Bài tập và lý thuyết Truyền động điện

Chia sẻ: Phạm Thọ Tùng | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

1.106
lượt xem 350
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cùng tham khảo tài liệu "Bài tập và lý thuyết Truyền động điện", bài tập này gồm 15 câu hỏi tự luận có kèm đáp án giúp bạn hệ thống lại các kiến thức về truyền động điện.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài tập và lý thuyết Truyền động điện

Bài 1: Cho ĐMđl có Pđm = 2,2 Kw , Uđm= 110 V , Iđm=25,6 A,nđm=1430 v/phút.Vẽ đặc tính cơ tự nhiên ,nhân tạo với Rưf=0,78 Ω ndm 1430 Ta có: ω dm = = = 149,75 rad / s 9,55 9,55 Pdm U 2,2 .10 3 110 R u = (1 − ) dm = (1 − ) = 0,94 Ω U dm I dm I dm 110.25,6 25,6 U − R u I dm 110 − 0,94.25,6 Kφ = Kφ dm = dm = = 0,574 (T ) ωdm 149,75 U 110 ω o = dm = = 191,6 rad / s Kφ 0,574 U dm − I dm (R u + R uf ) 110 − 25,6(0,94 + 0,78) Và ta có: ω dmNT = = = 115 rad / s Kφ 0,574 Từ các số liệu đã xác định ở trên ta vẽ đường đặc tính cơ tự nhiên và đặc tính cơ nhân tạo Bài 2: Cho ĐMđl có: Pđm=16 Kw, U=220 V, Iđm=70 A,n=1000 vòng/phút ,Xác định ω khi MC=0,6 Mđm và Rưf=0,52 Ω ; Rư=0,28 Ω n 1000 Theo đề bài ta có : ω dm = = = 105 rad / s 9,55 9,55 P 16.10 3 M dm = dm = = 152,87 ( N .m) ω dm 105 Suy ra : M c = 0,6M dm = 0,6.152,87 = 91,76 ( N.m) Phươnh trình đặc tính điện cơ của động cơ: U R + Ruf ω = dm − u I dm Kφdm Kφdm U R và ω = dm − u I dm Kφdm Kφdm U dm − Ru I dm 220 − 70.0,28 suy ra: Kφ dm = = = 1.91 (T ) ω dm 105 Vậy tốc độ của động cơ khi Rưf=0,52 Ω U R + R uf 220 0,28 + 0,52 ω = dm − u Mc = − 91,76 = 91,72 rad / s Kφ dm (Kφ dm ) 2 1,91 1,912 Suy ra: n = 9,55.ω = 9,55.91,76 = 876 v / ph Bài 3: Tìm trị số của các cấp mở máy của ĐMđl có: P đm=13,5 Kw ,Uđm=110 V, Iđm=145 A, nđm=1050 v/ph.biết rằng M max = 200%M dm ,mở máy với 3 cấp điẹn trở. mm Giải: n 1050 Ta có: ω dm = = = 110rad / s 9,55 9,55 -1-
Pdm 13,5.10 3 Suy ra : M dm = = = 122 ( N .m) ω dm 110 R1 Với số cấp khởi động m=3 => λ = 3 Ru U dm U dm 110 Mà R 1 = = = = 0,379 Ω I1 2.I1 2.145 Ơû đây chọn I1=2.Iđm Pdm U 13500 110 R u = 0,5(1 − ). dm = 0,5(1 − ) = 0,058Ω U dm I dm I dm 110.145 145 0,379 => λ = 3 = 1,867 Ω 0,058 Từ đây suy ra: R 3 = λR u = 1,876.0,058 = 0,108 Ω R 2 = λ2 R u = 1,876 2.0,058 = 0,202 Ω R 1 = λ3 R u = 1,876 3.0,058 = 0,377 Ω Vậy trị số các cấp mở máy: R uf 1 = R 3 − R u = 0,108 − 0,058 = 0,05 Ω R uf 2 = R 2 − R 3 = 0,202 − 0,108 = 0,094 Ω R uf 3 = R 1 − R 2 = 0,377 − 0,202 = 0,175 Ω Bài 4: Xác định Rưfi đóng vào mạch phần ứng khi ĐMđl khi hãm đợng năng v ới I hbđ=2.Pđm. Trước khi hãm động năng đọng cơ làm việc với tải định m ức. Cho P đm=46,5 Kw, Uđm=220V, Iđm=238 A , nđm=1500 v/ph Giải: n dm 1500 Ta có: ω dm = = = 157 rad / s 9,55 9,55 Pdm U 46500 220 R u = 0,5(1 − ) dm = 0,5(1 − ) = 0,052 Ω U dm I dm I dm 220.238 238 U dm Ru Ta có: ω dm = − I dm Kφ dm Kφ dm U dm − R u I dm 220 − 0,052.238 => Kφ dm = = = 1,32 (T ) ωdm 157 Dòng hãm ban đầu : -2-
E hbd Kφ dm ω hbd I hbd = − =− Ru + Rh Ru + Rh Kφ dm ω hbd Kφ dm ω hbd 1,32.157 => Rh = − − Ru = − − Ru = − 0,052 = 0,384 Ω I hbd 2.I dm 2.238 Bài 5: Một ĐMđl có: Pđm=34 Kw Uđm=220 V, Iđm=178 A, nđm=1580 v/ph,Rư=0,042 Ω làm việc trên đặc tính cơ tự nhiên với MC=Mđm.Để dừng máy người ta chuyển sang chế độ hãm ngược (± Uư).Hãy xác định trị số Mh đọng cơ sinh ra với Rưf=1,25 Ω Giải: Mô men điêïn từ do đợng cơ sinh ra : M=K φ Ih n dm 1580 Ta có: ω dm = = = 165 rad / s 9,55 9,55 U dm − I dm Ru 220 − 178.0,042 Kφ = Kφ dm = = = 1,285 (T ) ω dm 165 Tốc độ của động cơ ở đầu quá trình hãm: U dm R u + R uf ω= − Mc Kφ Kφ 2 Pdm 34000 mà M c = 0,5M dm = 0,5 = 0,5 = 103 ( N .m) ω dm 165 220 0,042 + 1,25 => ω = − 103 = 90,9 rad / s 1,285 1,285 2 suy ra dòng hãm ngược: Đầu quá trình hãm: U dm − Kφ dm ω 220 − 1,285.90,9 I h1 = = = 79,98 A R u + R uf 0,042 + 1,25 Cuối quá trình hãm: U dm 220 I h2 = = = 170 A Ru + Ruf 0,042 + 1,25 Vậy mô men điện từ sinh ra : Đầu quá trình hãm: M h1 = KφI h1 = 1,285.79,98 = 102,8 ( N.m) Cuối quá trình hãm: M h 2 = KφI h 2 = 1,285.170 = 219 ( N.m) -3-
Bài 6: Xác định ω và Iư của ĐMđl có: Pđm=4,2 Kw ,Uđm=220 V, Iđm=22,6 A,nđm=1500 v/ph,Rư=0,841 Ω ;MC=Mđm ; φ = 0,5φ dm Giải: ndm 1500 Ta có: ω dm = = = 157 rad / s 9,55 9,55 U u − R u I dm 220 − 22,6.0,841 Mặt khác: Kφ dm = = = 1,28 (T) ωdm 157 Kφ = 0,5 Kφ dm = 0,64 (T ) Pdm 4200 M c = M dm = = = 26,75 ( Nm) ωdm 157 Vậy tốc đọ của đọng cơ khi φ = 0,5 φ dm là: U dm Ru 220 0,841 ω= − Mc = − 26,75 = 288,83 rad / s Kφ dm (Kφ dm ) 2 0,64 0,64 2 Dòng điện phần ứng lúc này: M 26,75 Iu = = = 41,8 A Kφ 0,64 Bài 7: Xác định Rưf=? Với ĐMđl có:16Kw,110 V,19,7A, 970 v/ph, Rư = 0,6 Ω , Khi hãm động năng để Iư =Iđm => ω = 0,5ωdm Giải: Phương trình đặc tính cơ khi hãm đợng năng: R u + R uf ω=− .M Kφ 2 Phương trình đặc tính điện cơ: R u + R uf ω=− .I u (1) Kφ n dm 970 Ta có: ω dm = = = 101,5 rad / s 9,55 9,55 U dm − I dm Ru 110 − 0,6.19,7 Và Kφ = Kφ dm = = = 0,967 (T ) ω dm 101,5 I u = I dm = 19,7 A ω = 0,5 ω dm = 0,5.101,5 = 50,75 rad / s Từ (1) suy ra: -4-
Kφω 0,967.50,75 R uf = − − Ru = − − 0,6 = 1,89 Ω Iu − 19,7 Bài 8: ĐMđl:6,5Kw, 220 V, 34,4 A, 1500 v/ph, Rư =0,242 Ω, làm việc ở ω dm khi Mc =Mđm với φ = 0,7φ dm .Xác định R uf để ω = const Giải: n dm 1500 ω= = = 157 rad / s 9,55 9,55 U dm − I dm R u 220 − 34,4.0,242 Kφ dm = = = 1,348 (T ) ωdm 157 Pdm 6,5.10 3 M c = M dm = = = 41,4 ( Nm) ωdm 157 => Kφ = 0,7 Kφ dm = 0,944 (T ) Phương trình đặc tính cơ của ĐMđl: U u R u + R uf ω= − Mc Kφ (Kφ) 2 Để ω = const = ωdm thì mắc thêm điện trở phụ có giá trị: U u Kφ ω dm ( Kφ ) 2 220.0,944 157.(0,944) 2 Ruf = − − Ru = − − 0,242 = 1,395 Ω Mc Mc 41,4 41,4 Bài 9: ĐMđl:29 Kw, 440 V, 76 A, 1000 v/ph, Rư =0,06 Ω làm việc trong chế đọ hãm ngược(± Uư), n=600 v/ph ,Iư =50 A. Xác đinh Rưf ,Plưới ,Ptrục ,PRưf Giải: n 1000 Ta có: ω = = = 105 rad / s 9,55 9,55 U dm − I dm R u 440 − 76.0,06 Kφ = Kφ dm = = = 4,16 (T ) ωdm 105 Khi trong chế đợhãm ngược: n 600 ω hn = = = 62,8 rad / s 9,55 9,55 Uu + Eu U − Kφ.ω hn Lúc này: I h = = u R u + R uf R u + R uf -5-
U u + Kφ.ω hn => R uf = − Ru Ih Mà U u = U dm = 440 V I h = | I u − I dm | = | 50 − 76 | = 26 A 440 + 4,16.62,8 => R uf = − 0,06 = 6,82 (A) 26 Công suất tiêu thụ từ lưới: Pl = Pdm = 29 Kw Công suất ra trên trục : Ptr = M hn .ω hn = KφI h ω h = 4,16.26.62,8.10 −3 = 6,972 (Kw ) Công suất tiêu hao trên điện trở phụ: PR uf = R uf .I u = 6,82.50 = 314 ( W ) Bài 10: ĐMđl: 29 Kw, 440 V; 1000 v/ph; Rư =0,05 Rđm ,Iđm=79 A, Làm việc ở chế độ hãm tái sinh. Xác định ω khi Iư =60 A, Rưf =0; Giải: Phương trình hãm tái sinh U u − E u Kφ.ωo − Kφ.ω Ih = =
Giải: U dm − I dm R u 220 − 34,4.0,14 Kφ = Kφ dm = = = 1,37 (T ) ωdm 157 n dm 1500 Với ω dm = = = 157 rad / s 9,55 9,55 M c = M dm = 34,4 ( Nm) Tốc độ đọng cơ trước khi hãm: U dm R u + R uf 220 0,14 + 0 ω= − M= − 34,4 = 158 rad / s Kφ ( Kφ) 2 1,37 1,37 2 Trị số dòng ban đầu của phần ứng: E hbd Kφωhbd 1,37.158 I hbd = − =− = = −25,26 A Ru + Rh R u + R h 0,14 + 6 Bài 12: Xác định Rưf =? .ĐMnt: 12 Kw; 220 V; 54 A; 756 v/ph; R ư +Rkt =0,25 Ω , để phụ tải định mức thì ω = 400 v / ph Giải: n 756 Ta có: ω dm = = = 79,13 rad / s 9,55 9,55 Phương trình đặc tính cơ điện : Uu R + R kt ω dm = − u I dm Kφ dm Kφ dm U dm − I dm (R u + R kt ) 220 − 54.0,25 => Kφ dm = Kφ = = = 2,61 (T ) ω dm 79,13 Để tải định mức có n=400 v/ph thì mắc thêm Rưf . Lúc này đặc tính cơ điện trở thành: U dm R u + R kt + R uf ω= − I dm Kφ dm Kφ dm n 400 Với ω = = = 41,89 rad / s 9,55 9,55 U dm − Kφ dm ω 220 − 2,61.41,89 => R uf = − (R u + R kt ) = − 0,25 = 1,8 Ω I dm 54 Bài 13: ĐMđl:3,7 kW;110V;41A;1000v/p;0,219Ω;J=0,125 kgm2,xác định Tc 1.Làm việc trên đặc tính cơ TN 2. Làm việc trên đặc tính Rưf=5Rư 3. Làm việc trên đặc tính ứng vớiU=1/3Uđm 4. Làm việc trên đặc tính ứng φ=0,5φđm Giải: -7-
