NGUYÊN LÝ CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

Chia sẻ: Minh Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

321
lượt xem 64
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Một động cơ không đồng bộ ba pha 125hp, tần số 60Hz, 8 cực từ, 440V có stator đấu Y. Các thông số mạch của động cơ qui đổi về stator như sau: (thông số pha) R1 = 0.068 ; R’2 = 0.052 ; Rfe = 54 ; X1 =X’2 = 0.224 ; XM = 7.68 ; Tổn hao cơ và tổn hao phụ là 1200W có thể xem như không đổi. Khi hệ số trượt bằng 0.04, hãy dùng mạch điện thay thế gần đúng để tính: a. Hệ số trượt tới...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: NGUYÊN LÝ CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

 (1.1912 + j0.8841)  1.483436.6o  & & U I1  1  440  137.52 - j102.06 = 171.2512  36.58o A ZV 3  (1.1912 + j0.8841) I1 = 171.251A cos = cos36.58o = 0.803 Dòng điện roto quy đổi: & & U I  1  440  132.81 - j33.031 = 136.8565-13.96o A 2 Z2 3  (1.8013 + j0.448) Thành phần lõi thép của dòng điện từ hóa: U& 440 & I Fe  1   4.70430o A R Fe 3  54 Công suất đưa ra: P1  3U1I1cos1  3  440  171.251  0.803  104800 W pCu1  3I1 R 1  3  171.2512  0.068  5982.7 W 2 pCu2  3I22 R  3  136.85652  0.05  2921.8 W 2 pFe  3I Fe R Fe  3  2.2284 2  57  3.585.2 W 2 P2  P1   p  104800  5982.7  2921.8  3585.2  1200  91111 W Mô men đầu trục: P2 60P2 60  91111 M2     996.6Nm  2 n 2  (1  s)  900 Hiệu suất của động cơ: P2 13114    0.8694 P1 15409 Bài số 9-24. Một động cơ không đồng bộ ba pha 125hp, tần số 60Hz, 8 cực từ, 440V có stator đấu Y. Các thông số mạch của động cơ qui đổi về stator như sau: (thông số pha) R1 = 0.068  ; R’2 = 0.052  ; Rfe = 54  ; X1 =X’2 = 0.224  ; XM = 7.68 ; Tổn hao cơ và tổn hao phụ là 1200W có thể xem như không đổi. Khi hệ số trượt bằng 0.04, hãy dùng mạch điện thay thế gần đúng để tính: a. Hệ số trượt tới hạn và moment cực đại của động cơ. b. Dòng điện khởi động và moment khởi động của động cơ. c. Dòng điện ứng với moment cực đại. Ta dùng sơ đồ thay thế gần đúng như sau: & I1 R1 jX1 X’2 +  Io   I '2  IM R '2  U1 I fe jXM s _ Rfe Hệ số trượt tới hạn: 87
R 0.052 sm  2   0.1161 Xn 0.44 Mô men cực đại của động cơ: m1 0.5  U1 3  60 0.5  254.03412 2 M max     2292.6Nm 1 X n 2n1 0.44 Dòng điện khởi động tính theo sơ đồ thay thế: R Fe  jX M 54  j7.68 ZM    (1.0706 + j7.5277) R Fe  jX M 54  j7.68 & & & U IK  1  U1  440  440 ZM R 1  R  jX n 2 3(1.0706 + j7.5277) 3(0.07  0.052  j0.44)  146.42 - j562.16 = 580.9137-75o A Mô men khởi động: m1 U1  R  2 Mk  2 1 (R 1  R )  (X 1  X 2 )2 2 2 3  60 254.03412  0.052    496.58Nm 2 n1 (0.068  0.052)2  (0.224  0.224)2 Tổng trở của máy ứng với sm: 1  sm 1  0.1167 Rt  R  2 0.052  0.396 sm 0.1167 Z  (R 1  R 2  R t  jX 1  jX ) Zv  M 1 Z M  (R 1  R 2  R t  jX 1  jX) (1.0706 + j7.5277)  (0.068  0.052  0.396  j0.224  j0.224)  (1.0706 + j7.5277)  (0.068  0.052  0.396  j0.224  j0.224)  0.4587 + j0.4448 = 0.638944.12o  Dòng điện ứng với momen cực đại: U1 440 Im    397.592A zv 3  0.6389 Bài số 9-25. Nhãn của một động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc có ghi các số liệu định mức như sau: 18,5kW, tần số 50Hz, 4 cực từ, dòng stato 40A, điện áp 380V, hệ số công suất là 0,81 và stator đấu Y. Giả sử động cơ có tốc độ quay n =1440 vòng/ph khi làm việc ở chế độ định mức. Hãy tính: a. Hệ số trượt định mức. b. Công suất tác dụng và phản kháng động cơ tiêu thụ từ lưới điện. c. Hiệu suất động cơ. Tốc độ đồng bộ của động cơ: 60f 60  50 n1    1000vg / ph p 3 Hệ số trượt định mức: n1  n 1500  1440 sdm    0.04vg / ph n1 1500 88
