Bài tập Cơ sở truyền động điện

Chia sẻ: Liêm Phan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

450
lượt xem 75
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài tập "Cơ sở truyền động điện" cung cấp cho các bạn những câu hỏi bài tập về đặc tính cơ máy sản xuất, truyền động điện, truyền động điện động cơ điện 1 chiều, truyền động điện động cơ điện không đồng bộ, điều chỉnh tốc độ động cơ,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập Cơ sở truyền động điện

CHƯƠNG 1: ĐẶC TÍNH CƠ MÁY SẢN XUẤT, TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Bài 1. Cho một vật có khối lượng m = 500kg , g = 9,81m/s2. Tỷ số truyền i = 10, đường kính quán tính Dt = 0,2m. Hiệu suất của bộ biến đổi là 0,9. Nếu vật có thể đi lên và có tốc độ tối thiểu = 0,5 m/s thì phải chọn động cơ có Mđm và tốc độ là bao nhiêu ? Bài 2. Một vật có m = 500kg, g = 9,81 m/s 2 di chuyển với vận tốc bằng 1 m/s, Jt = 500kg/m2, ibt = 100, GD2 = 100kgm2. Hãy quy đổi Moment quán tính của hệ thống về đầu trục động cơ. Bài 3. Cho một động cơ có GD2 = 100kgm2, nđ = 720v/phút, i = 10, một phần tử chuyển động quay có J = 15kgm2, một vật chuyển động thẳng có G = 500Kg với vận tốc 2 m/s. Tính Moment quán tính quy đổi về đầu trục động cơ. Bài 4. Chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền cho một hệ thống dùng băng tải để chuyển hàng từ nơi này đến nơi khác cho biết : F = 1110kg (lực kéo băng tải), vận tốc băng tải vbt = 0,47m/s. Băng tải làm việc một chiều, tải coi như ổn định. Tính Moment cản trên đầu trục động cơ. Biết rằng nđc = 1400v/phút Bài 5. Một động cơ khởi động cho một cơ cấu (từ tốc độ = 0) đến tốc độ n = 800V/phút, rồi sau đó cùng với phanh cơ khí, nó làm giảm tốc cơ cấu về trạng thái đứng yên. Hãy xác định thời gian tăng tốc và giảm tốc của truyền động nếu cho biết : Moment tĩnh do lực ma sát sinh ra Mc = 80Nm. Moment quán tính của truyền động (động cơ, cơ cấu và sản phẩm) qui đổi về trục động cơ là : J = 6,25Kgm2 n d b Momet do phanh cơ khí sinh ra Mh = 280Nm Đặc tính của động cơ có dạng như sau : Động cơ sinh ra được những Moment sau : Khi khởi động Ma = 500Nm (điểm a) Khi tốc độ đạt đến 800V/phút .Mb = 100Nm (điểm b) M 400 0 100 a Moment hãm đầu tiên Md = 400Nm (điểm d) CHƯƠNG 2: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU. Bài 6. Cho động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập với các thông số như sau: P đm = 25 kW, Uđm = 220 V, Iđm = 130.4 A, nđm = 2800 rpm, = 87%. Hãy xác định: Đặc tính cơ tự nhiên. 1
Đặc tính cơ với các điện áp đầu vào là: U1 = 50V, U2 = 100V. Đặc tính cơ khi mắc thêm các điện trở r1 = 1 Ω, r2 = 2 Ω vào mạch phần ứng. Đặc tính cơ khi từ thông thay đổi: 1 = 0,9 đm, 2 = 0,75 đm. Bài 7. Cho động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập với các thông số như sau: P đm = 6,6 kW, Uđm = 220 V, nđm = 2200 rpm, điện trở mạch phần ứng gồm điện trở cuộn dây phần ứng và cực từ phụ là 0,26Ω. Hãy xác định: Đặc tính cơ tự nhiên. Đặc tính cơ khi mắc thêm điện trở phụ r = 1,26 Ω vào mạch phần ứng. Bài 8. Cho động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập với các thông số như sau: P đm = 7,5 kW, Uđm = 220 V, Iđm = 42A, nđm = 700 rpm, Ru = 0,4 Ω , Mc =0,25Mđm. Hãy xác định: Hệ số thay đổi từ thông ứng với moment tải Mc =0,25Mđm và tốc độ 1 =150 rad/s. Tính dòng điện tương ứng với trường hợp trên. Bài 9. Động cơ một chiều kích từ độc lập có: Pđm=16 kW, U=220 V, Iđm=70 A,n=1000 vòng/phút ,Xác định khi MC=0,6 Mđm và Rưf=0,52 ; Rư=0,28 Bài 10. Cho động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập với các thông số như sau: Pđm = 14,7 kW, Uđm = 220 V, Iđm = 78,5A, nđm = 585 rpm, Ru = 0,4 , Mp =0,6Mđm. Hãy xác định điện trở khởi động để dòng điện trong khoảng I2 =1,1 Iđm, I1 =1,7 Iđm. Bài 11. Động cơ một chiều kích từ độc lập có Pđm = 2,2 kW, Uđm= 110 V , Iđm=25,6 A,nđm=1430 v/phút.Vẽ đặc tính cơ tự nhiên, đặc tính nhân tạo với Rưf=0,78 Bài 12. 