1.Khi ĐC làm việc trên đặc tính cơ TN 2π.n dm 2.3,14.1000 ωdm = = = 104,67(rad / s) 60 60 U − I .R 110 − 41.0,219 ⇒ Kφ dm = dm dm u = = 0,905( T ) ωdm 104,67 Độ cứng của đặc tính cơ ưngs với trường hợp này; ( Kφ dm ) 2 ( 0,905) 2 β1 = = = 4,25 Ru 0,219 J 0,125 ⇒ Tc = = = 0,029 ( s ) β1 4,25 2. làm việc trên Rưf =5Rư =5.0,219 =1,095(Ω) 0,862 Tc = 0.125. = 0,07( s ) 0,219 + 1,095 3. làm việc ứng với U=1/3Uđm Tc =0,029(s) 4. làm việc trên đặc tính ứng φ=0,5φđm 0,862 φ = 0,125. = 0,105(s) 4.0,219 Bài 14: ĐK:22,5kV;380V;nđm=1460v/p;r1=0,2Ω;r2=0.24Ω;x1=0,39Ω;x2=0,46Ω Xđ ω=? Mphụ tải đm trong mạch rôto măc 1điện trở phụ đã quy đổi về stato là 1,2.Trong stato mắc X2f =0,75Ω Giải: Phương trình đặc tính cơ củaĐK: 2 ' 3U 1f .R 2 Σ M= (1)  R ' 2   Sω 0 . R 1 + 2  + X 2 nm    3     380 Trong đó: U 1f = = 220( V ) 3 R’22 = r’2 + r2f’ =0,24+1,2 =1,44Ω R1= 0,2Ω Xnm=X1 + X2’ + X1f =0,39+0,46 +0,75=1,6 Ω R 22500 M = dm = ω0 ω0 Thay tất cả kết quả váo (1) 3.220 2.1,44 22500 =  1,44  2  s  0,2 +  + 1,6   s    -8-
⇒ ( 0,2s + 1,44) 2 + 1,6s = 9,3s ⇔ 0,4s 2 − 7,12s + 2,074 = 0 s = 0,29 ⇔ s = 178 > 1 loai vậy chọn s=0,29 1460.2π Ta có: ω = ω o (1 − s) = (1 − 0,29) = 108,5 rad / s 60 Vậy tốc mđộ gốc tại vị trí làm việc: ω = 108,5 rad / s ′ Bài 15:Xác định Mđmvà ω dm của ĐK 4 cực; Uđm=380V; r1 = 3,2Ω ;; r2 = 3,1Ω x 1 = 3,59Ω Mt x ′2 = 2,71Ω ;hệ số quá tải λ = = 1,8 M dm Giải: Phương trình đặc tính cơ của ĐK: ′ 3U 12f R2 Σ 2.M th (1 + 4sth ) M = = (1)  ′ R2 Σ 2  s sth sω o ( R1 + ) + X nm  + + 2asth   sth s Trong đó: R ′2Σ = r2 + r2 f = 3,1 Ω ′ R 1 = r1 = 3,2 Ω X nm = x 1 + x ′2 = 2,71 + 3,59 = 6,3 Ω Tại M = M th (mô men tới hạn) R ′2Σ 3,1 s th = = = 0,4 R 1 + X nm 2 2 3,2 + 6,3 2 2 M 1 + as th = (1) => 2M th s s th + + 2as th s th s Tại Mđm ứng với sđm : M dm 2(1 + as th ) = (2) M th s s th + + 2as th s th s M th R 3,1 Ta có: = 1,8 ; a = 1 = ≈1 M dm R 2 Σ 3,2 Thay (2) vào ta dược : s dm − 1,7s dm + 0,16 = 0 2 ⇒ s dm1 = 0,1 ; s dm 2 = 1,6 với s dm > s th ĐK làm việc không ổn định (loại). 2π.50 => s dm1 = 0,1 ⇒ ω dm = (1 − s)ω o = 0,9ω 0 = 0,9 = 141,3 rad / s 2 M dm = -9-
- 10 -