κt =
ΡN 1200

Hiệu suất của MBA khi Κ t = 0,5 và Cosϕ = 0,9
Ta có :

Κ t xS dm xCosϕ 2 0,5 x60000 x0,9
η= = = 0,97
Κ t xS dm xCosϕ 2 + Ρ0 + Κ t xΡN 0,5 x60000 x0,9 + 502 + 0,5 2 x1200
2




------------------------------------------------------------------------------------------


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-80
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Bài 2:
( )
Một MBA 3 pha nối Υ Δ − 11 có các thông số sau: U1dm= 35000V,
I1dm= 92,5A Làm thí nghiệm không tải : Ι 0 % = 4,5% , P0 = 15,8KW. Làm thí
nghiệm ngắn mạch : U N % = 7,5.% , P0 = 57KW. Tính :
a/ Các tham số lúc không tải ( Z0 ? R0 ? X0 ? )
b/ Các tham số lúc ngắn mạch ( ZN ? RN ? XN ? )
Và các thành phần U NR % = ? , U NX % = ?
c/ Độ thay đổi điện áp ΔU 2 .% = ? khi tải định mức với Cosϕ 2 = 0,8 , Κ t = 1
d/ Hệ số tải cực đại Kt = ? và hiệu suất của máy η = ? ở tải định mức. với
Cosϕ 2 = 0,8 , Κ t = 1

HD:
a/
Dòng điện lúc không tải :

Ι 0 % xΙ 1dm 4,5
Ι0 = = x92,5 = 4,16. A
100 100

Tổng trở không tải :

35000
U1 f U 1dm
Ζ0 = = = = 4857,5.Ω
Ι 0. f 3 xΙ 0. f 3 x 4,16

Điện trở lúc không tải :

Ρ0 18,5 x1000
= = 356.Ω
R0 =
3 xΙ 0 3x 4,16 2
Điện kháng lúc không tải :

X 0 = Ζ 0 − R02 = 4857,5 2 − 356 2 = 4844,4.Ω
2




b
Tổng trở lúc ngắn mạch :

U 1 f .N
Ta có : Ζ N =
ΙN

Với điện áp pha lúc ngắn mạch là :



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-81
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

U 1 f xU N % U 1dm U N % 35000 7,5
U 1 f .N = = = = 1515.V
x x
100 100 100
3 3

1515
Vậy tổng trở khi ngắn mạch là : Ζ N = = 16,4.Ω
92,5

Điện trở ngắn mạch :

ΡN ΡN 57000
RN = = = = 2,2.Ω
3 xΙ N . f 3 x(Ι 1dm )
2 2
3 x92,5 2

Điện kháng lúc ngắn mạch:

X N = Ζ 2 − R N = 16,4 2 − 2,2 2 = 16,2.Ω
2
N



Các thành phần ngắn mạch :

Điện áp rơi trên điện trở ngắn mạch phần trăm :

Ι 1dm xR N x100 Ι 1dm xR N 92,5 x 2,2 x100
Ta có : U N .R % = = x100 = = 1,02.%
35000
U 1d
U1 f
3
3

Điện áp rơi trên điện kháng ngắn mạch phần trăm :

Ι 1dm xX N x100 Ι 1dm xX N 92,5 x16,2 x100
Ta có : U N . X % = = x100 = = 7,43.%
35000
U 1d
U1 f
3
3
c/
Độ thay đổi điện áp thứ cấp phần trăm :

ΔU 2 % = Κ t x(U N .R % xCosϕ 2 + U N . X % xSinϕ 2 )
Ta có :
⇒ ΔU 2 % = 1x(1,02 x0,8 + 7,43 x0,6 ) = 5,27

Với Cosϕ 2 = 0,8 ⇒ Sinϕ 2 = 0,6




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-82
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

d/

Hệ số tải lúc MBA có hiệu suất cực đại :

Ρ0 18500
Κt = = = 0,57
ΡN 57000

Hiệu suất của MBA khi tải định mức với Cosϕ 2 = 0,8 , Κ t = 1

Ta có :

Κ t xS dm xCosϕ 2 1x 3 x35000 x92,5 x0,8
η= = = 0,97
Κ t xS dm xCosϕ 2 + Ρ0 + Κ t xΡN 1x 3 x35000 x92,5 x0,8 + 18500 + 12 x57000
2