2 Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập kéo một quạt gió có đặc tính cơ là M P 8 42 . dm Hãy tính: a) Tốc độ với đặc tính cơ tự nhiên. b) Ta phải giảm điện áp đến giá trị nào để tốc độ là p Pđm = 13 kW, Uđm = 220V, Iđm = 66,8 A, nđm = 2400 rpm, Ru= 0,162 , p = 200 rad/s. Bài 13. Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp có các thông số: P đm = 17 kW, Uđm = 220V, Iđm = 94 A, đm = 65,97rad/s, Ru = 0,207 , Rkt =0,10 , Hãy xác định: Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ. Đặc tính cơ điện và đặc tính Moment theo dòng điện. (sử dụng đặc tính vạn năng trong sách) Bài 14. 2
Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp có các thông số: P đm = 2,9 kW, Uđm = 220V, Iđm = 16,4 A, đm = 146,6rad/s, = 0,81, Rkt =0,10 Hãy xác định: Tốc độ động cơ điện ứng với Mc = 0,6 Mđm khi đưa thêm điện trở phụ r = 4 , vào mạch phần ứng. Giá trị điện trở phụ mắc nối tiếp với phần ứng khi tốc độ là 1 = 125,6rad/s . Dựng đặc tính cơ của động cơ điện với điện trở phụ r = 4 mắc vào phần ứng. (sử dụng đặc tính vạn năng trong sách) Bài 15. Động cơ điện 1 chiều kích từ nối tiếp với các thông số : Pđm = 14,7 kW, Uđm = 220V, Iđm = 78,5 A, nđm = 585 rpm, Ru = 0.208, Rkt =0,104 , Hãy xác định: Tốc độ động cơ điện ứng với điện áp bằng nửa điện áp định mức. Tốc độ động cơ điện ứng với điện áp định mức, tải định mức và điện trở mắc nối tiếp vào phần ứng r =1,2 . (Sử dụng đặc tính vạn năng trong sách) Bài 16. Động cơ điện một chiều kích từ độc lập khởi động bằng điện trở. Moment tải là M P, Hãy tính các nấc điện trở của bộ khởi động khi cho trước các giá trị I1, I2. Pđm = 46,1 kW, Uđm = 400V, Iđm = 127,4 A, nđm = 36,5rpm, Ru = 0,17 , Mc=0,6 Mđm, I2 = 240 A, I1 =140 A. Bài 17. Động cơ điện 1C KTĐL chịu tải Mp. Hãy tính: a) Tốc độ động cơ khi đặc tính cơ là tự nhiên b) Ta phải thêm vào mạch phàn ứng điện trở bao nhiêu để với điện áp Uđm thì động cơ có tốc độ 1 Pđm = 8 kW, Uđm = 220V, Iđm = 43 A, nđm =1400 rpm, Ru = 0,41 , Mc = 0,6 Mdm, 1= 100 rad/s. Bài 18. Động cơ điện 1C KTĐL chịu tải phản kháng Mc. Hãy tính điện trở phụ mắc vào mạch phần ứng để dòng hãm ngược ban đầu I h = 1,2Iđm. Tính dòng hãm ở cuối giai đoạn hãm. P đm = 8 kW, Uđm = 220V, Iđm = 43 A, nđm =1400 rpm, Ru = 0,41 , Mc = 0,6 Mdm, 1= 100 rad/s. Bài 19. Hãy xác định điện trở phụ cần thiết đóng vào mạch phần ứng của động cơ một chiều kích từ độc lập 35kW; 220V; 185A; 575 rpm a) Khi hãm động năng với dòng điện hãm ban đầu bằng 2 lần định mức. Biết trước rằng khi hãm động cơ làm việc với tải định mức. b) Hạ tải trọng với hai trường hợp: Hạ hãm ngược và đóng điện trở phụ vào mạch phần ứng Hạ hãm tái sinh có trả năng lượng về nguồn Biết rằng tốc độ động cơ khi hạ tải trong hai trường hợp là n=750 rpm. Momen phụ tải trên trục động cơ bằng 80% Mđm. c) Khi tải định mức, giảm từ thông = 1/3 từ thông định mức. Xác định tốc độ động cơ. d) Khảo sát quá trình quá độ trong trường hợp hạ hãm tái sinh. Xác định thời gian hãm tái sinh và vẽ đặc tính quá độ n = f(t), M = f(t). 3
