ĐỀ THI KIỂM TRA GIỮA KỲ HK2 2012-2013
MÔN HỌC: MÁY ĐIỆN
Thời gian: 65 phút
Sinh viên được phép dùng 1 tờ A4 viết tay và KHÔNG được phép trao
đổi tài liệu.
Một máy biến áp (MBA) ba pha 100KVA, 22000/400V, 50Hz, nối ∆/Y, có các
thông số của thí nghiệm ngắn mạch (đo ở thứ cấp): 16 V; 144,3 A; 2000 W
MBA trên được nối với lưới 22KV để cấp nguồn cho một động cơ không đồng
bộ ba pha 50HP, 400V, 50Hz, 1450 vòng/phút, 4 cực, nối Y, hiệu suất định mức
η
đm
=0,95, hệ số công suất định mức cosφ
đm
= 0,86. Động cơ có dòng khởi động
I
mm
= 6I
đm
tại hệ số công suất cosφ
mm
= 0,2 khi khởi động trực tiếp.
Sử dụng mạch tương đương gần đúng (dạng Γ) cho MBA.
a/ Tính tổng trở ngắn mạch pha (điện trở và điện kháng ngắn mạch pha) qui về
thứ cấp của MBA? (2đ)
b/ Nếu động cơ đang hoạt động với dòng điện định mức tại hệ số công suất 0,8.
Tính điện áp dây thứ cấp của MBA? (2đ)
c/ Hiệu suất của máy biến áp trong trường hợp câu b/. Cho biết tổn hao sắt của
máy biến áp là 400W. (1đ)
d/ Tính dòng dây khởi động trực tiếp của động cơ tại điện áp định mức? (1đ)
e/ Tính dòng dây khởi động thực tế của động cơ khi dùng MBA trên để cấp
nguồn cho động cơ ? (2đ)
f/ Nếu động cơ có rotor dây quấn (nối Y) và điện áp cấp cho động cơ là định
mức. Tính điện trở ngoài cần mắc nối tiếp trên mỗi pha rotor để tốc độ động cơ
là 1250 vòng/phút. Cho moment tải không đổi và bằng định mức, điện trở pha
của dây quấn rotor (chưa qui đổi) là 0,15Ω. (2đ)
g/ Tìm công suất cơ mới của động cơ trong trường hợp câu f/ (giả sử bỏ qua tổn
hao quay của động cơ). (1đ)
--Hết--
Bài giải
Matlab code
eff_im = 0.95;
P2_im = 50*746
PFn_im = 0.86;
ndm = 1450;
n1=1500;
PF = 0.8;
U2n = 16;
I2n = 144.3;
Pn = 2000;
Sdm = 100000;
U2dm = 400;
P0 =400;
U2dmp = 400/sqrt(3)
%a
R2n = Pn/(3*I2n^2)
Z2n = U2n/(sqrt(3)*I2n)
X2n = sqrt(Z2n^2 - R2n^2)
%b
Idm_im = P2_im/(eff_im*sqrt(3)*400*PFn_im)
I2dm_mba = Sdm/(sqrt(3)*U2dm)
beta = Idm_im/I2dm_mba
unr = Idm_im*R2n*100/U2dmp
unx = Idm_im*X2n*100/U2dmp
dU = beta*(unr*PF + unx*sqrt(1-PF^2))
U2 = (100-dU)*U2dm/100
%c
P2 = sqrt(3)*U2*Idm_im*PF
eff_mba = P2/(P2+P0+3*Idm_im^2*R2n)
%d
Imm = 6*Idm_im
%e
PF_mm = 0.2;
Zmm_im = (U2dmp/Imm)*(PF_mm + i*sqrt(1-PF_mm^2))
Imm_mba = U2dmp/(R2n + i*X2n + Zmm_im)
Imm_mba_abs = abs(Imm_mba)
%f
R2=0.15;
n=1250;
sdm =(n1-ndm)/n1
s_f = (n1-n)/n1
R2_f = s_f*R2/sdm
Rf = R2_f - R2
%g
Tdm = P2_im*60/(2*pi*ndm)
Pm = Tdm*2*pi*n/60
Pm_hp = Pm/746
Câu a/ (2đ)
P2_im = 37300 W
U2dmp = 230.9401 V
R2n = 0.032 Ω
Z2n = 0.0640 Ω
X2n = 0.0554 Ω
Câu b/ (2đ)
Idm_im = 65.8971A
I2dm_mba = 144.3376 A
beta = 0.4565
unr = 0.9136%
unx = 1.5818%
dU = 0.7670
U2 = 396.9321 V
Câu c/ (1đ)
P2 = 36.244 KW
eff_mba = 0.9780
Câu d/ (1đ)
Imm = 395.3825 A
Câu e/ (2đ)
Zmm_im = 0.1168 + 0.5723i Ω
Imm_mba = 82.587 -348.32i A
Imm_mba_abs = 357.9743 A
Câu f/ (2đ)
sdm = 0.0333
s_f = 0.1667
R2_f = 0.7500
Rf = 0.6 Ω
Câu g/ (1đ)
Tdm = 245.6474 Nm
Pm = 32.155 KW
Pm_hp = 43.1034 HP