Với S dm = 3 xU 1dm xΙ1dm = 3 x35000 x92,5 = 60.KVA



Bài 3 :
Cho 3 MBA 3 pha có cùng tổ nối dây và tỉ số biến áp , với các thông số sau :
S1dm= 180KVA , S2dm= 240KVA , S3= 320KVA , U 1N % = 5,4% , U 2 N % = 6% ,
U 3 N % = 6,6.% .Hãy xác định tải của mỗi MBA khi tải chung của MBA bằng tổng
công suất định mức của chúng St=740.KVA , và tính xem tải tổng tồi đa để không
MBA nào bị quá tải bằng bao nhiêu ?

HD:
Tổng hệ suất động :

180 240 320
n
S dm.i
∑U = + + = 121,8.KVA
N .i % 5,4 6 6,6
i =1



Hệ số tải :

St
Κt = n
S dm.i
U N .i % x ∑
i =1 U N .i




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-83
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

740
St
Với MBA 1 ta có : Κ t .1 = = = 1,125
5,4 x121,8
n
S dm.i
U N .1 % x ∑
i =1 U N .i



⇒ S t .1 = Κ t .1 xS dm.1 = 1,125 x180 = 202,5.KVA

740
St
Tương tự với MBA 2 ta có : Κ t .2 = = = 1,01
6 x121,8
n
S dm.i
U N .2 % x ∑
i =1 U N .i



⇒ S t .2 = Κ t .2 xS dm.2 = 1,01x 240 = 243.KVA

740
St
Với MBA 3 ta có : Κ t .3 = = = 0,92
6,6 x121,8
n
S dm.i
U N .3 % x ∑
i =1 U N .i



⇒ S t .3 = Κ t .3 xS dm.3 =,092 x320 = 294,5.KVA



Ta thấy MBA 1 có có U N % nhỏ nhất ,bị tải nhiều . trong khi đó MBA 3
có U N % lớn nhất bị hụt tải . Tải tổng tối đa để không MBA nào bị quá
tải ứng với khi Kt= 1 :

St St
Ta có Κ t = = = 1 ⇒ S t = 5,4 x121,8 = 657,7.KVA
5,4 x121,8
n
S dm.i
U N .3 % x ∑
i =1 U N .i

Do đó phần công suất đặt của các MBA không được lợi dụng sẽ bằng :

S dat = 740 − 657,7 = 82,3.KVA




Bài 4 :
U 1 35000
=
Cho 1 MBA 3 pha có các số liệu sau : Sdm = 5600.KVA , .V ,
6600
U2
Ι 1 9,25
. A , P0= 18,5.KW , Ι 0 % = 4,5% , U 0 % = 7,5% , PN = 57 KW.
=
Ι 2 490




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-84
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Hãy xác định :
a/ Các tham số lúc không tải ( Z0 ? R0 ? X0 ? )
b/ Các tham số lúc ngắn mạch ( ZN ? RN ? XN ? )
Và các thành phần U NR % = ? , U NX % = ?

HD:
a/
Dòng điện lúc không tải :

Ι 0 % xΙ 1dm 4,5
Ι0 = = x92,5 = 4,16. A
100 100

Tổng trở không tải :

35000
U1 f U 1dm
Ζ0 = = = = 4857,5.Ω
Ι 0. f 3 xΙ 0. f 3 x 4,16

Điện trở lúc không tải :

Ρ0 18,5 x1000
R0 = = = 356.Ω
3 xΙ 0 f 3 x 4,16 2

Điện kháng lúc không tải :

X 0 = Ζ 0 − R02 = 4857,5 2 − 356 2 = 4844,4.Ω
2




b/
Tổng trở lúc ngắn mạch :

U 1 f .N
Ta có : Ζ N =
ΙN

Với điện áp pha lúc ngắn mạch là :

U 1 f xU N % U 1dm U N % 35000 7,5
U 1 f .N = = = = 1515.V
x x
100 100 100
3 3

1515
Vậy tổng trở khi ngắn mạch là : Ζ N = = 16,4.Ω
92,5



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-85
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Điện trở ngắn mạch :