Bài 20. Động cơ điện 1C KTĐL chịu tải thế năng Mc. Hãy tính điện trở phụ mắc vào mạch phần ứng để dòng hãm ngược với tải trên và tốc độ là 1, và tính điện trở phụ mắc vào mạch phần ứng để tải đứng im. Pđm = 8 kW, Uđm = 220V, Iđm = 43 A, nđm =1400 rpm, Ru = 0,41 , Mc = 0,6 Mdm, 1= 100 rad/s, Bài 21. Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập, đang làm việc trên đặc tính cơ tự nhiên với M c = 30 Nm Động cơ có các thông số sau Uđm = 220V, Iđm = 30A, nđm = 1000v/phút, Pđm = 4KW. Xác định trị số điện trở phụ cần thêm vào để động cơ đổi chiều quay sang tốc độ n = 800v/phút và vẽ đặc tính cơ khi tốc độ n = 800v/phút. Bài 22. Một động cơ kích từ độc lập có các tham số sau : Pđm = 10KW, Uđm = 110V, Iđm = 100A, nđm = 500v/phút. Trang bị cho một cơ cấu nâng đang làm việc trên đường đặc tính tự nhiên với phụ tải Mc = 0,8 Mđm và động cơ đã nâng hàng xong. Hãy vẽ đặc tính cơ và xác định Rf cần nối vào mạch phần ứng để động cơ hạ tải với tốc độ bằng 1/2 tốc độ nâng. Bài 23. Một động cơ một chiều kích từ độc lập có các tham số sau : Pđm = 4,2KW, Uđm = 220V, Iđm = 20A, nđm = 500v/phút được trang bị cho một cơ cấu nâng. Khi động cơ đang nâng tải trên đặc tính cơ tự nhiên. Người ta đọc được giá trị dòng điện chạy trong mạch phần ứng 21A. Để dừng tải lại người ta sử dụng hãm động năng kích từ độc lập. Hãy vẽ đặc tính cơ và xác định trị số điện trở hãm dùng để nối kín mạch phần ứng sao cho dòng điện hãm ban đầu nằm trong phạm vi cho phép. Hãy vẽ đặc tính cơ và xác định giá trị R dùng để nối kín mạch phần ứng để động cơ hạ tải trong trạng thái hãm động năng với tốc độ hãm bằng 1/2 tốc độ nâng. Bài 24. Một động cơ một chiều kích từ độc lập có các tham số sau : Pđm = 75kW, Uđm = 440V, Iđm = 194A, nđm = 1000rpm a) Vẽ đặc tính cơ tự nhiên & xác định độ cứng đặc tính cơ. b) Khi tải định mức, thêm điện trở phụ Rf = 0,069 vào mạch phần ứng, xác định tốc độ động cơ c) Động cơ đang làm việc trên đặc tính cơ tự nhiên, tải giảm còn một nửa thì tốc độ động cơ là bao nhiêu. Tính điện trở hãm ngược bằng cách đảo chiều cực tính điện áp phần ứng & công suất tối đa của điện trở hãm. Bài 25. Một động cơ kích từ độc lập có Pđm = 10KW, Uđm = 110V, Iđm = 100A, nđm = 500v/phút. Đang làm việc trên đặc tính cơ tự nhiên với phụ tải Mc = 0,8Mđm. Khi động cơ đang làm việc ổn định thì đột ngột điện áp giảm xuống còn 90V. Hãy xác định 4
tốc độ ổn định của động cơ lúc ban đầu rồi phân tích các trạng thái làm việc của động cơ khi chuyển từ tốc độ ban đầu đến tốc độ sau. Xác định dòng điện chạy qua phần ứng động cơ và vẽ đặc tính cơ của động cơ tại thời điểm điện áp vừa thay đổi. Bài 26. Một động cơ một chiều kích từ độc lập có các tham số sau : Pđm = 25KW , nđm = 500V/phút, Iđm = 120A, Uđm = 220V. Moment quán tính của roto JA = 3,7 Mc = 382Nm, Jqđ = 6,3 kgm2 Động cơ khởi động gián tiếp qua các cấp Rf và đòng điện lớn nhất trong qua trình khởi động là : I1 = 2,5Iđm = 300A. Hãy xác định các cấp R và thời gian khởi động. Bài 27. Một động cơ một chiều kích từ độc lập có Pđm = 4KW, Uđm = 220V, Iđm = 20A, n = 1000V/phút. Động cơ khởi động với Mc = 0,8 Mđm. Dòng điện lớn nhất trong quá trình khởi động I1 = 50A. Hãy xác định số cấp khởi động và xác định giá trị của R cần cắt ra khi chuyển đặc tính. Bài 28. Một động cơ một chiều kích từ độc lập có Pđm = 75kW, Uđm = 440V, nđm = 1000V/phút, Iđm = 194A, Rư = 0,072 Xác định độ cứng của đường đặc tính cơ tự nhiên. Xác định tốc độ khi giảm từ thông còn 2/3 đm với phụ tải là định mức và điện trở phụ trong mạch phần ứng bằng 0. Bài 29. Một động cơ một chiều kích từ nối tiếp đang làm việc ở trạng thái động cơ trên đường đặc tính cơ tự nhiên, người ta đo được dòng điện chạy qua động cơ bằng 18A. Để hãm dừng nhanh động cơ, người ta áp dụng biện pháp đảo ngược cực tính điện áp phần ứng và nối thêm Rf. Hãy tính Rf bằng bao nhiêu để dòng điện hãm ban đầu 2,5Iđm Tham số của động cơ: Uđm = 220V; Rư = 0,5 và Rkt = 1/2 Rư = 0,25 CHƯƠNG 3: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ. Bài 30. 5
Động cơ dị bộ rotor dây quấn chịu tải định mức. Mạch rotor đươc nối thêm điện trở RS’. Hãy tính tốc độ của động cơ: Pdm = 22,5KW; Udm = 380V/220V / 50Hz; ndm = 1460 v/p; 2p = 4; R1 = 0,2 ; R2’ = 0,24 ; X1 = 0,39 ; X’2 = 0,46 ; RS’= 1,2 ; Bài 31. Động cơ dị bộ rotor dây quấn chịu tải định mức. Mạch stator có nối thêm trở kháng X. Hãy tính tốc độ của động cơ: Pdm = 22,5KW; Udm = 380V/220V / 50Hz; ndm = 1460 v/p; 2p = 4; R1 = 0,2 ; R2’ = 0,24 ; X1 = 0,39 ; X’2 = 0,46 ; X = 0,75 . Bài 32. Cho động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto dây quấn có các số liệu như sau: Pđm = 13 kW; nđm = 955 vòng/phút. 220 V; X1= 1,2 ; X’2 = 1 ; R2, = 0,4 ; R1 = 0,4 ; 2p = 6; Điện áp dây của lưới Ud = 220 V, f= 50 Hz; 1. Tính 1, sth ; Mth ; sđm ; Mnm và Mđm của động cơ. 2. Tìm giá trị điện trở phụ (đã quy đổi về stato) mắc vào mạch rôto để sth=0,5 Tính tốc độ từ trường 1 , Mômen tới hạn khi đó. Bài 33. Động cơ dị bộ 3 pha chịu tải MP. Ta thay đổi nhanh điện áp lưới về giá trị U11, U12 với tần số không đổi. Hỏi tốc độ của động cơ thay đổi như thế nào? Pdm = 3 KW; Udm = 380V/220V / 50Hz; ndm = 1420 rpm; R1 = 0,81 ; R2’ = 0,91 ; L1 = L’2 = 8,85 mH; 2p = 4; MP = 15Nm; U11 = 340V; U12 = 300V; Bài 34. Động cơ dị bộ 3 pha rotor lồng sóc được nạp từ nguồn có tần số thay đổi, điện áp không đổi. Động cơ chịu tải Mp. Hãy tính: Tốc độ động cơ khi tần số f1. Pdm = 60 KW; ndm = 577 v/p; Udm = 380V/220V; 2p = 10; R1 = 0,0549 ; R2 = 0,0677 ; L1 = 0.5mH; L’2 = 0,46 mH; Mp = 1000 Nm; f1 = 45Hz; Bài 35. Động cơ dị bộ 3 pha chịu tải MP. Ta thay đổi điện áp lưới về giá trị U11, và tần số về f1. Hỏi tốc độ của động cơ thay đổi như thế nào? Pdm = 3 KW; Udm = 380V/220V / 50Hz; ndm = 1420 rpm; R1 = 0,81 ; R2’ = 0,91 ; L1 = L’2 = 8,85 mH; 2p = 4; MP = 15Nm; U11 = 342V; f1 = 45Hz; Bài 36. Cho động cơ điện không đồng bộ ba pha có các số liệu như sau: Pđm = 13 kW; 2p=4; 60Hz, . 460V, đấu Y ; X1= 1,3 ; X2 = 1,94 ; R2 = 0,69 ; R1 = 1 ; Bỏ qua tổn hao không tải. động cơ kéo tải M c = 0,0123ω2. Tốc độ động cơ được điều khiển bằng cách thay đổi điện áp. Nếu tốc độ động cơ là 1550rpm, hãy xác định: a) Dòng rotor I2 và điện áp đặt vào sattor. b) Hệ số trượt s ứng với dòng cực đại Imax. 6
c) Tốc độ và momen động cơ khi Imax Bài 37. Cho động cơ điện không đồng bộ ba pha có các số liệu như sau: Pđm = 13 kW; 2p=2; 50Hz ; X2 = 0,9 ; R2 = 0,12 . a) Xác định hệ số trượt của động cơ khi truyền động cho tải M c = 0,0136ω2với điện áp pha 254V và 200V, nếu bỏ qua R1 , X1 , mạch từ hóa và tổn hao trên rotor. b) Khi R1 = 0,08 ; X1 = 0,62 , Xm = 6,7 , tốc độ động cơ được điều chỉnh thông qua nghịch lưu với tần số 46Hz và điện áp 190V. Xác định momen và dòng điện tại tần số và điện áp trên, giả thiết tốc độ động cơ được giữ cố định tại thời điểm này. Bài 38. Động cơ dị bộ 3 pha với rotor dây quấn chịu tải bị động ( chiều tải phụ thuộc vào chiều quay) MP. Khi hãm ngược dòng điện với điện trở mắc thêm vào mạch rotor. a. Hãy tính điện trở cần phải mắc thêm vào rotor, để moment hãm ban đầu có giá trị Mho. b. Moment ở cuối quá trình hãm có độ lớn thế nào? Pdm = 3kW; Udm = 380/220V/ 50Hz; Idm = 6,9A; 2p = 4; ndm = 1420 v/p; MP = 17Nm; R1 = 1,81 ; R2’ =1,91 ; L1 = L’2 = 8,85 mH; Mho= 30Nm. Bài 39. Động cơ dị bộ 3 pha với rotor dây quấn chịu tải thế năng MP. Khi hãm ngược dòng điện với điện trở mắc thêm vào mạch rotor. a. Hãy tính điện trở cần phải mắc thêm vào rotor, để moment hãm ban đầu có giá trị Mho. b. Tính tốc độ và moment khi động cơ hãm xác lập. Pdm = 3kW; Udm = 380/220V/ 50Hz; Idm = 6,9A; 2p = 4; ndm = 1420 v/p; R1 = 1,81 ; R2’ =1,91 ; L1 = L’2 = 8,85 mH; Mho= 55Nm, tải có m = 500Kg, Dt = 0,2m, i = 6. Bài 40. Một động cơ điện không đồng bộ ba pha có tham số sau : Pđm = 60KW , nđm = 720V/phút, fđm = 50Hz , m = 2,2, 2p = 8. Hãy xác định tốc độ của động cơ khi Moment phụ tải đặc lên trục động cơ Mc = 0,8 Mđm Khi động cơ mở máy trực tiếp thì Moment khởi động của động cơ là bao nhiêu ? Bài 41. Một động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha có các tham số sau : Pđm = 7,5KW, nđm = 945rpm, fđm= 50Hz , m= 2,5, 2p = 6, Iđm= 20A, Uđm 380V Hãy xác định Moment mở máy của động cơ khi mở máy trực tiếp. Tốc độ của động cơ khi động cơ làm việc trên đặc tính tự nhiên với Mc = 0,8Mđm. Bài 42. Một động cơ điện không đồng bộ ba pha có 2p=4; R2 = 0,1 ; R1=0 ; 220V truyền động cho tải có phương trình đặc trưng Mc = 0,16ω2. Xác định tần số đặt vào và hệ số trượt s khi tốc độ động cơ là 1500 vòng/phút, giả thiết rằng momen ngõ ra đạt cực đại tại tần số này. 7
Bài 43. Một động cơ điện không đồng bộ ba pha Roto dây quấn, đang làm việc trên đường đặc tính cơ tự nhiên với Mc = 23,7Nm. Các số liệu của động cơ như sau : Pđm=2,2KW, nđm = 885rpm, m = 2,3, 2p = 6,Iđm= 12,8A, Uđm = 220V,E2 = 135V. Xác định tốc độ động cơ khi thêm vào Roto điện trở bằng 1,5 . Tính Rf cần thiết thêm vào khi động cơ làm việc với tốc độ n = 300V/phút. Bài 44. Cho một động cơ điện không đồng bộ có các tham số sau : Uđm = 380 V, Pđm = 7,5KW, nđm = 905 rpm, Istđm = 19,3A, IkđTN = 4,4Istđm, MkđTN = 3Mđm , Cos nm = 0,74. Để cho tải trọng của một palăng khỏi bị giật mạnh, khi khởi động người ta nối stator động cơ qua 1 điện trở khởi động. Hãy tính giá trị điện trở ngoài cho động cơ đó. Bài 45. Tính điện trở trong mạch một chiều để hãm động năng động cơ không đồng bộ ba pha có các số liệu như sau : Uđm = 380V, Pđm = 11KW, nđm = 685 rpm, Istđm = 28,8A, dòng ba pha không tải Isto = 19,4 A, rst = 0,43 . Nguồn xoay chiều của động cơ là một bộ biến tần 25Hz. Lưới một chiều để cung cấp dòng điện cho hãm động năng có điện áp 220V. Yêu cầu hãm nhanh. Bài 46. Tính điện trở khởi động cho một động cơ không đồng bộ 380V, 40KW, 980V/phút, Erđm = 191V, Irđm = 126A. Dùng để truyền động một máy đập có bánh đà . Để dùng phần động năng của bánh đà người ta nối vào Roto một đoạn điện trở cố định để cho động cơ có độ trượt scđ = 0,1 khi Moment bằng định mức. Bài 47. Chọn máy phát hãm động năng và tính toán điện trở Roto khi hãm động năng cho một động cơ không đồng bộ có bánh đà dùng để truyền động giá cán. Động cơ 850KW, 6000V, 590V/phút, Moment định mức bằng 13,5KNm, Isto = 27,8A, rst = 0,6 . Moment cản tĩnh tổng của Roto và bánh đà J = 12,5 Tm 2. Moment cản tĩnh không tải bằng 1,4KNm. Động cơ được điều khiển nhờ một bộ điều chỉnh trượt dùng contactor. Thời gian hãm cho phép khoảng 2 phút. Bài 48. Tính toán điện trở phụ nối thêm vào mạch kích từ và điện hãm của mạch hãm động năng động cơ không đồng bộ, 380V,5kW, 940rpm, Erđm = 164V, Irđm = 20,6A, Istđm = 14,9A, Isto = 10,9A, rst = 1,22 . Dòng điện kích từ một chiều được cấp từ lưới 220V. Động cơ điều khiển nhờ một contactor đặt cách động cơ 30m. Yêu cầu hãm nhanh. 8
CHƯƠNG 4: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ. Bài 49. Một động cơ kích từ độc lập có các thông số sau : Pđm = 29KW, Uđm = 440V, Iđm = 76A, nđm = 1000rpm Hãy xác định Moment cho phép của động cơ khi phụ tải dài hạn với điều kiện làm việc Ic = Iđm và tốc độ quay của động cơ là 1,5 nđm. Bài 50. Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có công suất nhỏ được cấp điện qua chỉnh lưu cầu 1 pha bán điều khiển. Biết điện áp nguồn xoay chiều U = 240V, Thyristo được mồi với góc mở = 110o . Điện áp đặt vào phần ứng động cơ có dạng như hình vẽ sau. Xác định tốc độ quay của động cơ ứng với M = 1,8 Nm cho biết: Hằng số Moment dòng điện của động cơ là 1Nm/A, Rư = 6 (bỏ qua tổn hao bộ chỉnh lưu) Um Eư 50o 110o 180o 360o t Bài 51. Động cơ điện một chiều kích từ độc lập được cung cấp điện từ chỉnh lưu cầu 1 pha bán điều khiển có điện áp nguồn xoay chiều U = 240V, f = 50Hz có Eư = 150V, Rư = 6 , = 80o, tỷ số = = 0,9 Utb = 169V. Xác định Moment trung bình và tốc độ quay của động cơ. Bài 52. Người ta cung cấp cho một động cơ một chiều công suất nhỏ kích từ độc lập từ nguồn 240V,50Hz qua chỉnh lưu cầu một pha bán điều khiển. Các thông số của phần ứng là điện cảm = 0,06H, điện trở bằng 6 , hằng số từ thông 0,9Nm/A (vòng/rad/s). Người ta đưa vào một mạch vòng kín để duy trì tốc độ 9
không đổi là 1000rpm, cho tới khi Moment là 4Nm. Xácđịnh biến thiên của góc mở bắt đầu từ lúc chạy không tải để thỏa mãn điều kiện tốc độ không đổi. Bài 53. Một động cơ không đồng bộ ba pha roto dây quấn r2 = 0,0278 , nđm = 970rpm, hiệu suất = 0,885. Để thay đổi tốc độ động cơ người ta mắc thêm Rf vào mạch roto. Tính Rf ? để tốc độ động cơ bằng 700rpm. Biết rằng Moment cản của tải không phụ thuộc tốc độ. f = 50Hz, no = 1000rpm Bài 54. Một đồng cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc có bốn cực, điện áp U = 220V, f = 50Hz. Người ta dùng bộ nghịch lưu để cung cấp điện cho động cơ. Để thay đổi tốc độ động cơ người ta sử dụng phương pháp biến đổi tần số. Hãy tính tốc độ động cơ và lượng điện áp đầu ra của bộ nghịch lưu với f = 30Hz, 40Hz, 50Hz,60Hz. Bài 55. Một động cơ không đồng bộ ba pha Roto dây quấn sáu cực được nối qua bộ nghịch lưu, biết điện áp giữa các vành trượt E2 = 600V. Xác định góc mồi của bộ nghịch lưu ở tốc độ 600V/phút. Bộ nghịch lưu được nối vào lưới ba pha 415V, 50Hz. Bỏ qua hiện tượng chuyển mạch và các tổn hao. Bài 56. Một bộ nghịch lưu cung cấp cho động cơ roto lồng sóc 4 cực điện áp U = 240V,50Hz. Xác định tần số và hiệu điện thế ở đầu ra khi tốc độ của động cơ bằng 900V/phút. Bài 57. Một bộ nghịch lưu cung cấp cho một động cơ không đồng bộ ba pha ở tần số 52Hz và thành phần cơ bản của điện áp pha là 208V. Xác định tốc độ khi hệ số trượt bằng 0,04. Khi bộ nghịch lưu chuyển đột ngột sang f = 48Hz và điện áp = 192V thì tốc độ bằng bao nhiêu ? CHƯƠNG 5 và 6: CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN Bài 58. 10
Cho đồ thị phụ tải tĩnh của một máy sản xuất có các tham số sau : t (s) 25 12 40 40 7 15 Mc(Nm) 55 100 50 80 140 70 Hệ thống yêu cầu tốc độ bằng 1800V/phút Động cơ để kéo hệ thống trên có : Pđm = 13kW, nđm = 1000rpm, m = 2,2 Hãy kiểm tra tính hợp lý của động cơ trên Bài 59. Cho đồ thị phụ tải tĩnh của một máy sản xuất có các tham số sau : t (s) 20 10 40 40 5 20 Mc(Nm) 50 100 50 80 120 50 Tốc độ yêu cầu của máy sản xuất nyc = 1450vòng/phút. Động cơ kéo máy sản xuất có : Pđm = 13kW, nđm = 1450rpm, bội số quá tải Mmax/Mđm = 2,2. Hãy kiểm nghiệm xem động cơ có thể kéo máy sản xuất trên hay không? Bài 60. Cho đồ thị phụ tải sau : t (s) 50 70 90 25 50 73 40 Mc(Nm) 230 0 200 30 230 0 0 Có tốc độ yêu cầu nyc = 720V/phút Động cơ kéo máy trên có thông số : Pđm = 11kW, nđm = 720rpm, Uđm = 220V/380V, đc = 60% đấu sao Hãy kiểm tra công suất của động cơ trên Bài 61. Hãy xác định công suất động cơ kéo 1 máy sản xuất có đồ thị phụ tải sau : t (s) 20 10 30 30 6 Mc(Nm) 40 90 40 70 120 Có tốc độ yêu cầu bằng 1450rpm. Bài 62. Cho đồ thị phụ tải sau : T (s) 15 6 20 10 15 8 5 40 11
Mc(Nm) 240 140 0 190 0 260 100 0 Dùng cho động cơ dài hạn có Pđm = 10 kW, nđm = 750rpm, Uđm = 220V/380V kéo phụ tải ở tốc độ định mức. Hãy kiểm tra công suất động cơ trên. Bài 63. Hãy xác định công suất động cơ trong cầu trục có đồ thị phụ tải như sau : t (s) 12 4 20 10 25 15 8 5 40 Mc(Nm) 250 150 0 200 70 0 270 100 0 Tốc độ yêu cầu bằng 720V/phút, bỏ qua tổn hao trong khâu truyền lực. Bài 64. t (phút) 2 3 1 4 2 3 1 4 …. Pc(KW) 15 14 10 0 15 14 10 0 …. Công suất động cơ là 14KW, tc = 60% Kiểm tra công suất động cơ theo đồ thị phụ tải tĩnh đã cho. Nếu giữ công suất động cơ không thay đổi, giảm hệ số đóng điện của động cơ xuống là 45% thì động cơ có đạt yêu cầu không ? Bài 65. Cho đồ thị phụ tải tĩnh của một máy sản xuất như sau : t (s) 25 50 15 10 25 50 P(kW) 6 10 12 0 6 10 Số liệu của động cơ như sau: P=10kW; n= 1450vòng/phút; bội số quá tải K1=2, bội số mở máy K2 =1,4, hiệu suất định mức là 0,89. Hiệu suất của động cơ phụ thuộc vào tải như sau: P1=6kW P2=10 kW P3=12 kW 1 = 0,87 2 = 0,88 3 = 0,89 Dùng phương pháp tổn thất trung bình để khảo sát xem có thể dùng động cơ làm việc dài hạn trên để truyền động cho máy sản xuất không? Bài 66. t (s) 50 73 80 40 25 50 73 …. 12
Mc(Nm) 230 0 150 0 40 230 0 …. Tốc độ yêu cầu = 720V/phút Động cơ kéo máy trên có số liệu như sau : Pđm = 16kW, nđm = 720rpm, Uđm = 230V/380V, đc = 40% đấu sao. Hãy kiểm nghiệm công suất động cơ trên. Mc (Nm) 150 Bài 67. 110 Cho đồ thị phụ tải như hình vẽ : 110 Tốc độ yêu cầu của hệ thống: 720rpm. Động cơ kéo hệ thống có Pđm = 11kW, t(s) Uđm = 380V, 0 m = 1,8, Mđg (Nm) nđm = 720V/phút. 132 Hãy kiểm tra điều kiện quá tải của động cơ. 0 t(s) 160 5 700 4 tkđ tôđ th CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1 13
Câu1, Đặc tính cơ và độ cứng của đặc tính cơ của động cơ điện. Câu 2, Đặc tính cơ của máy sản xuất, phân tích một số dạng đặc tính cơ cơ bản của máy sản xuất: bơm, quạt, máy nén, cần trục, băng tải, thang máy, máy công cụ,… Câu 3, Các trạng thái động cơ và trạng thái hãm của động cơ điện. Câu 4, Phương pháp tính qui đổi lực và mô men về trục động cơ. Câu 5, Phương trình chuyển động của truyền động điện. Câu 6, Khái niệm về đặc tính cơ của máy sản xuất và của động cơ điện? Ý nghĩa của việc nghiên cứu đặc tính cơ (đặc tính cơ điện)? CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2 1; Vẽ và giải thích sơ đồ nối dây cơ bản, các phương trình cơ bản và đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập và kích từ song song. 2; Ảnh hưởng của các thông số đến đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập. 3; Phương pháp vẽ đặc tính cơ tự nhiên và đặc tính cơ nhân tạo của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập. 4; Khởi động động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập, phương pháp giải tích và phương pháp hình học xác định điện trở khởi động. 5; Vẽ và giải thích sơ đồ nối dây cơ bản, các phương trình cơ bản và đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều kích từ nối tiếp. 6; Phương pháp vẽ đặc tính cơ tự nhiên và nhân tạo của động cơ điện 1 chiều kích từ nối tiếp. 7; Các trạng thái hãm động cơ điện 1 chiều: hãm tái sinh, hãm động năng và hãm nối ngược. 8, Điều chỉnh tốc độ động cơ điện 1 chiều bằng phương pháp thay đổi điện trở phần ứng. 9, Điều chỉnh tốc độ động cơ điện 1 chiều bằng phương pháp thay đổi điện áp. 10, Điều chỉnh tốc độ động cơ điện 1 chiều bằng phương pháp thay đổi từ thông. 11, Điều chỉnh tốc độ động cơ điện 1 chiều bằng phương pháp rẽ mạch phần ứng. CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3 1. Các phương trình cơ bản và đặc tính cơ của động cơ điện dị bộ: sơ đồ thay thế, phương trình dòng điện, phương trình đặc tính cơ, công thức tính mô ment và độ trượt tới hạn, công thức Closs đơn giản và đầy đủ. 2. Các thông số ảnh hưởng đến đặc tính cơ động cơ không đồng bộ. 3. Khởi động động cơ điện dị bộ: Khái quát, các yêu cầu, dòng điện, mô ment khởi động, các phương pháp khởi động. 4. Tại sao khi thêm điện trở phụ vào mạch rotor thì có thể cải thiện được đặc tính mở máy của động cơ? Nếu thêm điện kháng vào thì đặc tính mở máy có bị thay đổi không? 5. Tính toán điện trở khởi động động cơ điện dị bộ: cách mắc mạch điện, đặc tính cơ, chọn các trị số mô ment, phương pháp đồ thị, đại số xác định trị số điện trở khởi động. 6. Phương pháp hãm tái sinh động cơ điện dị bộ: khái quát, công thức dòng điện, đặc tính cơ ứng với các trường hợp hãm tái sinh. 14
