intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài tập về Kỹ thuật điện đại cương

Chia sẻ: Tran Van Chuong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

Thêm vào BST
Báo xấu
229
lượt xem 62
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mạch từ có tiết diện hình chữ nhật, có hình dạng và kích thước như hình vẽ, các kích thước tính bằng mm. Cuộn dây có điện trở rất nhỏ với số vòng...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài tập về Kỹ thuật điện đại cương

  1. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông ©TCBinh Chương 1: MẠCH TỪ Bài tập 50 Câu 1. Mạch từ có tiết diện 40 hình chữ nhật, có hình dạng δ= 4 và kích thước như hình vẽ, các kích thước tính bằng mm. N U 100 Cuộn dây có điện trở rất nhỏ với số vòng N = 1000 vòng. Bỏ qua từ dẫn rò, độ từ thẩm 40 tương đối của lõi thép là μr =10000 và hệ số tản σt= 1,2. 40 60 40 Vẽ và tính mạch tương đương của mạch từ. Cho mạch từ trên như hình vẽ trên. Cho dòng điện một chiều Câu 2. 10A qua cuộn dây. Bỏ qua từ trở lõi thép, từ dẫn rò trên một đơn vị chiều dài lõi g=10-6H/m và hệ số tản σt=1,2. a. Vẽ và tính mạch tương đương của mạch từ. b. Tính hệ số rò σr? c. Từ thông Φlv qua khe hở không khí. Cho mạch từ trên như Câu 3. 50 hình vẽ trên. Cuộn dây có điện 40 trở rất nhỏ với số vòng N = δ= 4 1000 vòng. Cuộn dây được đặt dưới điện áp xoay chiều dạng N sin U= 220Vrms, tần số 50Hz. U 100 Bỏ qua từ trở lõi thép, từ dẫn rò trên một đơn vị chiều dài lõi 40 g=10-6H/m và hệ số tản σt=1,2. a. Vẽ và tính mạch tương 40 60 40 đương của mạch từ. b. Tính hệ số rò σr? c. Từ thông Φlv qua khe hở không khí. d. Độ tự cảm L của cuộn dây. Baøi taäp Chöông 1: Maïch töø trong thieát bò kyõ thuaät ñieän 1
  2. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông ©TCBinh Mạch từ AC có tiết Câu 4. 50 Φ1 Φ2 diện đều, hình dạng và kích 40 thước như hình vẽ, các kích Φ0 δ= 2 thước tính bằng đơn vị mm. Cuộn dây có điện trở rất nhỏ N 300 U với số vòng N = 1000 vòng, được đặt dưới điện áp xoay chiều hình sin, U = 220Vrms, 40 tần số 50Hz. Giả thiết mạch từ làm việc ở chế độ tuyến 40 80 40 80 80 tính. Bỏ qua từ trở và từ kháng của lõi thép, bỏ qua từ thông rò, hệ số tản của khe hở không khí σt = 1,1. Xác định: a. Mạch tương đương của mạch từ. b. Từ thông trong các nhánh mạch từ. c. Độ tự cảm L của cuộn dây. Cho mạch từ trên như hình vẽ Câu 5. φlv bên. Chiều dài khe hở không khí δ=1 mm, tiết diện cực từ là 1cm2. Các cuộn dây có điện trở rất nhỏ với số vòng N= 1000 vòng. Cuộn dây được đặt dưới điện áp xoay chiều dạng sin U= N 220Vrms, tần số 50Hz. Bỏ qua từ trở lõi thép và từ dẫn rò. Biết điện trở của vòng ngắn mạch là 1mΩ. φ0 a. Vẽ và tính mạch tương đương của mạch từ? b. Từ thông Φlv qua khe hở không khí? c. Tính độ tự cảm L của cuộn dây? Baøi taäp Chöông 1: Maïch töø trong thieát bò kyõ thuaät ñieän 2
  3. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông ©TCBinh Cho mạch từ trên như hình vẽ bên. Câu 6. φlv Chiều dài khe hở không khí δ= 1mm, tiết diện cực từ là 1cm2. Các cuộn dây có φ2 φ1 I điện trở rất nhỏ với số vòng N= 1000 vòng. Cuộn dây được đặt dưới điện áp N xoay chiều dạng sin U= 220Vrms, tần số 50Hz. Bỏ qua từ trở lõi thép và từ dẫn rò. Vòng ngắn mạch có điện trở 1mΩ và φo chiếm ½ cực từ. a. Vẽ và tính mạch tương đương của mạch từ? b. Từ thông Φlv, Φ1, Φ2? c. Tính độ tự cảm L của cuộn dây? Cho mạch từ trên như hình vẽ bên. Câu 7. φlv Chiều dài khe hở không khí δ=1mm, tiết diện cực từ là 1cm2. Các cuộn dây có φ4 φ1 φ2 φ3 điện trở rất nhỏ với số vòng N= 1000 vòng. Cuộn dây được đặt dưới điện áp N xoay chiều dạng sin U= 220Vrms, tần số 50Hz. Bỏ qua từ trở lõi thép và từ dẫn rò. Vòng ngắn mạch có điện trở 1mΩ và φo chiếm ½ cực từ. a. Vẽ và tính mạch tương đương của mạch từ? b. Từ thông Φlv, Φ1, Φ2? c. Tính độ tự cảm L của cuộn dây? Bài tập: _Tất cả các ví dụ. _ Bài tập: (.)1.2, (-)1.1, 1.3, 1.4, 1.6, (*)1.5, 1.7, (**)1.8. Baøi taäp Chöông 1: Maïch töø trong thieát bò kyõ thuaät ñieän 3
  4. Baøi tập Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông ©TCBinh Chöông 2: CAÙC NGUYEÂN LYÙ BIEÁN ÑOÅI NAÊNG LÖÔÏNG ÑIEÄN CÔ Bài tập Cho mạch từ trên như hình vẽ Câu 1. 50 bên. Cho dòng điện một chiều 10A 40 qua cuộn dây. Bỏ qua từ trở lõi thép, δ= 4 từ dẫn rò và từ thông tản. a. Vẽ và tính mạch tương đương của N mạch từ. U 100 b. Từ thông Φlv qua khe hở không khí. 40 c. Tính lực hút điện từ trung bình Ftb, cực đại Fmax và cực tiểu Fmin tác 40 60 40 động lên nắp mạch từ. Cho mạch từ trên như hình vẽ Câu 2. bên. Cuộn dây có điện trở rất nhỏ 50 với số vòng N = 1000 vòng. Cuộn 40 dây được đặt dưới điện áp xoay δ= 4 chiều dạng sin U= 220Vrms, tần số 50Hz. Bỏ qua từ trở lõi thép, từ dẫn N U 100 rò và từ thông tản. a. Vẽ và tính mạch tương đương của mạch từ. 40 b. Từ thông Φlv qua khe hở không khí. 40 60 40 c. Tính lực hút điện từ trung bình Ftb, cực đại Fmax và cực tiểu Fmin tác động lên nắp mạch từ? Bài tập Chương 2: Các nguyên lý biến đổi năng lượng điện cơ 1
  5. Baøi tập Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông ©TCBinh Mạch từ AC có tiết diện đều, Câu 3. 50 Φ1 Φ2 hình dạng và kích thước như hình vẽ, 40 các kích thước tính bằng đơn vị mm. Φ0 δ= 2 Cuộn dây có điện trở rất nhỏ với số vòng N = 1000 vòng, được đặt dưới N 300 U điện áp xoay chiều hình sin, U = 220Vrms, tần số 50Hz. Giả thiết mạch từ làm việc ở chế độ tuyến tính. 40 Bỏ qua từ trở và từ kháng của lõi thép, bỏ qua từ thông rò, từ thông 40 80 40 80 80 tản. Xác định: a. Mạch tương đương của mạch từ. b. Từ thông trong các nhánh mạch từ? c. Lực hút điện từ trung bình Ftb, cực đại Fmax và cực tiểu Fmin tác động lên nắp mạch từ? Cho mạch từ trên như hình vẽ bên. Câu 4. φlv Chiều dài khe hở không khí δ=1 mm, tiết diện cực từ là 1cm2. Các cuộn dây có điện trở rất nhỏ với số vòng N= 1000 vòng. Cuộn dây được đặt dưới điện áp xoay chiều dạng sin U= 220Vrms, tần số 50Hz. Bỏ qua từ trở lõi thép và từ dẫn rò. Biết điện trở của vòng ngắn mạch N là 1mΩ. a. Vẽ và tính mạch tương đương của mạch từ? φ0 b. Từ thông Φlv qua khe hở không khí? c. Tính lực hút điện từ trung bình Ftb, cực đại Fmax và cực tiểu Fmin tác động lên nắp mạch từ? Bài tập Chương 2: Các nguyên lý biến đổi năng lượng điện cơ 2
  6. Baøi tập Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông ©TCBinh Cho mạch từ trên như hình vẽ bên. Câu 5. φlv Chiều dài khe hở không khí δ= 1mm, tiết diện cực từ là 1cm2. Các cuộn dây có φ2 φ1 điện trở rất nhỏ với số vòng N= 1000 I vòng. Cuộn dây được đặt dưới điện áp xoay chiều dạng sin U= 220Vrms, tần số N 50Hz. Bỏ qua từ trở lõi thép và từ dẫn rò. Vòng ngắn mạch có điện trở 1mΩ và φo chiếm ½ cực từ. a. Vẽ và tính mạch tương đương của mạch từ? b. Từ thông Φlv, Φ1, Φ2? c. Tính lực hút điện từ trung bình Ftb, cực đại Fmax và cực tiểu Fmin tác động lên nắp mạch từ? Cho mạch từ trên như hình vẽ bên. Câu 6. φlv Chiều dài khe hở không khí δ=1mm, tiết diện cực từ là 1cm2. Các cuộn dây có φ4 φ1 φ2 φ3 điện trở rất nhỏ với số vòng N= 1000 vòng. Cuộn dây được đặt dưới điện áp xoay chiều dạng sin U= 220Vrms, tần số N 50Hz. Bỏ qua từ trở lõi thép và từ dẫn rò. Vòng ngắn mạch có điện trở 1mΩ và φo chiếm ½ cực từ. a. Vẽ và tính mạch tương đương của mạch từ? b. Từ thông Φlv, Φ1, Φ2? c. Tính lực hút điện từ trung bình Ftb, cực đại Fmax và cực tiểu Fmin tác động lên nắp mạch từ? Bài tập Chương 2: Các nguyên lý biến đổi năng lượng điện cơ 3
  7. Baøi tập Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông ©TCBinh Câu 7. 50 Maïch töø AC coù tieát dieän hình chöõ nhaät, coù 40 hình daïng vaø kích thöôùc nhö hình veõ, caùc δ= 4 kích thöôùc tính baèng mm. Cuoän daây coù ñieän N trôû raát nhoû vôùi soá voøng N = 900 voøng. Cuoän U 100 daây ñöôïc ñaët döôùi ñieän aùp xoay chieàu hình sin U = 380Vrms, taàn soá 50Hz. Giaû thieát 40 maïch töø laøm vieäc ôû cheá ñoä tuyeán tính coù ñoä 40 60 40 töø thaåm töông ñoái μr = 1200, boû qua töø thoâng roø vaø taûn. Xaùc ñònh: a. Maïch töông ñöông cuûa maïch töø. b. Ñoä töï caûm L cuûa maïch töø. c. Töø thoâng Φ trong maïch töø. d. Doøng ñieän I trong cuoän daây. e. Löïc huùt ñieän töø trung bình Ftb vaø cöïc ñaïi Fmax taùc ñoäng leân naép maïch töø. Câu 8. Mạch từ AC có tiết diện đều, hình dạng và 50 Φ1 Φ2 kích thước như hình vẽ, các kích thước tính 40 Φ0 bằng đơn vị mm. Cuộn dây có điện trở rất δ= 2 nhỏ với số vòng N = 1000 vòng, được đặt N dưới điện áp xoay chiều hình sin, U = 300 U 220Vrms, tần số 50Hz. Giả thiết mạch từ làm việc ở chế độ tuyến tính. Bỏ qua từ trở 40 và từ kháng của lõi thép, bỏ qua từ thông rò, 40 80 40 80 40 hệ số tản của khe hở không khí σt = 1,1. Xác định: a. Mạch tương đương của mạch từ. b. Độ tự cảm L của mạch từ. c. Từ thông trong các nhánh mạch từ. d. Dòng điện I trong cuộn dây. e. Lực hút điện từ trung bình Ftb tác động lên nắp mạch từ. Mạch từ được gắn thêm hai vòng ngắn mạch ôm toàn bộ cực từ cho hai nhánh hai bên. Điện trở của mỗi vòng ngắn mạch là rnm = 0,1 mΩ. Tính: f. Lực hút điện từ cực đại Fmax và cực tiểu Fmin tác động lên nắp mạch từ. Bài tập Chương 2: Các nguyên lý biến đổi năng lượng điện cơ 4
  8. T©B Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương Chương 3: CAÙC CHEÁ ÑOÄ PHAÙT NOÙNG Bài tập Bài 1. Thanh dẫn dài 1m có tiết diện tròn có đường kính d = 20 mm, có điện trở 0,2mΩ, có dòng điện 200A chạy qua liên tục trong thời gian đủ dài. Thanh dẫn có hệ số toả nhiệt KT = 10 W/(0C.m2) và được đặt trong môi trường không khí có nhiệt độ là 35oC. Xác định nhiệt độ của thanh dẫn. Bài 2. Thanh dẫn dài 1m có tiết diện 10x30 mm2, có điện trở 0,2 mΩ. Thanh dẫn có hệ số toả nhiệt KT = 10 W/(0C.m2) và được đặt trong môi trường không khí có nhiệt độ là 40oC. a) Cho dòng điện 200A chạy qua liên tục qua thanh dẫn trong thời gian đủ dài. Xác định nhiệt độ của thanh dẫn? b) Biết thời hằng phát nóng của thanh dẫn T = 1 phút. Dòng điện qua thanh dẫn không đổi như ở câu a), tính nhiệt độ lớn nhất trên thanh dẫn? Chế độ 1) Khi thanh dẫn trên làm việc theo chu kỳ lặp lại như giản đồ thời gian sau: I (A) Ilv 25 t (phút) 0 5 10 15 20 Chế độ 2) Khi thanh dẫn trên làm việc theo chu kỳ lặp lại như giản đồ thời gian sau: I (A) Ilv 0 3 10 13 20 23 t (phút) Chế độ 3) Khi thanh dẫn trên làm việc theo chu kỳ lặp lại như giản đồ thời gian sau: I (A) Ilv t (s) 0 1 5 6 10 11 c) Biết thời hằng phát nóng của thanh dẫn T = 1 phút. Nhiệt độ lớn nhất trên thanh dẫn không đổi như ở câu a), tính dòng điện làm việc chạy qua thanh dẫn Ilv trong 3 trường hợp trên? Bài tập Chương 3: Các chế độ phát nóng 1
  9. T©B Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương Bài 3. Một thiết bị điện làm việc với công suất vào là 100W. Thiết bị luôn có hiệu suất là 80% (tổn hao Vỏ thiết bị nhiệt là 20%). Vật liệu của thiết bị chịu được nhiệt độ cho phép tối đa là 900C. Nhiệt độ môi trường làm việc là 400C. a) Thiết bị trên tản nhiệt thông qua lớp vỏ có hệ số tỏa nhiệt kT = 10 W/(0C.m2). Tính diện tích tỏa nhiệt (tối thiểu) của vỏ thiết bị? b) Nếu thiết bị ở câu a) làm việc theo chu kỳ lặp lại như giản đồ thời gian trên hình vẽ bên. Biết hằng số thời gian phát nóng của thiết bị P(W) là T = 1 phút. Pđm Tính hệ số quá tải công suất KP và hệ số quá tải 02 10 12 20 22 t (phút) dòng điện KI của thiết bị? c) Giả sử vỏ thiết bị được sơn một lớp sơn thẩm mỹ có độ dày δ = 1mm. Vật liệu sơn có hệ số dẫn nhiệt λ = 0,1 W/(m0C) và hệ số tỏa nhiệt kTb = 5 W/(0C.m2). Tính diện tích tỏa nhiệt tối thiểu của vỏ họp Sb? (Xem diện tích tỏa nhiệt của lớp sơn bằng với diện tích tỏa nhiệt của vỏ thiết bị, và nhiệt độ được tỏa đều ra các bề mặt của vỏ thiết bị) d) Nếu thiết bị ở câu c) làm việc I (A) theo chu kỳ lặp I lại như giản đồ max thời gian trên 02 10 12 20 22 t (phút) hình vẽ bên. Biết hằng số thời gian phát nóng của thiết bị là T = 3 phút. Thiết bị làm việc với công suất định mức. Tính nhiệt độ làm việc của thiết bị θlv ? Bài 4. Một IC ổn áp làm việc với điện áp vào 12,0V, dòng điện vào 1,1A và điện áp ra ổn áp 5,0V, dòng điện ra 1,0A. IC có vỏ tản nhiệt rất nhỏ, và có nhiệt độ cho phép tối đa là 750C. Nhiệt độ môi trường làm việc là 400C. Vỏ tản nhiệt a) Để tản nhiệt cho IC, cần gắng thêm miếng tản nhiệt kim loại, tản nhiệt có hệ số tỏa nhiệt kTa = 10 Sxq W/(0C.m2). Tính diện tích tỏa nhiệt tối thiểu của LM7805 miếng tản nhiệt Sa? b) Giả sử miếng tản nhiệt kim loại ở câu a) cũng chính là vỏ họp chứa IC ổn áp (như hình vẽ bên). Bài tập Chương 3: Các chế độ phát nóng 2
  10. T©B Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương Nếu vỏ họp được sơn một lớp sơn thẩm mỹ có độ dày δ = 1mm. Vật liệu sơn có hệ số dẫn nhiệt λ = 0,1 W/( m 0C) và hệ số tỏa nhiệt kTb = 5 W/(0C.m2). Tính diện tích tỏa nhiệt tối thiểu của vỏ họp Sb? (Xem diện tích tỏa nhiệt của lớp sơn bằng với diện tích tỏa nhiệt của vỏ họp, và nhiệt độ được tỏa đều ra các bề mặt của vỏ họp) c) Nếu thiết bị ở câu b) làm việc theo chu kỳ I (A) lặp lại như giản đồ Imax thời gian trên hình vẽ bên. Biết hằng số 02 10 12 20 22 t (phút) thời gian phát nóng của thiết bị là T = 1 phút. Công suất lúc làm việc của IC như ở câu a). Tính nhiệt độ làm việc của thiết bị θlv ? Bài tập: _Tất cả các ví dụ. _ Bài tập: (.), (-)3.1, 3.5, 3.7, (*) 3.2, 3.3, 3.6a, (**)3.6b. Bài tập Chương 3: Các chế độ phát nóng 3
  11. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông ©TCBinh Chương 4: MÁY BI N ÁP Bài t p Bài 1. Máy bi n áp 1 pha có công su t ñ nh m c Sñm = 5 kVA, t n s ñ nh m c fñm = 50 Hz, ñi n áp ñ nh m c U1ñm/U2ñm = 220/110 V. Có các thông s r1=0,10 Ω, x1=0,50 Ω, r2' =0,12 Ω, x '2 =0,40 Ω. Khi máy bi n áp ñư c n i v i t i ñ nh m c, cosϕ2 = 0,8 (t i c m). a. Tính ñ thay ñ i ñi n áp ∆U2% b. Tính ñi n áp ngõ ra U2 Bài 2. Máy bi n áp 1 pha có công su t ñ nh m c Sñm = 5 kVA, t n s ñ nh m c fñm = 50 Hz, ñi n áp ñ nh m c U1ñm/U2ñm = 220/110 V. M ch tương ñương hình Γ (như hình v ) có các thông s Rm=600Ω, Xm=50Ω, r1=0,10 Ω, x1=0,50 Ω, r2' =0,12 Ω, x '2 =0,40 Ω. Khi máy bi n áp ñư c n i v i t i ñ nh m c, cosϕ2 = 0,8 (t i c m). x’2 r’ 2 r1 x1 Z’t & U '2 &' U1 Rm Xm a. Tính ñ thay ñ i ñi n áp ∆U2% b. Tính ñi n áp ngõ ra U2 c. Tính dòng ñi n I1 khi máy bi n áp ñ t hi u su t c c ñ i ηmax, tính ηmax. d. Tính công su t bi u ki n c a t i khi máy bi n áp ñ t hi u su t c c ñ i. Chöông 3: Maùy bieán aùp 1
  12. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông T©B Bài tập: Bài tập 1: Một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc có các thông số sau: R1 = 0,5Ω, R2’=0,25Ω, X1 = X2 = 0,4Ω Động cơ 3 pha có 4 cực, các cuộn dây stator nối Y, tần số định mức 50Hz và điện áp định mức 415V. Tốc độ định mức 1450 vòng/phút. Bỏ qua tổn hao sắt và tổn hao cơ, và điện kháng tản nhánh từ hóa rất lớn. a. Khi động cơ ở định mức: tính độ trượt, dòng điện stator, công suất vào, công suất ra, hiệu suất và momen điện từ. b. Tính momen khởi động, dòng điện khởi động. Tính momen cực đại và độ trượt tương ứng. Tính và vẽ dạng đặc tuyến momen – độ trượt. Bài tập 2: Một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc, cuộn dây stator nối Y, 2 cặp cực và được cấp nguồn 50Hz, 380V. Điện trở stator 10Ω, điên trở rotor qui đổi là 6,3Ω, điện kháng tản stator bằng 12Ω và điện kháng tản stator qui đổi bằng 13Ω. Bỏ qua tổn hao cơ, tổn hao sắt và mạch tương đương của nhánh từ hoá. Động cơ chạy ở tốc độ 1450 vòng/phút. a. Với tốc độ trên, tính hệ số công suất, dòng điện stator, công suất vào, công suất ra, độ trượt, momen và hiệu suất? b. Tính momen cực đại và độ trượt tương ứng (cho động cơ). Tính momen khởi động và dòng điện khởi động. c. Vẽ dạng đặc tuyến momen – độ trượt của động cơ ứng với độ trượt từ 0 đến 1. Chỉ ra trên đặc tuyến 3 điểm momen và độ trượt đã tính ở 2 câu trên. Bài tập 3: Một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc, cuộn dây stator nối Y, 380V, 50Hz, có điện trở stator 0,26Ω/pha. Ở chế độ không tải máy điện tiêu thụ 400W và dòng không tải là 3A. Ở chế độ ngắn mạch ứng với điện áp định mức, máy điện tiêu thụ 5kW và dòng điện 40A. a. Từ các số liệu thí nghiệm không tải, tính: các thông số nhánh từ hóa, hệ số công suất không tải, tổn hao sắt và tổn hao cơ biết tổn hao sắt bằng 1,5 lần tổn hao cơ. b. Từ các số liệu thí nghiệm ngắn mạch, tính: tính hệ số công suất ngắn mạch, điện trở rotor, điện kháng tản rotor và stator. Bài tập 4: Một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc có các thông số sau (các thông số rotor đã qui về stator): Điện trở stator = điện trở rotor = 1Ω Điện kháng tản stator = điện kháng tản rotor = 2Ω Điện kháng từ hoá= 50Ω Động cơ có 4 cực, cuộc dây stator nối Y, tần số định mức là 50Hz và điện áp định mức 415V. Động cơ kéo tải định mức ở tốc độ 1400 vòng/phút. a. Vẽ dạng mạch tương đương và tính độ trượt định mức. b. Tính dòng điện stator định mức, hệ số công suất và công suất ngõ vào. c. Tính hiệu suất và momen điện từ ở trạng thái hoạt động trên. Bài tập: Chöông 5: Ñoäng cô khoâng ñoàng boä 1
  13. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông T©B Bài tập 5: Động cơ KĐB 3 pha,Y, 460V, 25kW, 60Hz, 4 cực, có: R1 = 0,103Ω, R’2 = 0,225Ω, X1 = 1,10Ω, X’2 = 1,13Ω, Xm = 59,4Ω Tổn hao cơ 265W, tổn hao sắt 220W. Tính tốc độ, công suất và momen đầu trục, công suất vào, hệ số công suất, hiệu suất, ở các độ trượt 1, 2 và 3%? Có thể mô tả tổn hao sắt từ bằng điện trở // Xm. Bài tập 6: Động cơ KĐB 3 pha,Y, 230V, 15kW, 60Hz, 6 cực, vận hành đầy tải ở độ trượt 3,5%. Bỏ qua tổn hao cơ và tổn hao sắt. Thông số động cơ: R1 = R’2= 0,21Ω, X1= X’2= 0,26Ω Tính momen cực đại, độ trượt khi momen cực đại, momen khởi động? Bài tập 7: ĐC KĐB 3 pha rotor lồng sóc, Δ, 230V, 25kW, 50Hz, 6 cực. Có thông số pha: R1 = 0,045Ω, R’2= 0,054Ω, X1= 0,29Ω, X’2= 0,28Ω, Xm = 9,6Ω a. Tính momen khởi động và dòng điện khởi động? b. Giảm dòng khởi động bằng khởi động Y→Δ, vẽ mạch tương đương Y. c. Khởi động Y→Δ, tính momen khởi động và dòng điện khởi động? Bài tập 8: Động cơ KĐB 3 pha,Y, 220V, 7,5kW, 60Hz, 6 cực. Thông số động cơ: R1= 0,294Ω, R’2= 0,144Ω, X1= 0,503Ω, X’2= 0,209Ω, Xm = 13,25Ω Tổng tổn hao cơ và tổn hao sắt là 403W và không phụ thuộc tải. Ở độ trượt 2%: a. Tính tốc độ, công suất và momen ra, dòng điện stator, hệ số công suất và hiệu suất? b. Sử dụng mạch biến đổi Thevenin, tính dòng điện rotor qui đổi, momen điện từ và công suất điện từ? c. Tính momen cực đại, độ trượt khi momen cực đại? d. Tính momen khởi động và dòng điện khởi động? Bài tập 9: ĐCKĐB 3 pha, Y, 2200V, 500HP, 60Hz, 12 cực. Khi không tải, ở điện áp và tần số định mức, dòng không tải là 20A và công suất là 14kW. Thông số động cơ: R1= 0,1Ω, R’2= 0,2Ω, Xn = 2Ω Ở độ trượt 2%, (sử dụng mạch tương đương hình Γ) tính: a. Tốc độ động cơ, tần số rotor. b. Dòng điện stator, dòng điện rotor qui đổi. c. Công suất vào, công suất điện từ, công suất ra. d. Hiệu suất, hệ số công suất. e. Momen điện từ, momen ra. Bài tập 10: Một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc, cuộn dây stator nối Y, 380V, 50Hz, có điện trở stator 0,26Ω/pha. Ở chế độ không tải, động cơ tiêu thụ 400W và dòng khôngtải là 3A. Ở thí nghiệm không tải trên, tính hệ số công suất không tải, và các thông số của nhánh từ hoá. Bài tập: Chöông 5: Ñoäng cô khoâng ñoàng boä 2
  14. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông T©B Bài tập 11: Thí nghiệm ngắn mạch trên một máy điện không đồng bộ 3 pha 4 cực, nơi sY, 50Hz. Công suất vào là 20kW, ở điện áp 220V và dòng 90A. Tính các thông số của động cơ? Biết điện trở stator là 0,3Ω. Bài tập 12: Một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc có các thông số như sau: R1 = 0,5Ω, R’2= 0,25Ω, X1= X’2= 0,4Ω Động cơ 3 pha có 4 cực, các cuộn dây stator nối Y, tần số định mức 50Hz và điện áp định mức 415V. Tính dòng khởi động của động cơ. Tính dòng điện của động cơ khi vận hành ở tốc độ 1450vòng/phút. Bài tập 13: Công suất truyền từ stator qua rotor của một máy điện không đồng bộ là 120kW khi chạy ở độ trượt 0,05. Tính tổn hao đồng rotor và công suất cơ của máy điện? Biết tổn hao đồng stator là 3kW, tổn hao cơ là 2kW, và tổn hao sắt là 1,7kW. Xác định công suất hữu ích và hiệu suất của động cơ? Bài tập 14: Một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc, có các thông số như sau: điện trở stator và rotor quy đổi bằng nhau và bằng 0,05Ω, điệnkháng tản stator và rotor quy đổi bằng nhau và bằng 0,15Ω. Bỏ qua mạch nhánh từ hoá. Máy điện có 2 cực, cuộn dây stator nới Y, và vận hành với tần số 50Hz, 415V. a. Tính momen định mức và công suất định mức khi biết độ trượt định mức là 0,05 và bỏ qua tổn hao c?. b. Khi momen đạt cực đại, tính độ trượt và mome?. c. Tính dòng điện khởi động và momen khởi động? Biết động cơ có thể khởi động với momen tải đinh mức không đổi. Bài tập 15: Một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc có các thông số như sau: R1 = 0,39Ω, R’2= 0,14Ω, X1= X’2= 0,35Ω, Xm= 16Ω Động cơ 3 pha có 4 cực, các cuộn dây stator nối Y, tần số định mức 60Hz và điện áp định mức 220V. Tốc độ định mức 1746 vòng/phút. Bỏ qua tổn hao sắt và tổn hao cơ. a. Khi động cơ ở định mức: tính độ trượt, hệ số công suất, công suất vào, công suất ra, hiệu suất và momen điện từ. b. Tính momen khởi động, dòng điện khởi động. Tính momen cực đại và độ trượt tương ứng. Tính và vẽ dạng đặc tuyến momen – độ trượt. Bài tập: Chöông 5: Ñoäng cô khoâng ñoàng boä 3
  15. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông T©B Chương 6: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ Ví dụ 1: Tính số cực của rotor của động cơ đồng bộ biết ở tần số 60Hz thì tốc độ quay rotor là 200 vòng/phút. Ví dụ 2: Tính tốc độ đồng bộ của hai họ động cơ đồng bộ thiết kế vận hành ở tần số 50Hz và 60Hz khi số cặp cực thay đổi từ 1 đến 10. Ví dụ 3: Một động cơ không đồng bộ kéo tải và tiêu thụ 350kW từ lưới ở hệ số công suất 0,707 chậm pha. Một động cơ đồng bộ thừa kích từ nối song song với động cơ không đồng bộ và tiêu thụ 150kW từ lưới. Nếu hệ số công suất chung của hai động cơ là 0,9 chậm pha, tính công suất phản kháng và công suất biều kiến của động cơ đồng bộ. Ví dụ 4: Một động cơ đồng bộ vận hành với điện áp lưới 6,3kV, nối Y. Điện kháng đồng bộ là 14Ω và bỏ qua điện trở stator. Máy điện vận hành ở điều kiện không tải lý tưởng. Với các sức điện động 6000V, 6300V và 7850V, vẽ giản đồ pha, tính dòng stator và công suất phản kháng? Ví dụ 5: Vẽ mạch tương đương và giản đồ pha của động cơ đồng bộ bộ ở các chế độ thiếu kích từ và thừa kích từ. Ví dụ 6: Một động cơ đồng bộ nối Y, nối vào lưới 3 pha 3980V và điều chỉnh dòng rotor sao cho sức điện động cảm ứng pha là 1790V. Điện kháng đồng bộ là 22Ω và góc tải giữa điện áp và sức điện động cảm ứng là 30o. Xác định dòng stator và hệ số công suất, góc ϕ. Ví dụ 7: Một động cơ đồng bộ 3 pha nối Y, 150kW, 1200rpm, 460V có điện kháng đồng bộ 0,8Ω và sức điện động cảm ứng pha là 300V. Vẽ đặc tuyến công suất – góc tải, đặc tuyến momen – góc tải, công suất cực đại, momen cực đại. Ví dụ 8: Một động cơ đồng bộ 3 pha nối Y, 3MW, 6,6kV, 60Hz, 200rpm, vận hành ở đầy tải ở hệ số công suất 0,8 chậm pha. Nếu điện kháng đồng bộ là 11Ω, tính: công suất biểu kiến, dòng stator, sức điện động cảm ứng và góc tải? Bài tập Chương 6: Máy điện đồng bộ 1
  16. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông T©B Ví dụ 9: Một máy phát đồng bộ nối lưới có điện áp pha 6,3kV, nối Y. Điện kháng đồng bộ là 14Ω, bỏ qua điện trở stator. Giả sử máy phát làm việc ở điều kiện không tải lý tưởng. Máy phát vận hành ở các sức điện động 6000V, 6300V và 7850V. Vẽ giản đồ pha, tính dòng stator và công suất phản kháng? Ví dụ 10: Vẽ mạch tương đương và giản đồ pha của máy phát động bộ ở các chế độ thiếu kích từ và thừa kích từ. Ví dụ 11: Một tuabin phát điện 3 pha có điện kháng đồng bộ là 14Ω và cấp cho lưới công suất tác dụng 1,68MW với hệ số công suất chậm pha. Điện áp lưới là 11kV, nối Y và dòng điện stator là 100A. Tính hệ số công suất, góc tải và sức điện động? Ví dụ 12: Cho một máy phát 3 pha với thông số định mức 16MVA, 10,5kV, 50Hz, cosϕđm = 0,8 som pha (/cham pha), hai cực, nối Y điện kháng đồng bộ 13,77Ω; tính: a. Tính công suất và momen định cực đại, thông qua sức điện động tương ứng ở điều kiện định mức? b. Tính momen định cực đại khi máy phát cấp tải 10MW, điện áp dây 8kV và hệ số công suất là 0,6 (chậm pha)? Bài tập 1: Một máy phát đồng bộ 3 pha hai cực có cấu trúc rotor dạng hình trụ có các thông số định mức 11kV, 50Hz, 20MVA, cuộn dây stator nối Y. Điện kháng đồng bộ 5Ω, cosϕđm = 0,9 chậm pha. a. Tính giá trị sức điện động và góc tải ở điều kiện định mức?Tính giá trị công suất cực đại mà máy phát có thể cấp cho lưới với giá trị sức điện động đã tính ở trên. b. Tính giá trị sức điện động và góc tải nếu máy phát vận hành ở hệ số công suất 0,8 chậm pha, cấp cho lưới 12MW và điện áp lưới là 10kV. Tính giá trị công suất cực đại? c. Vẽ 2 đặc tính công suất – góc tải và chỉ ra các điểm làm việc đã tính ở trên. Bài tập 2: Hai máy phát đồng bộ 3 pha nối Y giống nhau vận hành ở 33kV, mỗi máy cung cấp 5MW cho tải 10MW, có hệ số công suất 0,8 chậm pha. Điện kháng đồng bộ của mỗi máy là 6Ω. Máy thứ nhất có dòng điện 125A chậm pha. a. Tính dòng điện và hệ số công suất của máy thứ 2? b. Tính góc tải và sức điện dông của cả hai máy? Bài tập Chương 6: Máy điện đồng bộ 2
  17. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông T©B Bài tập 3: Một máy phát đồng bộ 3 pha hai cực có cấu trúc rotor dạng hình trụ có các thông số định mức 11kV, 50Hz, 20MVA, cuộn dây stator nối Y. Điện kháng đồng bộ 5Ω, cosϕđm = 0,9 chậm pha. a. Tính giá trị sức điện động và góc tải ở điều kiện định mức?Tính giá trị công suất tác dụng cực đại mà máy phát có thể cấp cho lưới với giá trị sức điện động đã tính ở trên. b. Tính giá trị sức điện động và góc tải nếu máy phát vận hành ở hệ số công suất 0,7 chậm pha, cấp cho lưới 12MW ở điện áp lưới định mức. c. Vẽ 2 đặc tính công suất – góc tải và chỉ ra các điểm làm việc đã tính ở trên. Bài tập 4: Một máy điện đồng bộ có cuộn dậy stator 3 pha, cuộn dây kích từ rotor và cấu trúc rotor và stator dạng hình trụ. a. Vẽ mạch tương đương và giản đồ pha tương ứng khi máy điện vận hành ở chế độ: i. Máy phát thừa kích từ ii. Máy phát thiếu kích từ iii. Động cơ thừa kích từ iv. Động cơ thiếu kích từ Xác định trong mỗi trường hợp chiều của công suất tác dụng và công suất phản kháng giữa máy điện và lưới; và xác định hệ số công suất nhanh hay chậm. b. Một máy phát đồng bộ 3 pha hai cực có cấu trúc rotor dạng hình trụ có các thông số định mức 16MVA, 10,5kV, 50Hz, cuộn dây stator nối Y. Điện kháng đồng bộ 13,77Ω, cosϕđm = 0,8 chậm pha. Tính giá trị sức điện động và góc tải khi máy phát vận hành ở điều kiện định mức? Và tính giá trị công suất tác dụng cực đại mà máy phát có thể cấp cho lưới, với giá trị sức điện động như khi vận hành ở điều kiện định mức trên. Bài tập 5: a. Một tuabin phát điện 3 pha có điện kháng đồng bộ 14Ω và cấp cho lưới công suất tác dụng 1,68MW với hệ số công suất chậm pha. Cuộn dây stator máy phát nối Y, nối với lưới 11kV và dòng điện stator là 100A. Tính hệ số công suất, góc tải và sức điện động cảm ứng? b. Một máy phát đồng bộ và một máy phát không đồng bộ nối song song và cấp vào lưới điện công suất tác dụng 800kW với hệ số công suất chung bằng 0,8 chậm pha. Biết máy phát không đồng bộ vận hành ở công suất 0,9 và phát công suất tác dụng 300kW vào lưới. Xác định hệ số công suất và công suất tác dụng máy phát đồng bộ phát lên lưới. Bài tập Chương 6: Máy điện đồng bộ 3
  18. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông T©B Bài tập 6: Một máy phát đồng bộ ba pha cực từ ẩn đấu Y, có công suất định mức 10KVA, điện áp định mức 380V, nối lưới. Trên mỗi pha có điện kháng đồng bộ Xđb = 2Ω. Biết tổn hao sắt là là 200W và tổn hao cơ là 500W. Khi máy phát cấp điện cho tải định mức với hệ số công suất cosϕ = 0,8 (chậm pha), hãy xác định: a. Tính công suất tiêu thụ, hiệu suất và momen cơ cấpcho máy phát ở tải định mức? b. Vẽ giản đồ vector và tính sức điện động cảm ứng E, góc công suất δ. c. Độ thay đổi điện áp ΔU%. d. Công suất quá tải lớn nhất máy có thể phát được mà không mất đồng bộ, biết dòng kích từ và biên độ điện áp ngõ ra không đổi. Bài tập Chương 6: Máy điện đồng bộ 4
  19. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông T©B BT. Một máy phát đồng bộ ba pha cực từ ẩn đấu Y, có công suất định mức 10KVA, điện áp định mức 380V, nối lưới. Trên mỗi pha có điện trở phần ứng Rư = 0,5Ω và điện kháng đồng bộ Xđb = 5Ω. Khi máy phát cấp điện cho tải định mức với hệ số công suất cosϕ = 0,8 (dòng điện chậm pha so với điện áp), hãy xác định: a. Tính công suất tiêu thụ của tải định mức. b. Vẽ giản đồ vector và tính sức điện động cảm ứng E, góc công suất δ. c. Độ thay đổi điện áp ΔU%. d. Công suất quá tải lớn nhất máy có thể phát được mà không mất đồng bộ, biết dòng kích từ không đổi và biên độ điện áp ngõ ra không đổi. jXs Rs Re jXsI & & Is E I & & V E Z Load α RsI V δ I ϕ P = 3VI cos ϕ E = V + Zs & && I Rs ⇒ ⇒ cos α = Zs & = E − V &I & & với Z s = R s + jX s = Z s ∠α & Zs Chiếu lên trục của V I∠(− ϕ ). Z s ∠α = E∠δ − V E∠δ V E V I∠(− ϕ ) = ∠(δ − α ) − ∠(− α ) − = Z s ∠α Z s ∠α Zs Zs Phần thực: E V E V I cos(− ϕ ) = cos(δ − α ) − cos(− α ) = cos(δ − α ) − cos(α ) Zs Zs Zs Zs V Rs Rs E cos(δ − α ) − I cos ϕ = vì cos α = Zs Zs Zs Zs 2 ⎛V⎞ EV cos(δ − α ) − 3R s ⎜ ⎟ P = 3VI cos ϕ = 3 Nên: ⎜Z ⎟ Zs ⎝ s⎠ 2 ⎛V⎞ EV − 3R s ⎜ ⎟ ⇒ =3 Pmax ⎜Z ⎟ Zs ⎝ s⎠ δ = α ≤ 90o. Khi Bài tập Chương 6: Máy điện đồng bộ 5
  20. Baøi giaûng Kyõ Thuaät Ñieän Ñaïi Cöông T©B Baøi taäp: _Taát caû caùc ví duï. _ Baøi taäp: (.), (-) 5.3, 5.4, 5.6, 5.14, 5.15, 5.16, 5.18, 5.21, 5.24, 5.25, 5.35, 5.41, 5.48, (*), (**). Bài tập Chương 6: Máy điện đồng bộ 6
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2