Đề thi & đáp án lý thuyết Điện công nghiệp năm 2012 (Mã đề LT31)

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHOÁ 3 (2009 - 2012) NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đề thi: ĐCN – LT 31 Hình thức thi: (Viết) Thời gian: 150 Phút (Không kể thời gian chép/giao đề thi) ĐỀ BÀI Câu 1: (1 điểm) Điện áp bước là gì? Hãy trình bày cách tính điện áp bước? Câu 2: (1,5 điểm) Mạch điện thuần dung, tụ điện có điện dung C = 2.10-3F, dòng điện qua tụ có biểu thức i = 100 2 sin(314t + suất phản kháng của mạch. Câu 3: (2 điểm) Trình bày các chế độ làm việc của động cơ điện? Câu 4: (2,5 điểm)<br /> Một động cơ điện không đồng bộ ba pha rô to lồng sóc có các thông số kỹ thuật sau: Pđm = 40kW; Uđm = 380 V;  = 0,95; cosđm = 0,8; nđm = 1440vòng/phút. Làm việc ở điện áp nguồn 3pha 380/220V. Tính a. mô men định mức Mđm và dòng điện định mức Iđm của động cơ. b. Dùng máy biến áp tự ngẫu để mở máy cho động cơ. Tính điện áp thứ cấp máy biến áp để dòng điện mở máy giảm 2,5 lần so với dòng điện mở máy khi mở máy trực tiếp.<br />  )A. Tìm biểu thức điện áp trên tụ và công 4<br /> <br /> Câu 5: (3 điểm) (Câu tự chọn, do các trường biên soạn - Thời gian: 45 phút)<br /> ………,<br /> <br /> ngày ………. tháng ……. năm ………<br /> TIỂU BAN RA ĐỀ THI<br /> <br /> DUYỆT<br /> <br /> HĐ THI TỐT NGHIỆP<br /> <br /> 1/1<br /> <br /> CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM<br /> <br /> Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐÁP ÁN ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHOÁ 3 (2009 - 2012) NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đề thi: DA ĐCN - LT 31 Câu Nội dung I.Phần bắt buộc 1 Điện áp bước là gì? Hãy trình bày cách tính điện áp bước?<br /> Ub=Uđ-Ua<br /> <br /> Điểm 1điểm<br /> <br /> 0,25 điểm<br /> Uđ=Iđ.rđ<br /> <br /> a<br /> Ub=0 a x<br /> 20m<br /> <br /> Trên hình vẽ thể hiện sự phân bố thế của các điểm trên mặt đất lúc có 1 pha chạm đất hoặc 1 thiết bị nào đó bị chọc thủng cách điện. Điện áp đối với đất ở chỗ trực tiếp bị chạm đất Uđ = Iđ.Rđ Hiệu điện thế đặt vào hai chân người ở hai điểm có chênh lệch điện thế do dòng điện ngắn mạch trong đất tạo ra gọi là điện áp bước * Cách tính điện áp bước: - Có thể tính điện áp bước theo biểu thức sau:<br /> U b  U x  U xa  I .a V 2x ( x  a )<br /> <br /> 0,25 điểm<br /> <br /> 0,5 điểm<br /> <br /> Trong đó - a là độ dài bước chân người (khoảng từ 0.4 – 0.8m), trong tính toán lấy bằng 0,8m; x là khoảng cách từ điểm chạm đất đến chân người. : điện trở suất của đất<br /> <br /> 2<br /> <br /> Mạch điện thuần dung, tụ điện có điện dung C = 2.10-3F, dòng điện qua tụ có biểu thức i = 100 2 sin(314t +<br />  )A. Tìm biểu thức 4<br /> <br /> 1.5 điểm<br /> <br /> điện áp trên tụ và công suất phản kháng của mạch.<br /> - Dung kháng của tụ điện: ZC = 1/.C () ZC = 1/(314.2.10-3) = 1,59  - Trị số hiệu dụng điện áp trên tụ: UC = I. ZC (V) (0,25điểm)<br /> <br /> (0,25điểm)<br /> <br /> UC = 100.1,59 = 159V (0,25điểm) 0 Trong mạch thuần dung, điện áp chậm sau dòng điện một góc 90 (/2), từ (0,25điểm) biểu thức dòng điện ta viết biểu thức điện áp đặt lên hai bản cực của tụ điện như sau: - Biểu thức điện áp trên tụ:   (0,25điểm)  )V u = 159 2 sin(314t +<br /> 4 2<br /> <br /> u = 159<br /> <br /> 2 sin (314t-<br /> <br /> <br /> 4<br /> <br /> )V (0,25điểm)<br /> <br /> - Công suất phản kháng của mạch: QC = I2. ZC (VAr) = 1,59. 1002 = 15900(VAr)<br /> <br /> 3<br /> <br /> Trình bày các chế độ làm việc của động cơ điện Từ nguyên lý phát nóng và nguội lạnh của động cơ điện, người ta chia ba chế độ làm việc của động cơ tương ứng với ba dạng đồ thị phụ tải đặc trưng : Chế độ dài hạn, ngắn hạn, ngắn hạn lặp lại. - Chế độ làm việc dài hạn: Chế độ làm việc khi phụ tải được duy trì trong thời gian đủ dài để nhiệt sai của động cơ đạt đến giá trị ổn định (hình 7-1a), giản đồ trên biểu thị đồ thị phụ tải dài hạn không đổi Pc = f(t) = const và đường cong nhiệt sai của động cơ với giá trị  đạt đến ôđ. Động cơ của các máy như quạt gió, bơm nước, các máy công cụ cỡ lớn như máy tiện đứng, máy bào giường, máy cán liên tục… đều làm việc ở chế độ dài hạn. Giản đồ phụ tải (hình 7.1a)<br /> <br /> 2<br /> <br /> 0,5 0,25<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> - Chế độ ngắn hạn: Ở chế độ này, thời gian tồn tại của phụ tải đủ ngắn nên nhiệt sai của động cơ chưa kịp đạt đén giá trị ổn định, còn thời gian không tải lại rất dài nên nhiệt sai của động cơ giảm đến không mà chu kỳ thiếp theo của phụ tải vẫn chưa xuất hiện (hình 7-1b). Động cơ đóng mở của đập nước, động cơ nâng hạ nhịp cầu giao thông, động cơ kẹp phôi trong máy cắt gọt kim loại … thường làm việc ở chế độ này. Giản đồ phụ tải (hình 7.1b)<br /> <br /> 0,75 0,5<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> 0,75<br /> <br /> - Chế độ ngắn hạn lặp lại: Đặc điểm của chế độ này là thời gian làm việc (có tải) không đủ cho nhiệt độ động cơ tăng đến giá trị ổn định, và thời gian nghi cũng không đủ để cho nhiệt độ động cơ giảm đến nhiệt độ môi trường ( = 0). Đồ thị phụ tải và đường cong nhiệt sai động cơ ở chế độ này được diểu diễn hình 7-1c. Đặc trưng cho đồ thị phụ tải ngắn hạn lặp lại là độ lớn của phụ tải Pc hoặc Mc và “thời gian đóng điện tương đối” TĐ hoặc TĐ%: TĐ = tlv/tck, TĐ% = (tlv/tck)% Trong đó : tlv là thời gian làm việc (có tải); tck = tlv + tn thời gian của chu kỳ, tn thời gian nghỉ . Giản đồ phụ tải (hình 7.1c)<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> 4<br /> <br /> Một động cơ điện không đồng bộ ba pha rô to lồng sóc có các thông số kỹ 2.5 điểm thuật sau: Pđm = 40kW; Uđm = 380 V;  = 0,95; cosđm = 0,8, nđm = 1440vòng/phút. Làm việc ở điện áp nguồn 3pha 380/220V. Tính a. mô men định mức Mđm và dòng điện định mức Iđm của động cơ. b. Dùng máy biến áp tự ngẫu để mở máy cho động cơ. Tính điện áp thứ cấp máy biến áp để dòng điện mở máy giảm 2,5 lần so với dòng điện mở máy khi mở máy trực tiếp. a) Tính Mđm; Iđm: (0,5điểm) - Mô men định mức của động cơ: Mđm =<br /> Pđm<br /> <br />  đm<br /> <br />  9550<br /> <br /> Pđm (Nm) nđm<br /> <br /> Mđm= 9550<br /> <br /> 40  265,27 Nm 1440<br /> <br /> (0,25điểm) (0,5 điểm)<br /> <br /> - Dòng điện định mức của động cơ: Pđm 40.103 I đm    79,97( A) 3.380.0,95.0,8 3.U đm . . cos  đm<br /> <br /> b) Tính điện áp phía thứ cấp của máy biến áp tự ngẫu để dòng mở máy giảm 2,5 so với dòng mở máy trực tiếp:<br /> - Hệ số biến áp của máy biến áp tự ngẫu: k ba  2,5 = 1,58. - Điện áp phía hạ áp máy biến áp: U2 = U1 /kba = 380/1,58 = 240,5 (V) Cộng (I) II. Phần tự chọn, do trường biên soạn (0,5 điểm) (0,5 điểm) 07<br /> <br /> 1 2 …<br /> Cộng (II) Tổng cộng (I+II)<br /> <br /> 03 10<br /> <br /> ………,<br /> <br /> ngày ………. tháng ……. năm ………<br /> <br />