7. Phương pháp hãm ngược động cơ điện dị bộ: khái quát, công thức dòng điện, đặc tính cơ ứng với các trường hợp hãm ngược. 8. Phương pháp hãm động năng động cơ điện dị bộ: khái quát, công thức dòng điện, các sơ đồ nối dây, đặc tính cơ ứng với các trường hợp hãm động năng. 9. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện dị bộ bằng cách thay đổi điện áp không thay đổi tần số: sơ đồ nối dây, đặc tính cơ,các phương pháp thay đổi điện áp. 10. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện dị bộ bằng cách thay đổi điện trở rotor; sơ đồ nối dây, đặc tính cơ, các phương pháp thay đổi điện trở rotor. 11. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện dị bộ bằng cách thay đổi tần số nguồn; luật điều chỉnh theo khả năng quá tải, đặc tính cơ, các phương pháp thay đổi tần số. 12. Điều chỉnh tốc độ động cơ điện dị bộ bằng cách thay đổi số cặp cực: sơ đồ nối dây, so sánh các giá trị sth, Mth , đặc tính cơ ứng với các phương pháp thay đổi cặp cực. CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4 1 Nguyên lý và đặc tính cơ của hệ ổn định tốc độ động cơ điện một chiều dùng phản hồi dương dòng tải. 2 Nguyên lý và đặc tính cơ của hệ ổn định tốc độ động cơ điện một chiều dùng phản hồi âm điện áp phần ứng. 3 Nguyên lý và đặc tính cơ của hệ ổn định tốc độ động cơ điện một chiều dùng phản hồi âm tốc độ. 4 Nguyên lý điều áp ổn định tốc độ dùng phản hồi âm tốc độ động cơ không đồng bộ. 5 Nguyên lý điều áp tần số ổn định tốc độ dùng phản hồi âm tốc độ và phản hồi dương dòng điện động cơ điện không đồng bộ. CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5 Câu 1: Phương trình cân bằng nhiệt trong động cơ điện. Câu 2: Các chế độ làm việc của truyền động điện. Câu 3: Đồ thị phụ tải của truyền động điện. Câu 4: Chọn động cơ điện làm việc dài hạn cho TĐĐ không điều chỉnh. Câu 5: Chọn động cơ điện làm việc ngắn hạn cho TĐĐ không điều chỉnh. Câu 6: Chọn động cơ điện làm việc ngắn hạn lặp lại cho TĐĐ không điều chỉnh. Câu 7: Chọn động cơ điện cho TĐĐ có điều chỉnh tốc độ. CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 6 Câu 1: Phương pháp kiểm nghiệm động cơ theo nhiệt sai cực đại Câu 2: Phương pháp kiểm nghiệm động cơ theo tổn thất trung bình Câu 3: Kiểm nghiệm động cơ theo phương pháp trung bình bình phương. Câu 4: Phương pháp Nghiệm động cơ điện theo điều kiện quá tải, khởi động và thời gian . Câu 5: Phương pháp kiểm nghiệm động cơ theo nhiệt sai cực đại 15
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 7 1; Nguyên tắc điều khiển theo thời gian: Trình bày nguyên tắc chung, các quá trình tự động khởi động và hãm động cơ điện theo nguyên tắc thời gian. 2; Nguyên tắc điều khiển theo tốc độ: Trình bày nguyên tắc chung, các quá trình tự động khởi động và hãm động cơ điện theo nguyên tắc tốc độ. 3; Nguyên tắc điều khiển theo dòng điện: Trình bày nguyên tắc chung, các quá trình tự động khởi động và hãm động cơ điện theo nguyên tắc dòng điện. CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 8 1 – Thuyết minh cấu trúc,nguyên lý hoạt động, các loại bảo vệ của các sơ đồ điều khiển trong chương 8. 2 – Sưu tầm, thiết kế và thuyết minh 10 hệ thống điều khiển hệ truyền động điện phù hợp với chương trình học. 16