Bài tập về Truyền động điện

Chia sẻ: Thuan Ga Thuan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:40

Thêm vào BST

Báo xấu

2.398
lượt xem 649
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Câu 1: (4 điêm) ̉ Các tham số định mức của động cơ KĐB ba pha rôtor dây quấn kiểu MTM612- 10 là: P đm = 50kW; nđm = 577v/p; Mth/Mđm = 2,8; E20 = 223V; fđm=50Hz; I2đm = 140A. 1.

Chủ đề:

Bình luận(2) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập về Truyền động điện

ĐỀ SỐ: 1 ̉ Câu 1: (4 điêm) Các tham số định mức của động cơ KĐB ba pha rôtor dây quấn kiểu MTM612- 10 là: P đm = 50kW; nđm = 577v/p; Mth/Mđm = 2,8; E20 = 223V; fđm=50Hz; I2đm = 140A. 1. Hãy tính các giá trị của Mth, sđm, sth và tần số dòng điện rotor khi động cơ làm việc ở trạng thái định mức. 2. Viết phương trình đặc tính cơ tự nhiên của động cơ trên theo biểu thức gần đúng với các giá trị Mth và sth vừa tính được. 3. Tính giá trị điện trở phụ mắc vào mạch rotor để động cơ quay với tốc độ 250 v/p ̉ Câu 2: (6 điêm) Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số đ ịnh mức là: P đm = 4,2kW; Uđm = 220V; Iđm =20A; nđm = 500v/p 1. Hãy xác định trị điện áp đặt vào phần ứng để dòng điện khởi động tương ứng đúng bằng 2,5Iđm. Tính mômen khởi động của động cơ ứng với điện áp đó? 2. Động cơ đang làm việc với tải thế năng định mức, đột ngột giảm áp xuống giá trị 170V. Hay vẽ đăc tinh cơ minh hoa quá trình chuyển đổi trạng thái và mô tả diên biên cua quá ̃ ̣́ ̣ ̃ ́ ̉ trình đo. Tính tốc độ ổn định của động cơ khi đo? ́ ́ 3. Tính tốc độ lam viêc ôn đinh cua động cơ khi phần ứng được mắc thêm điện trở phụ ̀ ̣̉ ̣ ̉ Rf=0,75Ω , các tham số khác là định mức.
ĐỀ SỐ: 2 ̉ Câu 1: (4 điêm) a) Thiết lập phương trình đặc tính cơ động cơ không đồng bộ ba pha. b) Phân tích yếu tố ảnh hưởng của điện trở phụ mạch rotor tới đặc tính cơ. ̉ Câu 2: (6 điêm) Cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức: Pđm = 20,5 kW, Uđm = 440V, Iđm = 55A, nđm = 1000v/p. 1. Xác định tốc độ làm việc của động cơ khi giảm từ thông bằng 2/3 của Φđm, các yếu tố khác là định mức. 2. Động cơ đang làm việc với tải thế năng định mức, đột ngột đóng một điện trở 2,5 Ω vào mach phần ứng. Hay vẽ đăc tinh cơ minh hoa và mô tả diên biên quá trình chuy ển đ ổi ̣ ̃ ̣́ ̣ ̃ ́ trạng thái. Tính tốc độ ổn định của động cơ khi đo.́ 3. Đông cơ đang kéo tải thì đột ngột đóng một điện trở phụ vào mạch phần ứng để sao cho động cơ giảm tốc sau đó tải bị treo, Tính điện trở phụ đó(tải thế năng định mức)
ĐỀ SỐ: 3 ̉ Câu 1: ( 4 điêm) Một động cơ không đồng bộ ba pha có các tham số sau: Pđm = 7,5 kW; nđm= 945v/p; Mth/Mđm= λM =2,5; fđm = 50Hz; 2p = 6; Uđm = 380V. 1. Hãy tính các giá trị của Mth, sđm, sth và tần số dòng điện rotor khi động cơ làm việc ở trạng thái định mức. 2. Tính mômen khởi động tự nhiên của động cơ. 3. Xác định mômen tới hạn của động cơ khi điện áp nguồn cung cấp giảm 2 lần so với định mức. Tính tốc độ động cơ khi đó, biết tải là thế năng định mức và các yếu tố khác ̉ Câu 2: ( 6 điêm) Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức là: Pđm = 10kW; Uđm = 110V; Iđm =100A; nđm = 500v/p. 1. Xác định độ cứng của đường đặc tính cơ tự nhiên và độc cứng của đặc tính cơ khi giảm từ thông 10% so với Φđm. 2. Vẽ đặc tính cơ nhân tạo và độ cứng đặc tính cơ khi phần ứng có điện trở phụ Rf =1,5Ω . 3. Tính tốc độ lam viêc ôn đinh cua động cơ khi giảm 20% điên áp phần ứng so với giá ̀ ̣̉ ̣ ̉ ̣ trị định mức khi Mc=0,7Mđm.
ĐỀ SỐ: 4 ̉ Câu 1: (4 điêm) Một động cơ điện KĐB ba pha rotor dây quấn, đang làm việc trên đường đặc tính cơ tự nhiên với tải thế năng Mc = 23,7N.m. Các số liệu của động cơ như sau: Pđm = 2,2kW; nđm = 885v/p; λ M = 2,3; 2p = 6; Iđm = 12,8A; Uđm = 220V; E2đm = 135V. 1. Xác định độ trượt tới hạn khi thêm vào rotor điện trở bằng 1,5Ω , tính mômen tới hạn tương ứng. 2. Tính điện trở phụ cần thiết thêm vào mạch rotor để động cơ có mômen khởi động cực đại. Hãy xác định tốc độ làm việc của động cơ ứng với điện trở phụ đó, biết mô men tải là phản kháng định mức ̉ Câu 2: (6 điêm) Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức là: P đm = 4,2kW; Uđm = 220V; Iđm =20A; nđm = 500v/p. 1. Động cơ trên trang bị cho máy nâng hạ với tải Mc=0,8Mđm và đã nâng tải xong, xác định điện trở phụ Rf mắc vào động cơ để tải được hạ với tốc độ ½ tốc độ định mức, hãy vẽ đặc tính cơ khi đo. ́ 2. Động cơ trên đang làm việc ổn định trên đường đặc tính cơ tự nhiên với tải Mc=0,8M đm hãy tính tốc độ lam viêc khi đó. Nếu đột ngột giảm điện áp xuống 180V tính tốc độ không ̀ ̣ tải tương ứng, vẽ đăc tinh cơ minh hoa và mô tả diên biên cua quá trình xảy ra sau đo. ̣́ ̣ ̃ ́ ̉ ́ Dòng điện phần ứng tại thời điểm ban đầu giảm áp là bao nhiêu?
ĐỀ SỐ: 5 ̉ Câu 1: (4 điêm) Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức là: Pđm = 4,2kW; Uđm = 220V; Iđm =20A; nđm = 500v/p. Động cơ được cấp từ một bộ chỉnh lưu cầu 1 pha có điện áp nguồn là U=220, góc điều khiển α ∈ [α min = 15o , α max = 150 o ] , bội số mômen khởi động của tải là Km=2,5, sai lệch tốc độ là s=5% 1. Tính dải điều chỉnh D của hệ truyền động trên, biết nội trở bộ chỉnh lưu là Rb=0,05Ω . 2. Giả sử động cơ đang làm việc với tải định mức, góc điều khiển nhỏ nhất. Đột ngột tăng góc điều khiển tới 45o. Tính dòng điện ngay khi tăng góc điều khiển, tính tốc độ ổn định tương ứng sau đó. 3. Vẽ họ đặc tính cơ của hệ, trình bày các trạng thái làm việc có thể có của hệ, biết tải là thế năng. ̉ Câu 2: (6 điêm) Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có các thông số: P đm=95(KW), Uđm=220 (V), Iđm= 470(A), dòng kích từ định mức Itđm= 4,25(A) điện áp kích từ định mức Uktđm=220V, nđm=500(Vg/ph), Rư=0,025(Ω ). Tính: 1. Điện trở điều chỉnh Rf mắc vào mach phần ứng để tốc độ đông cơ n=0,5 n đm, biết từ ̣ ̣ thông, điên ap phân ứng và tải là định mức. ̣́ ̀ 2. Tốc độ động cơ n(vg/p) và độ cứng đặc tính cơ khi từ thông kich từ giam 20% so với ́ ̉ giá trị định mức, biết điện áp phần ứng là 175V, tải định mức.
ĐỀ SỐ: 6 ̉ Câu 1: (4 điêm) Một động cơ không đồng bộ ba pha rotor dây quấn có các tham số sau: P đm=2,2KW, nđm=885V/phút, fđm=50Hz, hệ số mômen cực đại λm=2,3, số cặp cực p=3, I2đm=12,8A, E2đm=135V, Uđm=220V. 1. Xác định tốc độ lam viêc ôn đinh cua động cơ trên đặc tính cơ tự nhiên khi mômen can ̀ ̣̉ ̣ ̉ ̉ tác động lên đâu trục động cơ là Mc=0,5Mth (Mth là moomen tới hạn của động cơ) ̀ 2. Xác định tốc độ lam viêc ôn đinh cua động cơ khi mach rotor được mắc thêm một điện ̀ ̣̉ ̣ ̉ ̣ trở phụ là 1Ω . Tải thế năng định mức và các yếu tố khác là định mức. ̉ Câu 2: (6 điêm) Cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số sau: Pđm = 12kW, Uđm = 220V, Iđm = 64A, nđm = 685v/ph. 1. Tính giá trị dòng mở máy tự nhiên. 2. Vẽ đặc tính cơ khi điện áp phần ứng là 180V, từ thông định mức 3. Động cơ đang làm việc tại điểm định mức, đột ngột đóng thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng để động cơ giảm tốc và sau đó quay ngược trở lại với tốc độ 0,5nđm. Tính giá trị điện trở phụ đó, vẽ đặc tính cơ và mô tả quá trình. Biết Mc = Mđm, tải thế năng.
ĐỀ SỐ: 7 Số tín chỉ: 03 ̉ Câu 1: (4 điêm). Các tham số định mức của động cơ KĐB ba pha rôtor dây quấn kiểu AK – 1148 là: Pđm = 60kW; nđm = 720v/p; Mth/Mđm = 2,2; E20 = 175V; I2đm = 216A. 1. Hãy tính các giá trị của Mth và sth khi động cơ làm việc ở trạng thái định mức 2.Giả sử động cơ đã nâng tải song. Xác định điện trở phụ mắc vào rotor để đ ộng cơ hạ tải với tốc độ 0,5nđm. Biết tải và các yếu tố khác là định mức. ̉ Câu 2: (6 điêm). Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có các thông số: Pđm=95(KW), Uđm=220 (V), Iđm= 470(A), dòng kích từ định mức Itđm= 4,25(A) điện áp kích từ định mức Uktđm=220V, nđm=500(Vg/ph), Rư=0,025(Ω ). 1. Xac đinh tốc độ lam viêc ôn đinh cua động cơ khi từ thông giảm 20% so với từ thông ́ ̣ ̀ ̣̉ ̣ ̉ đinh mức, điên ap phân ứng và tải là định mức. ̣ ̣́ ̀ 2. Tinh giá trị điện trở điều chỉnh R f mắc vào mach phần ứng để tôc độ ôn đinh cua đông ́ ̣ ́ ̉ ̣ ̉ ̣ 1 cơ băng ̀ tôc độ đinh mức, biết từ thông, điên ap phân ứng và tải là định mức. ́ ̣ ̣́ ̀ 2 3. Ham ngược đông cơ trên băng đao chiêu điên ap và thêm điên trở phụ vao mach phân ̃ ̣ ̀ ̉ ̀ ̣́ ̣ ̀ ̣ ̀ ứng. Xác định giá trị điện trở hãm nhỏ nhất cần mắc vào mạch phần ứng sao cho động cơ sẽ dừng sau khi giảm tốc. Biêt tai là đinh mức. ́̉ ̣
ĐỀ SỐ: 8 ̉ Câu 1: (4 điêm) 1. Nêu điều kiện ổn định tĩnh của truyền động điện. 2. Xét xem điểm A có phải là điểm làm việc ổn định không? ̉ Câu 2: (6 điêm) n(v/p) Cho động cơ không đồng bộ ba pha có cac số liệu sau: ́ . n = f( M ) Pđm=60KW; nđm=720V/phút; λm=Mth/Mđm=2,2; E20 = 175V; c c A I2đm= 216A; 2p=6. nÐ = f(MÐ) 1. Tính mômen khởi động trực tiếp của động cơ. 0 2.Xac đinh tốc độ lam viêc ôn đinh của động cơ trên đăc ́ ̣ ̀ ̣̉ ̣ ̣ M(N.m) tinh cơ tự nhiên khi mômen tải tác dụng lên trục động cơ là Mc=0,8Mđm. Vẽ đăc tinh cơ ́ ̣́ minh hoa ( Vẽ đinh tinh). ̣ ̣ ́ 3. Động cơ trên đang kéo tải phản kháng định mức đột ngột đóng thêm một điện trở phụ là 1,5Ω vào mach roto và đảo thứ tự hai trong ba pha điện áp nguồn. Mô tả hiện tương xảy ra ̣ , xác định mô men hãm ban đầu và tốc độ lam viêc ôn đinh cua động cơ sau đó, biết các ̀ ̣̉ ̣ ̉ yếu tố khác là định mức..
ĐỀ SỐ: 9 Câu 1: (4 điêm)1. Nêu điều kiện ổn định tĩnh của ̉ n vp (/) truyền động điện. Xét xem điểm A có phải là điểm làm việc ổn định 2. . nĐ = f( M ) không? Đ A n c = f(MC) ̉ Câu 2: (6 điêm) Một động cơ không đồng bộ ba pha có các tham số sau: 0 M(N.m) Pđm = 7,5Kw; nđm= 945v/p; Mth/Mđm= λM =2,5; fđm = 50Hz; 2p = 6; E2đm = 135V; Uđm = 380V. 1. Tính mômen khởi động trực tiếp của động cơ. 2. Xác định tốc độ làm việc của động cơ khi làm việc trên đường đặc tính cơ tự nhiên với mômen phụ tải đặt lên trục động cơ Mc = 1,2Mđm. Vẽ đăc tinh cơ minh hoa (Vẽ đinh ̣́ ̣ ̣ ́ tinh). 3. Cho dòng điện rotor là I2đm= 17,5A. Xác định tốc độ lam viêc ôn đinh cua động cơ khi ̀ ̣̉ ̣ ̉ mach roto được mắc thêm một điện trở phụ là 1Ω . Tải thế năng định mức. ̣
ĐỀ SỐ: 10 ̉ Câu 1: (4 điêm). Một động cơ điện KĐB ba pha rotor dây quấn, đang làm việc trên đường đặc tính cơ tự nhiên với Mc = 23,7N.m. Các số liệu của động cơ như sau: Pđm = 2,2kW; nđm = 885v/p; λ M = Mth/Mđm= 2,3; 2p = 6; Iđm = 12,8A; Uđm = 220V; E20 = 135V. 1. Tính Mth, sth, sđm 2. Xác định tốc độ làm việc của động cơ khi thêm vào Rotor điện trở bằng 1,5Ω . Tính điện trở phụ cần thiết thêm vào mạch rotor để động cơ làm việc ổn định với tốc độ n = -300v/p. ̉ Câu 2: (6 điêm). Cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số sau: Pđm = 25kW; Uđm = 220V; Iđm = 128(A); nđm = 3000(v/p). 1. Xác định độ cứng của đường đặc tính cơ tự nhiên. 2. Xác định tốc độ làm việc ổn định và giá trị dòng mở máy nhân tạo của động cơ khi thêm RP = 1,5(Ω ) vào mạch phần ứng, tải phản kháng Mc = Mđm 3. Với tốc độ vừa tính được ở trên, hãy kết luận về trạng thái làm việc t ương ứng c ủa động cơ khi đó.
Bài làm đề 1 Điểm Nội dung Câu thành phần Mô men tới hạn khi làm việc định mức là: Mth=km.Mđm, theo bài cho km=2,8; 0,5 1 Mđm=9,55.Pđm/nđm=9,55.50.103/577=827,56(Nm) nên Mth=2,8x827,56=2317.168 Ta có bảng tốc độ đồng bố sau ứng với tần số 50Hz Số đôi cực 1 2 3 4 5 0,5 Tốc độ đồng bộ 3000 1500 1000 750 600 60f/p(Vg/p) . Do độ trượt của động cơ nhỏ nên tốc độ định mức của động cơ thường nhỏ hơn 0,5 và gần bằng tốc độ đồng bộ. Nên suy ra số đôi cực của động cơ là 5. Suy ra đ ộ trượt định mức là: n1 − n đm 600 − 577 = = 0,0383 sđm= n1 600 2M th 0,5 M= s sth , ứng với mômen định mức ta suy ra độ Ta có công thức gần đúng: + sth s 0,25 2M th M đm = trượt giới hạn định mức khi đã biết độ trượt định mức: s đm sth + sth s đm Từ đay suy ra: 0,25 sđm sth + =2.km=5,6 hay là sth2 -2.km.sđm.sth+sđm2 =0 suy ra ∆ =(km.sđm)2-sđm2= sđm2 .(km2_1) sth sđm sth1= k m + k m 2 − 1 = 5,415 (loại trị của suy ra 2 giá s th: do >1); 0,5 2 sth 2 = k m − k m − 1 = 0,185 thỏa mãn 2M th M= s sth , theo phần trên thì suy ra: Ta có phương trình đặc tính cơ là 0,25 + sth s 2 4634,336 M= s 0,185 + 0,5 0,185 s Vẽ đặc tính cơ gần đúng theo 2: 3 0,5 Ta lập bảng quan hệ M(s) như sau: s 0.01 0.03 0.04 0.1 0.15 0.185 M 249,77 732,26 957,267 1938,61 2267,13 2317,2
s 0.2 0.3 0.35 0.6 0.7 0.8 1 M 2310,14 2070,5 1914,6 1304,9 1144,8 1017,3 828, 98 Từ đó ta vẽ được đồ thi gần đúng như sau: 0,5 M 2500 Mth 2000 1500 M 1000 500 Sth s 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Đặc tính cơ chia làm hai khoảng : Khoảng thứ nhất từ điểm không tải lý tưởng tới điểm tới han có độ cứng âm, là đoạn đặc tính làm việc. Khoảng thứ hai từ điểm tới 0,25 hạn trở đi thì có độ cứng dặc tính cơ dương, động cơ không làm việc ở đoạn đ ặc tính nay ̉ Câu 2: (5 điêm) Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức là: P đm = 4,2kW; Uđm = 220V; Iđm =20A; nđm = 500v/p 1. Hãy xác định trị điện áp đặt vào phần ứng để dòng điện khởi động động cơ ban đầu đúng bằng 2,5Iđm. Tính mômen khởi động khi đó 2. Động cơ đang làm việc với tải thế năng định mức, đột ngột giảm áp xuống giá trị 170V. Hay phân tích diên biên cua quá trình xảy ra sau đó và vẽ đăc tinh cơ minh hoa. Tính tốc độ ̃ ̃ ́ ̉ ̣́ ̣ ổn định của động cơ khi đo. ́ 3. Tính tốc độ lam viêc ôn đinh cua động cơ khi phần ứng được mắc thêm điện trở phụ ̀ ̣̉ ̣ ̉ Rf=0,75Ω , các tham số khác là định mức. Bài làm Uu 1. Dòng điện khởi động của động cơ là Ikđ= Ru Trong đó Rư≈ 0,5(1-ηđm )Uđm/Iđm ηđm ≈ Pđm/(Uđm.Iđm)=4200/(220.20)=0.95  Rư=0,5(1-0,95).220/20=0,275 Ω  Uư=Rư.Ikđ Theo bài cho thì Ikd=2,5Iđm Nên Uư=2,5.Iđm.Rư=2,5.20.0275 = 13,75V U đm − I đm .Ru U − I .R 220 − 20.0,275 Ta có Kφ đm = = 9,55. đm đm u = 9,55. = 4.09695 ϖ đm nđm 500 Suy ra Mkd=KΦđm.Ikd= 4.09695 .2,5.20= 204.8475 Nm 2. Tốc độ không tải lý tưởng ứng với điện áp 170 V là
Uu 170 ω o = 9,55. = 9,55. = 396v / p
Đề 2: ̉ Câu 1: (5 điêm) a)Thiết lập phương trình đặc tính cơ động cơ không đồng bộ ba pha? b)Phân tích yếu tố ảnh hưởng của tần số tới đặc tính cơ ĐKB? Bài làm Điểm Câ Nội dung thành u phần Ta có sơ đồ thay thế gần đúng của một pha dộng cơ KĐB như sau : 1a X’2 R1 X U ,I : Điện áp dòng điện pha Stator. I 1 1 1 1 ’ I 2: Dũng điện pha rotor đó quy đổi về I’ 2 Iµ stato Xµ U1 R1,X1: Điện trở và điện khỏng stator R’2/s 0,5 R’2 , X’2: Điện trở và điện khỏng rotor Rµ đó quy đổi về stator Xµ, Rµ :Điện trở và điện kháng mạch từ hóa s = (ω1 - ω)/ω1 : độ trượt tốc độ 0,5 ω1 = 2πf1/p : Tốc độ từ trường quay ; ω : Tốc độ động cơ, f1 : Tần số nguồn điện cấp cho stator. p : là số đôi cực.     1 1   +  R2µ + X 2µ  ' R2 2   ( R1 + ) + X 2 nm Từ sơ đồ thay thế ta có : I1≈ U1     s trong đó Xnm= X1+ X’2 gọi là điện kháng ngắn mạch 1 0,5 1 ' ; I’ 2= Iµ= R R2µ + X 2µ ( R1 + 2 ) 2 + X 2 nm s Để tìm phương trình đặc tính cơ ta dựa vào phương trình cân bằng công suất trong động cơ : P12=Pcơ+∆ P2 0,5 P12=Mđt.ω1: Công suất truyền từ stator sang rotor. Với Mđt : Mô men điện từ Pcơ=Mc .ω : Công suất cơ trên trục động cơ. Với Mc : Mômen tải. ∆ P2 : Tổn hao đồng ở rotor
Khi làm việc thì mô men điện từ cân bằng với mô men tải và ta gọi chung là mô men M. 0,5 Mω1= Mω+∆ P2  ∆ P2= Mω1 - Mω Mặt khác ∆ P2=3.I’ 2 .R’2 nên M=(3.I’ 2 .R’2 ) / (sω1) Từ đó ta có phương trình đặc tính cơ của động cơ KĐB là : M= 0,5 '2 2 3.U1 .R2 ' R ϖ 1[( R1 + 2 ) 2 + X nm 2 ]s s dM = 0 từ đó ta có Đặc tính cơ là một đường cong và có điểm tới hạn thỏa món ds thể tìm được điểm này là (Mth , sth) ' R2 0,5 sth= R 21 + X 2 nm 3U 21 3 pU 21 = Mth= (*) 2ϖ 1 ( R1 + R 21 + X 2 nm ) 4πf1 ( R1 + R 21 + X 2 nm ) Xuất phát từ biểu thức ω1 = 2πf1/p, ta thấy rằng khi thay đổi tần số sẽ làm tốc độ từ trường quay và tốc độ động cơ thay đổi. - Xét trường hợp khi tăng tần số f1>fđm thỡ theo (*) ta cú 3 pU 21 3 pU 21 M th ≈ = ( ở đây coi R1 rất nhỏ , cú thể bỏ qua) 0,5 4 X 2 nm 8πLnm f12 Do cấu tạo của động cơ nên ta không thể tăng điện áp lớn hơn điện áp đ ịnh 1b mức, mà ở đây ta giữ nguyên điện áp bằng định mức do vậy Mth∼ 1/f12 Trong vùng này mômen tới hạn sẽ giảm bình phương so với tần số Xét trường hợp khi giảm tần số f 1
Ta được họ đặc tính cơ như hình sau : ( f11 >f12 >f13 >f1đm >f14 >f15) f11 f12 f13 f1đm 0,5 f14 f15 ̉ Câu 2: (5 điêm) Cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức: P đm = 20,5Kw, Uđm = 440V, Iđm = 55A, nđm = 1000v/p. 1. Xác định tốc độ làm việc của động cơ khi giảm từ thông còn 2/3Φđm, tải định mức.? Tính độ cứng của đặc tính cơ động cơ khi đó? 2. Động cơ đang làm việc với tải thế năng định mức, đột ngột đóng một điện trở 8,5 Ω vào mach phần ứng. Hay phân tích diên biên cua quá trình xảy ra sau đó và vẽ đăc tinh cơ ̣ ̃ ̃ ́ ̉ ̣́ minh hoa. Tính tốc độ ổn định của động cơ. ̣ 3. Tính điện trở phụ mắc vào phần ứng động cơ để động cơ ở trạng thái treo t ải(t ải th ế năng định mức) Giải: Ý Nội dung Số điểm Ta có Rư≈ 0,5(1-ηđm )Uđm/Iđm 1 0,5 ηđm ≈ Pđm/(Uđm.Iđm)=20500/(440.55)=0,85  Rư=0,5(1-0,85).440/55=0,611 Ω U đm − I đm .Ru U − I đm .Ru 440 − 55.0,611 0,25 Ta có Kφđm = = 9,55. đm = 9,55. = 3.88 ϖ đm nđm 1000 U đm − I đm .Ru 440 − 55.0,611 0,25 n = 9,55 = 9,55. = 1500,41vg / ph 2 / 3Kφ đm (2 / 3).3,88 0,5 ( Kφ ) 2 (2 / 3.3.88) 2 = = 10,95 βNT = Ru 0,611
2 ω 0,5 A B M C 0 Mđm D Ta có tốc độ ổn định của động cơ là: 0,5 U đm − I đm .( Ru + R f ) 440 − 55.(0,611 + 8,5) n = 9,55 = 9,55. = −150,4vg / ph Kφđm 3,88 Tốc độ có giá trị âm thể hiện động cơ bị quay ngược lại so với cũ. 0,25 Quá trình dễn biến như sau: 0,5 Khi đóng Rf đủ lớn đột ngột vào P/ư, do có quan tính nên tốc độ của động cơ không thể giảm đột ngột. Quá trình chuyển đổi trạng thái từ điểm làm việc ban đầu A sang điểm B, tại B do mômen của động cơ nhỏ hơn mômen tải nên động cơ giảm tốc. Tới C thì động cơ bắt đầu khởi động theo chiều ngược lại nhưng mômen động cơ vẫn nhỏ hơn mômen tải nên động cơ tiếp tục giảm tốc tới D thì làm việc ổn định, do mômen động cơ và tải cân bằng nhau. Đoạn đặc tính cơ CD thể hiện đoạn hãm ngược, vì lúc này động cơ sinh ra mô men để hãm động cơ, tải trở thành mômen quay 3
̉ Câu 1: (5 điêm) Hãy tính chọn công suất của động cơ nâng trong cầu trục có biểu đồ mô men phụ tải tĩnh như hình vẽ, giả thiết rằng không có tổn hao trong các khâu truyền lực, nđm= 720 v/p. Bài làm Ta có mômen trung bình tác động vào động cơ là: n ∑M t ii M tb = 0 n ∑t i 0 12.250 + 150.4 + 10.200 + 270.8 + 100.5 = 12 + 4 + 10 + 8 + 5 7810 = = 200.2564 Nm 39 Công suất trung bình: 720 Ptb = M tb .ϖ đm = 2000,25. = 15097,38 (W) 9,55 Từ đó ta chọn công suất động cơ trong khoảng Pđm=(1,1÷1,3)Ptb=(16607,12 ÷19626,6 )W Hoặc theo mômen Mđm=(1,1÷1,3)Mtb=(220.28÷260,3 )Nm Và sau khi chọn động cơ phải kiểm nghiệm liệu động cơ có mômen khởi động lớn hơn 270 Nm ̉ Câu 2: (5 điêm) Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có các thông số: P đm=95(KW), Uđm=220 (V), Iđm= 470(A), dòng kích từ định mức Itđm= 4,25(A) điện áp kích từ định mức Uktđm=220V, nđm=500(Vg/ph), Rư=0,025(Ω ). Tính: 1. Điện trở điều chỉnh Rf mắc vào mach phần ứng để tốc độ đông cơ n=0,5 n đm, biết từ ̣ ̣ thông, điên ap phân ứng và tải là định mức. ̣́ ̀ 2. Tốc độ động cơ n(vg/p) và độ cứng đặc tính cơ khi từ thông kich từ giam 20% so với ́ ̉ giá trị định mức, biết điện áp phần ứng là 190V, tải định mức. 3. Giả sử động cơ đang làm việc định mức. Đột ngột đặt một điện áp -50 V và đóng điện trở phụ Rf=15Ω , tính dòng điện ban của quá trình và tốc độ ổn định của động cơ sau đó, biết tải là mômen cản phản kháng định mức. Hãy phân tích diễn biến quá trình Nội dung Điểm ý Ta có ωđm=nđm/9,55=500/9,55=52.356 (Rad/s) 1) 0,5 Uđm= Iđm.Rư + Eđm= Iđm.Rư + KΦđmωđm suy ra KΦđm=(Uđm- Iđm.Rư)/ωđm=(220-470.0,025)/ 52,356 = 3,977575 0,5 Ta có ω =0,5 nđm/9,55=250/9,55=26,18 rad/s 0,5
Do tải định mức nên Iư=Iđm và từ thông định mức nên ta có: 0,5 Uđm- Iđm.(Rf + Rư) = KΦđmω hay Rf = (Uđm -KΦđmω)/Iđm – Rư=(220 – 3,97. 26,18)/470 – 0,025 = 0,222 Ω 0,25 Do từ thông giảm đi 20% nên KΦ =0,8 KΦđm và do tải định mức nên I = 0,25 Iđm từ đó ta tính được tốc độ là: ω =(U- Iđm.Rư)/ KΦ = (U- Iđm.Rư)/ 0,8KΦđm =(190-470.0,025)/(0,8.3,977 ) 2) 0, 5 =56,02 rad/s hay n= 9,55. 56,02 = 535,04Vg/ph. 3) ω 0,5 B A C -Mđm M 0 Mđm D Dòng điện ban đầu 0,5 U + (U đm − I đm Ru )ϖ đm U + Kφϖ bd U + Ebd =− =− Ihđ=- Ru + R f Ru + R f Ru + R f 50 + (220 − 470.0,025).52,356 =− = −729 A 0,025 + 15 Trước hết ta phải xem mômen khởi động (Inm)của động cơ có lớn hơn 0,5 mômen tải(Iđm )không, nếu không thỏa mãn thi động cơ giảm tốc độ sau đó dừng hẳn. Ta tính Inm=-U/(Ru+Rf )=-50/(15+0,025)=- 14.64 A; Do |Imm|
ĐÁP ÁN ( ĐỀ SỐ 06) Nội dung Điểm Câu Tổng điểm Câu 1 6đ 1. Tinh giá trị dong mở may tự nhiên: ́ ̀ ́ 0,25đ Pdm U Ru = 0,5(1 − ). dm U dm .I dm I dm 12000 220 0,25đ Ru = 0,5(1 − = 0,2539(Ω) ) 64.220 64 U đm I mmTN = 0,25đ Ru U đm 220 I mmTN = = = 866,483( A). 0,25đ Ru 0,2539 M mmTN = K M φ dm I mmTN 0,25đ U đm − I đm Ru 0,25đ K M φ đm = = ω đm Vơi: ́ (220 − 64.0,2539).60 = = 2,84. 0,25 đ 2π .685 Suy ra: M mmTN = 2,84.866,483 = 2460,81172(N.m) 0,25đ 2. Vẽ đặc tính cơ tự nhiên: 0,25đ * Tính toán hai điểm đặc biệt để vẽ: - Điểm không tải lý tưởng tự nhiên: A(0, n0) (hoặc A(0, ω0)) U 220 với: ω0 = K φ = 2,84 = 77,4648( Rad / s ) . đm M đm 0,25đ 220 = = 77,4648( Rad / s ) 2,84 U đm 12000 220 Ru = 0,5(1 − η đm ) = 0,5(1 − = 0,2539; ) I đm 64.220 64 Trong đó: 0,25đ U −I R (220 − 64.0,2539).60 K M φđm = đm đm u = = 2,84. ωđm 2π .685 Suy ra: A(0; 77,4648) 0,25đ - Điểm làm việc định mức: B(Mđm, nđm) ( hoặc B(Mđm, ωđm)). 0,25đ 0,25đ Pđm với: Mđm = = ω đm