Bài tập máy điện chương 10: Giải chi tiết và nâng cao

CHƯƠNG 10: VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

Bài số 10-1. Họ đặc tính M = f(s) của động cơ điện không đồng bộ ba pha rotor dây

quấn có số liệu: 300kW, 2300V nối Y, 50Hz, 14 cực từ trình bày trên hình VD 10-1.

Đường cong A và D cho biết giới hạn của điện trở điều chỉnh. Xác định (a) điện trở

điều chỉnh để mômen khởi động bằng mômen cực đại; (b) dòng điện và mômen khởi

động của trường hợp (a); (b) bội số mômen khởi động của trường hợp (a). Cho biết a =

3.8 và các thông số của động cơ trên một pha như sau:

R1 = 0.403 , R’2 = 0.317 , Rfe = bỏ qua

X1 = 1.32  ; X’2 = 1.32  XM = 35.46 

Điện áp và tổng trở theo Thévenin:

U 2600

U 1327.9V

3 3

  



1 M

1 1 M

U jX 1327.9 j35.46

U 1280.2 + j11.033 = 1280.2 0.5 V

R j(X X ) 0.403+j(1.32+35.46)

 

   

 



1 1 M

(R jX ) jX (0.403 + j1.32) j35.46

Z (0.3745 + j1.2767)

R j(X jX ) 0.403 + j(1.32 + 35.46)

  

   

 

Điện trở điều chỉnh:

2 K

m2 2

th tn 2

R R

s 1

R (X X )

 



 



 

 2 2

K th tn 2 2

R R (X X ) R

  

   

2 2

0.3745 (1.2767 1.32) 0.317 2.3066

     

K2 2

R 2.3066

R 0.1597

a 3.8



   

Dòng điện trong roto khi khởi động là:

2 2

tn 2 K tn 2

(R R R ) (X X )



  

   

2 2

1280.2 0.5

322.7656A

(0.3745 0.317 2.3066) (1.2767 1.32)



 

   

Tốc độ góc đồng bộ:

2 f 2 50

44.8799 rad/s

p 7

 

   

Mô men khởi động:

2 2

K 2K 2 K

m 3

M I (R R ) 322.765 (0.317 + 2.3066) 18270Nm

44.8799

 

     



Từ đường cong ta có sđm = 0.015. Như vậy:

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

1 tn 2 dm

2 2

1 tn 2 dm tn 2

m U R / s

(R R /s ) (X X )





 

 

   

2 2

3 1280.2 0.317 /0.015

4933Nm

44.8799 (0.3745 0.317 / 0.015) (1.2767 1.32)



  

  

Bội số mô men khởi động:

M 18270

m 3.7036

M 4933

  

Bài số 10-2. Một động cơ điện không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc, công suất 22kW,

50Hz, 380V nối Y, 6 cực từ, 46A, 975 vòng/phút, tổng trở pha vào khi rotor ngắn mạch

ZVK = 0.797690 . Động cơ khởi động dùng điện trở mắc nối tiếp vào mỗi dây pha

rotor. Xác định (a) điện trở khởi động để dòng điện khởi động bằng ba lần dòng điện

định mức; (b) điện áp pha đặt lên dây quấn stator khi khởi động; (c) mômen khởi

động % của động cơ so với mômen định mức, cho biết mK = 1.5.

Tổng trở một pha của động cơ khi khởi động:

VK K K K

Z Z R 0.797 69 R 0.2856 + j0.7441 R

      

Điện áp trên một pha:

U 380

U 219.3931V

3 3

  

Dòng điện khởi động:

K dm

I 3I 3 46 138A

   

Mặt khác ta có:



Do vậy:

U 219.3931

Z 1.5898

I 138

   

 2 2

(R 0.2856) 0.7441 1.5898

   

 2 2

R 1.5898 0.7441 0.2856 1.1193

    

Điện áp đặt vào động cơ khi khởi động:

K K VK

U I Z 138 0.797 109.986A

   

Mô men khởi động tỉ lệ với bình phương điện áp nên:

K1 dm 1

K2 K2 K

M 1.5M U

M M U

 

 

 

 

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

100



K2 dm dm dm

U 109.986

M 1.5M = 1.5M = 0.377M

U 219.3931

   

 

   

 

Bài số 10-3. Một động cơ điện không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc có các số liệu định

mức: 7.5kW, 50Hz, 380V nối Y, 4 cực từ, 23.8A, 1455 vòng/phút, góc của tổng trở pha

khi rotor đứng yên 690. Động cơ khởi động dùng cuộn kháng (cho rằng RCK = 0) mắc

nối tiếp vào mỗi dây pha. Xác định điện cảm L cuộn kháng để dòng điện khởi động

bằng hai lần dòng điện định mức; điện áp pha đặt lên dây quấn stator khi khởi động,

cho biết bội số dòng điện khởi động mI = 5.5.

Điện áp trên một pha:

U 380

U 219.3931V

3 3

  

Dòng điện khởi động trực tiếp:

K dm

I 5.5I 5.5 23.8 130.9A

   

Tổng trở khi roto đứng yên:

U 219.3931

z 1.676

I 130.9

   

Do góc pha ban đầu là 69o nên ta có:

Z 1.676 69 (0.6006 + j1.5647)

   

Dòng khởi động khi có cuộn kháng:

KCK dm

I 2I 2 23.8 47.6A

   

Điện kháng cần để khởi động:

KCK

U 219.3931

z 4.6091

I 47.6

   

Điện kháng cần nối vào động cơ:

2 2

0.6006 (X 1.5647) 4.6091

   

 2 2

X 4.6091 0.6006 1.5647 3.0051

    

 CK

X 3.0051

L 0.0096H

2 f 100

  

 

Điện áp đặt vào động cơ khi khởi động:

K K VK

U I Z 47.6 1.676 79.8V

   

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

101

Bài số 10-4. Một động cơ điện không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc, công suất 90kW,

50Hz, 380V nối Y, cos = 0.85, 6 cực từ, 980 vòng/phút, mK = 1.25, mI = 6.737. Xác định

(a) dòng điện lưới và mômen khởi động với điện áp lưới 460V. Nếu động cơ được

khởi động bằng MBA tự ngẫu với điện áp 70% điện áp định mức, xác định (b) dòng

điện lưới và mômen khởi động của động cơ.

Dòng điện và mô men khi khởi động với điện áp 460V:

P 90 10

M 9.55 9.55 877.0408Nm

n 980



  

K380 M dm

M m M 1.25 877.0408 1096.3Nm

   

K460

K380

M 460

M 380

 



 

 



2 2

K460 K380

460 460

M M 1096.3 1606.5Nm

380 380

   

   

   

   

P 90 10

I 160.8716A

3U cos 3 380 0.85



  

  

K380 I dm

I m I 6.737 160.8716 = 1083.8A

  

K460

K380

I 460

I 380

  K460 K380

460 460

I I 1083.8 1312A

380 380

   

Dòng điện và mô men khi khởi động với biến áp tự ngẫu:

K dm

U 0.7 U 0.7 380 266V

    

K266 K380

I 0.7 I 0.7 1083.8 758.6543A

    

U 1

a 1.428

U 0.7

  

K266

I 758.6543

I 531.058A

a 1.428

  

K266

K380

M 266

M 380

 



 

 



2 2

K266 K380

266 266

M M 1096.3 537.1875Nm

380 380

   

   

   

   

Bài số 10-5. Một động cơ điện không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc có số liệu sau:

150kW, 50Hz, 380V nối Y, 980 vòng/phút, bội số mômen khởi động mK = 1.5. Nếu

động cơ được khởi động bằng MBA tự ngẫu nối Y với điện áp 65% điện áp định mức,

hãy vẽ sơ đồ mạch điện pha và xác định mômen khởi động khi điện áp định mức (a)

và điện áp giảm (b) .

Dòng điện và mô men khi khởi động với điện áp định mức 380V:

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

102

P 150 10

M 9.55 9.55 1461.7Nm

n 980



  

K M dm

M m M 1.5 1461.7 2192.6Nm

   

Mô men khi khởi động với biến áp tự ngẫu:

K dm

U 0.65 U 0.65 380 247V

    

K247

K380

M 247

M 380

 



 

 



2 2

K247 K380

247 247

M M 2192.6 926.3735Nm

380 380

   

   

   

   

Bài số 10-6. Một động cơ điện không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc có số liệu định

mức như sau: 40kW, 50Hz, 380V nối Y, cos = 0.81,  = 0.89, 12 cực từ, 495 vòng/phút.

Dòng điện khởi động và bội số mômen khởi động trương ứng với điện áp định mức là

525A và mM = 1.2. Hãy tính (a) dòng điện định mức; (b) mômen định mức; (c) điện áp

để mômen khởi động bằng 70% mômen định mức; (d) tỉ số MBA tự ngẫu, nếu động cơ

được khởi động bằng MBA tự ngẫu nối Y trong trường hợp (c); (e) dòng điện trong

dây quấn stator, lưới điện khi động cơ khởi động với MBA tự ngẫu trong trường hợp

(c).

Dòng điện định mức của động cơ:

P 40 10

I 84.3026A

3U cos 3 380 0.89 0.81



  

    

Mô men định mức:

P 40 10

M 9.55 9.55 771.7172Nm

n 495



  

Điện áp để mô men khởi động bằng 70%Mđm:

K dm

M 0.7M 0.7 771.7172 = 540.202Nm

  

dm dm

M U

 



 

 

 K

M 540.202

U U 380 317.9308V

M 771.7172

  

Nếu dùng máy biến áp tự ngẫu thì tỉ số biến đổi điện áp là:

U 380

a 1.1952

U 317.9308

  

Dòng điện trong dây quấn stato khi dùng máy biến áp tự ngẫu:

http://www.foxitsoftware.com For evaluation only.

Bài tập máy điện-Chương 10

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi