CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN

Chia sẻ: Tran Kim Truong | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

175
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo về bài tập cơ sở lý thuyết máy điện

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN Bài số 11 Một mạch từ có từ trở ℜ = 1500At/Wb. Trên mạch từ người ta quấn một cuộn dây bằng nhôm có số vòng là N = 200vòng, khi đặt điện áp một chiều U = 24V lên cuộn dây thì dòng điện là I = 3A. Xác định từ thông trong lõi thép và điện trở của cuộn dây. S.t.đ của cuộn dây: F = N × I = 200N × 3 = 600A/vg Từ thông trong lõi thép: F 600 Φ= = = 0.4Wb Φ 1500 Điện trở của cuộn dây: U 24 R= = = 8Ω I 3 Bài số 12. Một mạch từ được làm bằng các lá thép có chiều dài trung bình l = 1.3m và tiết diện ngang S = 0.024m2. Cuộn dây quấn trên mạch từ có N = 50vòng, điện trở R = 0.82Ω và khi nối nguồn một chiều vào cuộn dây thì dòng điện qua cuộn dây là 2A. Từ trở của mạch từ trong điều kiện này là ℜ = 7425At/Wb. Xác định cường độ từ cảm và điện áp nguồn cung cấp. Từ thông trong lõi thép: N 7 I 50 2 4 Φ= = = 0.0135Wb Φ 7425 Từ cảm trong lõi thép: Φ 0.0135 B= = = 0.56T S 0.024 Điện áp của nguồn điện: U = R × I = 0.82 × 2 = 1.64V Bài số 13. Một mạch từ có chiều dài trung bình l = 1.4m và tiết diện ngang S = 0.25m 2. Dây quấn kích thích quấn trên mạch từ có N = 140vòng, điện trở R = 30Ω . Xác định điện áp nguồn cần thiết để từ cản trong lõi bằng 1.56T. Cho rằng từ trở của mạch từ trong trường hợp này là ℜ = 768At/Wb. Từ thông trong lõi thép: Φ =1 S =5 B 1.56 0.25 = 0.39Wb S.t.đ của cuộn dây:
F = Φ � = 0.39 � = 299.52Av � 768 Dòng điện chạy trong cuộn dây: F 299.52 I= = = 2.139A N 140 Điện áp nguồn cung cấp U = 0.3 × 2.139 = 0.82 × 2 = 64.17V Bài số 14. Một lõi thép hình xuyến được làm bằng vật liệu sắt từ có chiều dài trung bình l = 1.4m và tiết diện ngang S = 0.11m2. Độ từ thẩm của lõi thép là 1.206× 103Wb/At.m. Xác định từ trở của mạch từ. Từ trở của mạch từ: l 1.4 �= = = 10553.29Av / Wb µ1 S 1.206 10 −3 0.11 2 . Bài số 15. Một mạch từ có chiều dài trung bình l = 0.8m và tiết diện ngang S = 0.06m 2. Độ từ thẩm tương đối của lõi thép là µ r = 2167. Cuộn dây quấn trên mạch từ có N = 340vòng, điện trở R = 64Ω và được nối nguồn một chiều 56V. Xác định từ cảm trong lõi thép. Dòng điện đi qua cuộn dây: U 56 I= = = 0.875A R 64 S.t.đ của cuộn dây: F = N × I = 340 × 0.875 = 297.5Av Từ trở của mạch từ: l 0.8 �= = = 4896.32Av / Wb µ o µ1 S 4π2 10 r 6 1 −7 2167 0.06 Từ thoong trong lõi thép: F 297.5 Φ= = = 0.06076Wb Φ 4896.32 Từ cảm trong lõi thép: Φ 0.06076 B= = = 1.01266T S 0.06 Bài số 16. Một mạch từ gồm hai nửa hình xuyến bằng vật liệu khác nhau được ghép lại thành một hình xuyến có tiết diện ngang S = 0.14m2 và từ trở tương ứng của hai nửa vòng 2
xuyến là 650 At/Wb và 244 Av/Wb. Cuộn dây có N = 268 vòng, R = 5.2Ω quấn trên mạch từ hình xuyến này được nối với nguồn một chiều có U = 45V. Tính Φ. Tính Φ và s.t.đ trên khe hở không khí khi tách hai nửa xuyến một khoảng δ = 0.12cm ở mỗi đầu biết từ trở của mỗi nửa hình xuyến không đổi. Từ trở toàn mạch từ là: ℜ = ℜ1 + ℜ2 = 650 + 244 = 894Av/Wb Dòng điện đi qua cuộn dây: U 45 I= = = 8.654A R 5.2 S.t.đ của cuộn dây: F = N × I = 268 × 8.654 = 2319.2Av Từ thông trong lõi: F 2319.2 Φ= = = 2.594Wb Φ 894 Khi hai nửa xuyến tách nhau đoạn δ = 0.12cm, từ trở của khe hở không khí là: l 0.12 − 10 −2 � = δ = = 6820.9Av / Wb µ4 S 4π0 10 −7 0.14 o 0 Từ trở toàn mạch từ là: ℜt = ℜ1 + ℜ2 + 2ℜδ = 650 + 244 + 2× 6820.9 = 14535.8Av/Wb Từ thông trong lõi: F 2319.2 Φt = = = 0.1596Wb Φ t 14535.8 Bài số 17. Một cuộn dây quấn trên lõi thép được cung cấp từ nguồn có f = 25Hz. Tổn hao từ trễ thay đổi thế nào khi cuộn dây được cung cấp từ nguồn có f = 60Hz với từ cảm giảm đi 60%? Cho hệ số Steinmetz n = 1.65 và điện áp nguồn bằng hằng số. Tổn hao từ trễ tại tần số f1 = 25Hz: Ph 1 = k h f1 B1m ax n Tổn hao từ trễ tại tần số f2 = 60Hz: Ph 2 = k h f2 Bn ax 2m Như vậy: 1.65 Ph 1 k h f1 B1m ax 25 �1 � n = =f � � = 1.8897 Ph 2 k h f2 Bn ax 60 � � 2m 0.4 Ph 1 − Ph 2 1.8897Ph 2 − Ph 2 ∆P% = = = 47.08% Ph 1 1.8897Ph 2 3
Bài số 110. Một thiết bị điện làm việc với điện áp định mức có tổn hao từ trễ là 250W. Tính tổn hao từ trễ khi tần số giảm còn 60% tần số định mức và điện áp giảm để từ cảm còn 80% từ cảm định mức biết n = 1.6. Tổn hao từ trễ tại tần số định mức và điện áp định mức: Phdm = k h fd m Bdm m ax n Tổn hao từ trễ tại khi tần số và điện áp giảm: Phnew = k h fnew Bnew m ax n Như vậy: 1.6 k h fnew Bnew m ax n 0.6fd m � d m m ax � 0.8B Phnew = Phd m = 250 � � = 104.97 W k h fd m Bdm m ax n fdm � Bdm m ax � Bài số 111. Một thanh dẫn dài 0.32m có điện trở 0.25Ω đặt vuông góc với từ trường đều có từ cảm B = 1.3T. Xác định điện áp rơi trên thanh dẫn khi lực tác dụng lên nó là 120N. Tính lại điện áp này nếu thanh dẫn nghiêng một góc β = 250. Dòng điện đi qua thanh dẫn: F 120 I= = = 288.46A Bl 1.3 = 0.32 Điện áp rơi trên thanh dẫn: U = R × I = 0.25 × 288.46 = 72.11V Khi thanh dẫn nghiêng một góc β = 250 ta có: F 120 I= = = 318.282A Bl sin α= 1.3 0.32 sin 65o = U = R × I = 0.25 × 682.5581 = 79.57V Bài số 112. Một cuộn dây có N = 32 vòng với điện trở 1.56Ω đặt trong từ trường đều có từ cảm B = 1.34T. Mỗi cạnh của cuộn dây dài l = 54cm, cách trục quay đoạn d = 22cm và nghiêng một góc β = 80. Tính dòng điện và điện áp rơi trên cuộn dây của biết mômen tác dụng lên nó là 84Nm. Lực tác dụng lên một cạnh của cuộn dây: M 84 F= = = 381.82N d 0.22 Lực tác dụng lên một thanh dẫn: 4
F 381.82 f= = = 12.73N N 30 Dòng điện trong thanh dẫn: f 12.73 I= = = 17.76A Bl sin α= 1.34 0.54 sin 82o = Điện áp rơi trên cuộn dây: U = R × I = 1.56 × 17.76 = 27.71V Bài số 113. Xác định vận tốc của một thanh dẫn dài l = 0.54m biết rằng khi nó chuyển động trong từ trường B = 0,86 T thì sđđ cảm ứng trong nó là e = 30,6V. Vận tốc của thanh dẫn: e 30.6 v= = = 65.89m / s B = l 0.86 0.54 Bài số 114. Một thanh dẫn dài l = 1.2 m chuyển động cắt vuông góc các đường sức từ của một từ trường đều B = 0.18T với vận tốc 5.2m/s. Tính sđđ cảm ứng trong thanh dẫn. S.đ.đ cảm ứng trong thanh dẫn: e =B l v =0 lB .0.18 1.2 5.2 = 1.123V Bài số 115. Xác định tần số và sđđ hiệu dụng của một cuộn dây có 3 vòng dây quay với tốc độ n = 12vg/s trong từ trường của 4 cực từ với Φ = 0,28Wb/cực. Tần số s.đ.đ: f =p n =2 12 = 24H z p 2 Trị số hiệu dụng của s.đ.đ: E = 4.44fN Φ m ax =4 f4.44 24 3 0.28 = 89.52V 4 Bài số 116. Xác định tốc độ quay trong từ trường của 2 cực từ có Φ = 0.012Wb/cực để có được e = 24V trong một cuộn dây có N = 25 vòng. Tần số s.đ.đ: 5
E 24 f= = = 18H z 4.44N Φ=ax 4.44 25 0.012 = m Tốc độ quay của thanh dẫn trong từ trường: f 18 n= = = 18vg / s p 1 Bài số 117. Từ thông xuyên qua một cuộn dây có N = 20 vòng dây biến thiên theo quy luật Φ = 1.2sin(28t) Wb. Xác định tần số và trị số hiệu dụng của sđđ cảm ứng trong cuộn dây. Tần số s.đ.đ: ω 28 f= = = 4.46H z 2π 2π Trị số hiệu dụng của s.đ.đ: E = 4.44fN Φ m ax =4 f4.44 4.46 20 1.2 = 474.87V 4 e = 2Ecos28t = 671.43cos28tV Bài số 118. Một cuộn dây quấn trên lõi thép được cung cấp từ nguồn xoay chiều có U = 120V, f = 25Hz. Tổn hao do dòng điện xoáy thay đổi thế nào khi cuộn dây được nối với nguồn có U = 120V, f = 60Hz. Tổn hao do dòng điện xoáy tại tần số f1 = 25Hz: Pe1 = k e f12 B1m ax 2 Tổn hao do dòng điện xoáy tại tần số f2 = 60Hz: Pe 2 = k e f22 B1m ax 2 Như vậy: 2 Pe 2 k e f22 B2m ax � � 2 60 = = � �= 5.76 Pe1 k e f12 B1m ax � � 2 25 Bài số 119. Một thiết bị điện làm việc với điện áp và tần số định mức có tổn hao do dòng điện xoáy là 212.6W. Xác định tổn hao do dòng điện xoáy nếu tần số giảm còn 60% tần số định mức và điện áp giảm còn 80% điện áp định mức. 6
Ta có: 2 2 k e f22 B2m ax 2 0.6 0.8 Pe 2 = Pe1 212.6 � � � �= 48.98 W 1 =B � � � � k e f1 B1m ax 2 2 �1 � �1 � W = 7