ΡN ΡN 57000
RN = = = = 2,2.Ω
3 xΙ N . f 3 x(Ι 1dm )
2 2
3 x92,5 2

Điện kháng lúc ngắn mạch:

X N = Ζ 2 − R N = 16,4 2 − 2,2 2 = 16,2.Ω
2
N



Các thành phần ngắn mạch :

Điện áp rơi trên điện trở ngắn mạch phần trăm :

Ι 1dm xR N x100 Ι 1dm xR N 92,5 x 2,2 x100
Ta có : U N .R % = = x100 = = 1,02.%
35000
U 1d
U1 f
3
3

Điện áp rơi trên điện kháng ngắn mạch phần trăm :

Ι 1dm xX N x100 Ι 1dm xX N 92,5 x16,2 x100
Ta có : U N . X % = = x100 = = 7,43.%
35000
U 1d
U1 f
3
3




Bài 5:
( )
Một MBA 3 pha nối Υ Υ − 12 có các thông số sau: U1dm= 6000V,
Sdm= 180 KVA . Làm thí nghiệm không tải : Ι 0 % = 6,4.% , P0 = 1000W. Làm
′ ′
thí nghiệm ngắn mạch : U N % = 5,5..% , PN = 4000 W.cho biết R1 ≈ R2 , X 1 ≈ X 2
Tính :
a/ Các tham số lúc không tải ( Z0 ? R0 ? X0 ? )
b/ Các tham số lúc ngắn mạch ( ZN ? RN ? XN ? )
Và các thành phần U NR % = ? , U NX % = ?

HD:
a/
Dòng điện định mức phía sơ cấp :
180000
S dm S dm
Ι 1dm = = = = 17,3. A
3xU 1 f 3 xU 1d 3 x6000



SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-86
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Dòng điện lúc không tải :

Ι 0 % xΙ 1dm 6,4
Ι0 = = x17,3 = 1,1. A
100 100

Tổng trở không tải :

6000
U1 f U 1dm
Ζ0 = = = = 3149.Ω
Ι 0. f 3 xΙ 0. f 3 x1,1

Điện trở lúc không tải :

Ρ0 1000
R0 = = = 275.Ω
3 xΙ 0 f 3 x1,12

Điện kháng lúc không tải :

X 0 = Ζ 0 − R02 = 3149 2 − 275 2 = 3137.Ω
2




b/
Điện áp dây khi ngắn mạch :

U N % 5,5
U 1dN = U 1dm x = x6000 = 330.V
100 100

Điện áp pha khi ngắn mạch :

330
U 1d . N
U 1 f .N = = = 190.V
3 3
Tổng trở lúc ngắn mạch :

190
U 1 f .N U 1 f .N
Ta có : Ζ N = = = = 11.Ω
ΙN Ι 1dm 17,3

Điện trở ngắn mạch :

ΡN ΡN 4000
RN = = = = 4,45.Ω
3 xΙ N . f 3x(Ι 1dm )
2 2
3 x17,3 2

Điện kháng lúc ngắn mạch:


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-87
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN



X N = Ζ 2 − R N = 112 − 4,45 2 = 10.Ω
2
N



Các thành phần ngắn mạch :

Điện áp rơi trên điện trở ngắn mạch phần trăm :

Ι 1dm xR N x100 Ι1dm xR N 17,3x 4,45 x100
Ta có : U N .R % = = x100 = = 2,2.%
6000
U 1d
U1 f
3
3

Điện áp rơi trên điện kháng ngắn mạch phần trăm :

Ι 1dm xX N x100 Ι1dm xX N 17,3x10 x100
Ta có : U N . X % = = x100 = = 5.%
6000
U 1d
U1 f
3
3


Bài 6:
( )
Một MBA 3 pha nối Υ Υ − 12 có các thông số sau: U1dm= 15 KV,
U2dm= 400V , Sdm= 160 KVA .,P0 = 460W., U N % = 4.% , PN =2350 W.cho
′ ′
biết R1 ≈ R2 , X 1 ≈ X 2
Tính :
a/ Ι1dm = ? , Ι 2 dm = ? , R N = ? , X N = ? , Z N = ? , R1 = ? , R2 = ? , X 1 = ? , X 2 = ?
Và các thành phần U NR % = ? , U NX % = ?
b/ Độ thay đổi điện áp ΔU 2 .% = ? và U2 = ? khi tải định mức với
Cosϕ 2 = 0,8 , Κ t = 1
c/ Hiệu suất của máy η = ? khi. Cosϕ 2 = 0,8 , Κ t = 0,75

HD:
a/
Dòng điện định mức phía sơ cấp :

160000
S dm S dm
Ι 1dm = = = = 6,16. A
3xU 1 f 3 xU 1d 3 x15000

Dòng điện định mức phía thứ cấp :
160000
S dm S dm
Ι 2 dm = = = = 230. A
3 xU 2 f 3 xU 2 d 3 x 400


SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-88
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN

Tổng trở lúc ngắn mạch :

Ta có :
Ι 1dm xΖ N Ι xΖ U % xU 1dm
UN % = x100 = 1dm N ⇒ Ζ N = N =
100 x 3 xΙ dm
U 1dm
U1 f
3

4 x15000
= = 56,2.Ω
100 x 3 x3,16

Điện trở ngắn mạch :

ΡN ΡN 2350
RN = = = = 20,6.Ω
3 xΙ N . f 3x(Ι 1dm )
2 2
3 x6,16 2

Điện kháng lúc ngắn mạch:

X N = Ζ 2 − R N = 56,2 2 − 20,6 2 = 52,3.Ω
2
N



Điện trở sơ cấp và điện trở thứ cấp quy đổi:

R N 20,6

Ta có : R1 = R2 = = = 10,3.Ω
2 2

Điện kháng sơ cấp và điện kháng thứ cấp quy đổi:

X N 56,2

Ta có : X 1 = X 2 = = = 28,1..Ω
2 2
Hiệu suất MBA :

U 1 15000
Κ BA = = = 37,5
400
U2

Điện trở và điện kháng chưa quy đổi :

′ 10,3
R2

Ta có : R2 = Κ 2 xR2 ⇒ R2 = = = 0,007.Ω
Κ BA 37,5 2
2
BA




′ 28,1
X2

X 2 = Κ 2 xX 2 ⇒ X 2 = = = 0,02.Ω
Κ BA 37,5 2
2
BA




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-89
CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP BỘ MÔN MÁY ĐIỆN




Các thành phần ngắn mạch :

Điện áp rơi trên điện trở ngắn mạch phần trăm :

Ι 1dm xR N x100 Ι 1dm xRN 6,16 x 20,6 x100
Ta có : U N .R % = = x100 = = 1,46.%
15000
U 1d
U1 f
3
3

Điện áp rơi trên điện kháng ngắn mạch phần trăm :

Ι 1dm xX N x100 Ι 1dm xX N 6,16 x56,2 x100
Ta có : U N . X % = = x100 = = 3,7.%
6000
U 1d
U1 f
3
3
b/
Độ thay đổi điện áp thứ cấp phần trăm khi Kt = 1,
Cosϕ 2 = 0,8 ⇒ Sinϕ 2 = 0,6 :

ΔU 2 % = Κ t x(U N .R % xCosϕ 2 + U N . X % xSinϕ 2 )
Ta có :
⇒ ΔU 2 % = 1x(1,46 x0,8 + 3,7 x0,6 ) = 3,4.V
Điện áp thứ cấp khi Kt = 1 :

U 2.dm − U 2 ΔU 2 % xU 2.dm
Ta có : ΔU 2 % = x100 ⇒ U 2 = U 2.dm −
100
U 2.dm
ΔU 2 % xU 2.dm 3,4 x 400
Vậy U 2 = U 2.dm − = 400 − = 386,4.V
100 100

c/
Hiệu suất MBA khi Kt = 0,75, Cosϕ 2 = 0,8 :
Ta có:

Κ t xS dm xCosϕ 2 0,75 x160000 x0,8
η= = = 0,98
Κ t xS dm xCosϕ 2 + Ρ0 + Κ t xΡN 0,75 x160000 x0,8 + 460 + 0,75 2 x 2350
2




SVTH: Vương Văn Hùng Trường :CĐ- KT-KT-CN II
Trang-90
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản