Giải bài tập máy điện - Chương II Động cơ không đồng bộ ba pha

Chia sẻ: Mr Mai | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

1.867
lượt xem 547
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đây là tài liệu tham khảo về giải bài tập máy điện

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giải bài tập máy điện - Chương II Động cơ không đồng bộ ba pha

CHƯƠNG 11: ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ MỘT PHA Bài số 111. Một động cơ không đồng bộ một pha công suất 1/4 mã lực, 220V, 50Hz và 4 cực từ có tham số và tổn thất như sau : R1 = 8.2Ω ; X1 = X’2 = 10.5Ω ; R’2 = 10.5Ω ; XM = 210Ω ; Tổn hao sắt ở 110V là 25W; tổn hao ma sát và quạt gió là 12W; Với hệ số trượt là 0.05, xác định dòng điện stato, công suất cơ, công suất ra trên trục, tốc độ và hiệu suất khi động cơ làm việc ở điện áp và tần số định mức. Tổng trở thứ tự thuận: 0.5jXM (0.5jXM + 0.5R ′ / s) Z T = R T + jXT = 2 0.5R 2 ′ / s + 0.5j(XM + X′2 ) 0.5j × 210(0.5j × 210 + 0.5 × 10.5 / 0.05) = (51.2195 + j51.2195)Ω = 0.5 × 10.5 / 0.05 + 0.5j(210 + 10.5) Tổng trở thứ tự ngược: 0.5jXM [ 0.5jX′ + 0.5R ′ /(2 − s) ] 2 2 Z N = R N + jXN = 0.5R ′ /(2 − s) + 0.5j(XM + X′ ) 2 2 0.5j × 210(0.5j × 10.5 + 0.5 × 10.5 / 1.95) = (2.503 + j4.8808)Ω = 0.5 × 10.5 / 1.95 + 0.5j(210 + 10.5) Tổng trở vào của động cơ: Z V = R 1 + jX1 + Z T + Z N = 8.2 + j10.5 + 51.2195 + j51.2195 + 2.5030 + j4.8808 = (61.9225 + j66.6003) = 90.9395∠47.08 Ω o Dòng điện đưa vào stato: U 220 & I1 = 1 = = 2.4192∠ − 47.08 o A & Z V 90.9395∠47.08 o Hệ số công suất: cosϕ = cos47.08o = 0.6809 Công suất đưa vào động cơ: P1 = UIcos ϕ =220 × 2.4192 × 0.6809 = 362.4002 W Công suất cơ: Pco = I1 (R T − R N )(1 − s) = 2.4192 2 × (51.2195 − 2.503) × (1 − 0.05) = 270.8569 W 2 Tổn hao sắt chủ yếu là tổn hao từ trễ và tỉ lệ với U1.6 nên với U = 220V ta có: 1.6  220  = 75.7858 p Fe = 25 ×  W ÷  110  Công suất đưa ra: P2 = Pco − p Fe − p f = 270.8569 − 75.7858 − 12 = 183.0711 W Hiệu suất của động cơ:
P2 183.0711 = 0.5052 η= = P1 362.4002 Bài số 112. Một động cơ không đồng bộ một pha công suất 1/4 mã lực, 110V, 50Hz và 4 cực từ có tham số và tổn thất như sau : R1 = 2.0Ω ; X1 = 2.8Ω ; X’2 = 2.0Ω ; R’2 = 4.0Ω ; XM = 70Ω ; Tổn hao sắt ở 230V là 35W; tổn hao ma sát và quạt gió là 10W. Với hệ số trượt là 0.05, xác định dòng điện stato; công suất cơ; công suất ra trên trục, tốc độ; mômen và hiệu suất khi động cơ làm việc với dây quấn phụ được cắt ra ở điện áp và tần số định mức. Tổng trở thứ tự thuận: 0.5jXM (0.5jXM + 0.5R ′ / s) Z T = R T + jXT = 2 0.5R ′ / s + 0.5j(XM + X′2 ) 2 0.5j × 70(0.5j × 70 + 0.5 × 4 / 0.05) = (16.9199 + j19.7721)Ω = 0.5 × 4 / 0.05 + 0.5j(70 + 2) Tổng trở thứ tự ngược: 0.5jXM [ 0.5jX′ + 0.5R ′ /(2 − s) ] 2 2 Z N = R N + jXN = 0.5R ′ /(2 − s) + 0.5j(XM + X′ ) 2 2 0.5j × 70(0.5j × 2 + 0.5 × 4 / 1.95) = (0.9687 + j0.9998)Ω = 0.5 × 4 / 1.95 + 0.5j(70 + 2) Tổng trở vào của động cơ: Z V = R 1 + jX1 + Z T + Z N = 8.2 + j10.5 + 51.2195 + j51.2195 + 2.5030 + j4.8808 = 19.8886 + j23.5719 = 30.8414∠49.84 Ω o Dòng điện đưa vào stato: U 110 & I1 = 1 = = 3.5666∠ − 49.84 o A & Z V 30.8414∠49.84 o Hệ số công suất: cosϕ = cos49.84o = 0.6449 Công suất đưa vào động cơ: P1 = UIcos ϕ =110 × 3.5666 × 0.6449 = 253.0005 W Công suất cơ: Pco = I1 (R T − R N )(1 − s) = 3.5666 2 × (16.9199 − 0.9687) × (1 − 0.05) = 192.7683 W 2 Tổn hao sắt chủ yếu là tổn hao từ trễ và tỉ lệ với U1.6 nên với U = 220V ta có: 1.6 110  p Fe = 35 ×  ÷ = 10.7531 W   230 
Công suất đưa ra: P2 = Pco − p Fe − p f = 192.7683 − 10.7531 − 10 = 172.0153 W Tốc độ quay của động cơ: 60f 60 × 50 n = (1 − s) = (1 − 0.05) = 1425vg / ph p 2 Mô men trên trục động cơ: P P × 60 214.6649 × 60 M2 = 2 = 2 = 1.4385N m = 2 πn 2 π × 1425 Ω Hiệu suất của động cơ: P 172.0153 = 0.6799 η= 2 = P1 253.0005 Bài số 113. Thí nghiệm không tải và ngắn mạch (thực hiện trên cuộn dây chính) của động cơ điện không đồng bộ một pha ¼ hp, 120 V, 60 Hz, 1730 vòng/phút thu đươc kết quả như sau: Thí nghiệm không tải: động cơ quay không tải V = 120 V; I = 3.5 A; P = 125W Thí nghiệm ngắn mạch: giữ rotor đứng yên V = 43 V; I = 5 A; P = 140W Xác định (a) tham số của mạch điện thay thế động cơ; (b) tổn hao quay. Mạch điện thay thế của động cơ khi không tải và ngắn mạch: R 1 / 2 1 + X′2 ) j(X I n I mR 1 / 2 1 + X′2 ) j(X & Io & & Ie & R′ / 2 j0.5XM j0.5XM 2 Uo Un & & R 1 / 2 1 + X′2 ) j(X R 1 / 2 1 + X′2 ) j(X R′ / 4 R′ / 2 j0.5XM j0.5XM 2 2 Khi không tải,
Từ số liệu thí nghiệm không tải ta có: U 120 zo = o = = 34.2857Ω Io 3.5 Po 125 R o = R 1 + 0.25R ′ = 2 = = 10.2041Ω 2 I o 3.52 Xo = X1 + 0.5XM + 0.5X′2 = z o − R o = 34.2857 2 − 10.20412 = 32.732Ω 2 2 Từ số liệu thí nghiệm ngắn mạch ta có: U 43 zn = n = = 8.6Ω In 5 Pn 140 R n = R 1 + R ′ = 2 = 2 = 5.6Ω 2 In 5 Xn = X1 + X′ = z n − R n = 8.6 2 − 5.6 2 = 6.5269Ω 2 2 2 Bài số 114. Một động cơ không đồng bộ một pha chạy bằng tụ, điện áp 120V, 60Hz và 4 cực từ có tham số của mạch điện thay thế như sau : Cuộn dây chính: R1C = 2,0 Ω ; X1C =1,5 Ω ; Cuộn dây phụ: R1P = 2,0 Ω ; X1P = 2,5 Ω ; Mạch rotor: R’2 = 1,5 Ω ; R’2 = 2,0 Ω ; XM = 48Ω ; C = 30 µF; a = NP/NC = 1 Xác định (a) dòng điện khởi động và mômen khởi động của động cơ khi điện áp định mức; (b) trị số điện dung C của tụ điện nối song song với tụ đã có để mômen khởi động đạt giá trị cực đại; (c) dòng điện khởi động của động cơ trong trường hợp (b). Bài số 115. Một động cơ điện không đồng bộ một pha hai cuộn dây 1/4hp, 120V và 60Hz có tham số khi khởi động như sau: Cuộn dây chính: RC = 3,94Ω và XC = 4,20Ω ;
Cuộn dây phụ: RP = 8,42Ω ; và XP =6,28Ω . Động cơ được nối vào lưới điện có điện áp 120V và f = 60Hz. Xác định (a) dòng điện trong mỗi cuộn dây và dòng điện vào động cơ khi khởi động; (b) góc lệch pha giữa hai dòng điện; (c) mômen khởi động; (d) trị số điện trở mắc nối tiếp với cuộn dây phụ để góc lệch pha giữa hai dòng điện là 300. Bài số 116. Một động cơ điện không đồng bộ một pha hai cuộn dây 120V và 60Hz có tham số khi rotor đứng yên (khởi động) như sau: cuộn dây chính RC = 2,20Ω và XC = 3,80Ω ; cuộn dây phụ RP = 9,25Ω ; XP = 8,55Ω . Động cơ được nối vào lưới điện có điện áp 120V và f = 60Hz. Xác định (a) dòng điện trong mỗi cuộn dây; (b) góc lệch pha giữa hai dòng điện; (c) mômen khởi động; (d) điện dung C mắc nối tiếp với cuộn dây phụ để góc lệch pha giữa hai dòng điện khi khởi động là 900; (e) mômen khơi đồng trong trường hợp (d); (f) phần trăm mômen khởi động tăng so với khi không có tụ điện C. Bài số 117. Dùng số liệu của bài tập số 112 để xác định (a) trị số điện dung C mắc nối tiếp với cuộn dây phụ để góc lệch pha giữa hai dòng điện khi khởi động là 80,60; (b) dòng điện trong mỗi cuộn dây và dòng điện vào động cơ khi khởi động với tụ điện C. Bài số 118. Một động cơ điện không đồng bộ một pha hai cuộn dây 1/3hp, 120V và 60Hz có tham số khi khở động cho là: Cuộn dây chính RC = 4,60Ω và XC = 3,80Ω ; Cuộn dây phụ RP = 9,80Ω ; và XP = 3,60Ω . Động cơ được nối vào lưới điện có điện áp 120V và f = 60Hz. Xác định (a) dòng điện trong mỗi cuộn dây và dòng điện vào động cơ khi khởi động; (b) góc lệch pha giữa hai dòng điện; (c) điện dung C mắc nối tiếp với cuộn dây phụ để góc lệch pha giữa hai dòng điện khi khởi động là 900.   