Công suất tác dụng động cơ tiêu thụ từ lưới: P1  3UIcos = 3  380  40  0.81  21325 W Công suất phản kháng động cơ tiêu thụ từ lưới: P1  3UIsin = 3  380  40  0.5864  15439 VAr Hiệu suất của động cơ: P2 18500    0.8675 P1 21325 Bài số 9-26. Động cơ không đồng bộ ba pha có Uđm = 440V, nối Y, 2p = 2, f = 60Hz, đang làm việc ở tốc độ n = 3492 vòng/phút, và có các thông số của mạch điện thay thế IEEE trên một pha như sau: R1 = 0.74 , R’2 = 0.647 , Rfe = không cho X1 = 1.33  ; X’2 = 2.01  XM = 77.6  Tổn hao không tải khi quay là 350W. Hãy tìm: a. Dòng điện khởi động khi nối trực tiếp dây quấn stator vào điện áp định mức? b. Môment khởi động? c. Hệ số trượt định mức? d. Dòng điện định mức? e. Bội số dòng điện khởi động? f. Hệ số công suất định mức? g. Môment định mức? h. Hiệu suất của động cơ khi làm việc ở tải định mức ? i. Hệ số trượt ứng với moment cực đại. j. Moment cực đại và năng lực quá tải mM. k. Tính điện trở phụ mắc vào mạch rotor để moment khởi động bằng moment cực đại? Sơ đồ thay thế của động cơ: R1 X1  X’2 I '2 R’2  Io  I1  1 s U1 R '2 XM s Tổng trở của động cơ khi khởi động s = 1: Z  R  jX  (0.647  j2.01) 2n 2 2 jX  Z j77.6  (0.647  j2.01) Z v  Z1  M 2n  0.74  j1.33   (1.3547 + j3.2942) jX M  Z 2n j77.6  (0.647  j2.01) Dòng điện khởi động trực tiếp: & & U IK  1  440  27.1248 - j65.9599 = 71.3194-67.6o A Zv 3(1.3547 + j3.2942) Mô men khởi động: m 1U1 pR 2 MK  2 2 f (R 1  R2 )  (X 1  X )2   2 2  89
3  254.03412  0.647   25.4Nm 2   60 (0.74  0.647)2  (1.33  2.01)2    Hệ số trượt định mức: 3600  3492 sdm   0.03 3600 Dòng điện định mức: R 0.647 Z  2s 2  jX   2   j2.01   (21.5667  j2.01)  sdm  0.03  jX  Z2s j77.6  (21.5667  j2.01) Z vs  Z1  M  0.74  j1.33   (19.8304 + j8.4609) jX M  Z2s j77.6  (21.5667  j2.01) & U 440 & I1dm  1   10.8375 - j4.624 = 11.7827-23.1o A Z vs 3(19.8304 + j8.4609) Bội số dòng điện khởi động: IK 71.3194 mI    6.0529 I1dm 11.7827 Hệ số công suất định mức: cos = cos23.1o  0.9198 Mô men định mức: m 1U1 pR / sdm 2 M dm  2   / sdm )2  (X1  X )2  2f (R 1  R 2 2  3  254.03412  0.647 / 0.03   21.77Nm 2   60 (0.74  0.647 / 0.03)2  (1.33  2.01)2    Bội số mô men khởi động: MK 25.4 mM    1.17 Mdm 21.77 Công suất tiêu thụ từ lưới: P1  3U1I1cos = 3  440  11.7827  0.9198  8259.3 W Công suất đầu ra trên trục động cơ: pCu1  3I1 R 1  3  11.7827 2  0.74 = 308.207 W 2 & & 254.0341  (10.8375 - j4.624)(0.74 - j1.33) & U I Z I  1 1 1  2 Z2s 21.5667  j2.01  10.9791 - j1.5329 = 11.0856-7.9o A pCu2  3I22 R  3  11.0856 2  0.647 = 238.5311 W 2 P2  P1  pCu1  pCu2  po  8259.3  308.207  238.531  350  7362.562 W Hiệu suất của động cơ: P2 7362.5    0.8914 P1 8259.3 Hệ số trượt ứng với Mmax: 90
R 0.647 sm  2   0.1937 X 1  X2 1.33  2.01 Mô men cực đại: m 1U1 pR / s m 2 M max  2 2 f (R 1  R2 / s m )  (X 1  X )2   2 2  3  254.03412  0.647 / 0.1973   61.6942Nm 2   60 (0.74  0.647 / 0.1973)2  (1.33  2.01)2    Khả năng quá tải của động cớ: M max 61.6942 mM    2.85 M dm 21.77 Để mô men mở máy bằng mô men cực đại ta cần có sm = 1. Do vậy cần nối thêm điện trở: R   (X 1  X )  R  (1.33  2.01)  0.647  2.693 2f 2 2 Bài số 9-27. Động cơ không đồng bộ ba pha rotor dây quấn, nối Y có Uđm = 380V, nđm = 960vòng/phút, f = 50Hz, 2p = 6, và có các thông số của mạch điện thay thế IEEE trên một pha như sau: R1 = 0.2 , R’2 = 0.25 , X1 = X’2 = 1.2 , XM = 42 . Tổn hao không tải khi quay là 700W, lúc đó rotor ngắn mạch trên chổi than. Tính: a. Dòng điện khởi động khi nối trực tiếp dây quấn stator vào điện áp định mức? b. Môment khởi động? c. Hệ số trượt định mức? d. Dòng điện định mức? e. Bội số dòng điện khởi động? f. Hệ số công suất định mức? g. Môment định mức? h. Hiệu suất của động cơ khi làm việc ở tải định mức? i. Hệ số trượt ứng với moment cực đại? j. Moment cực đại và năng lực quá tải mM? k. Tính điện trở phụ mắc vào mạch rotor để moment khởi động bằng moment cực đại. Sơ đồ thay thế của động cơ: R1 X1  X’2 I '2 R’2  Io  I1  1 s U1 R '2 XM s Tổng trở của động cơ khi khởi động s = 1: Z  R2  jX  (0.25  j1.2) 2n 2 jX M  Z j42  (0.25  j1.2) Z v  Z1  2n  0.2  j1.2   (0.4363 + j2.368) jX M  Z 2n j42  (0.25  j1.2) Dòng điện khởi động trực tiếp: & & U IK  1  380  (16.5094 - j89.606) = 91.1142-79.6o A Zv 3(0.4363 + j2.368) 91
Mô men khởi động: m 1U1 pR 2 MK  2 2 f (R 1  R2 )  (X 1  X )2   2 2  3  219.39312  3  0.25   57.82Nm 2   60 (0.2  0.25)2  (1.2  1.2)2    Hệ số trượt định mức: 1000  960 sdm   0.04 960 Dòng điện định mức: R 0.25 Z  2s 2  jX   2   j1.2   (6.25 + j1.2)  sdm  0.04  jX  Z j42  (6.25 + j1.2) Z vs  Z1  M 2s  0.2  j1.2   (5.9865 + j3.2038) jX M  Z2s j42  (6.25 + j1.2) & U 380 & I1dm  1   28.4885 - j15.2464 = 32.3118-28.15o A Z vs 3(5.9865 + j3.2038) Bội số dòng điện khởi động: IK 91.1142 mI    2.8198 I1dm 32.3118 Hệ số công suất định mức: cos = cos28.15o  0.8817 Mô men định mức: m 1U1 pR / sdm 2 M dm  2 2f (R 1  R / sdm )2  (X1  X )2   2 2  3  219.39312  3  0.25 / 0.04   181.96Nm 2   50 (0.2  0.25 / 0.04) 2  (1.2  1.2)2    Bội số mô men khởi động: MK 57.82 mM    0.3177 Mdm 181.96 Công suất tiêu thụ từ lưới: P1  3U1I1cos = 3  380  32.3118  0.9198  18751 W Công suất đầu ra trên trục động cơ: pCu1  3I1 R 1  3  32.3118 2  0.2 = 626.4301 W 2 & & 219.3931  (28.4885 - j15.2464)(0.2 - j1.2) & U I Z I  1 1 1  2 Z2s 6.25  j1.2 o  29.2299 - j10.5941 = 31.1-20 A pCu2  3I22 R  3  31.12  0.25 = 724.9654 W 2 P2  P1  pCu1  pCu2  po  17751  626.43  724.96  700  16699 W Hiệu suất của động cơ: 92
P2 7960.9    0.8906 P1 8259.3 Hệ số trượt ứng với Mmax: R 0.25 sm  2   0.1042 X 1  X2 1.2  1.2 Mô men cực đại: m 1U1 pR / s m 2 M max  2 (R 1  R2 / s m )2  (X 1  X )2  2 f  2  3  219.39312  3  0.25 / 0.1042   264.33Nm 2   60 (0.2  0.25 / 0.1042) 2  (1.2  1.2) 2    Khả năng quá tải của động cớ: M max 264.33 mM    1.45 M dm 181.96 Để mô men mở máy bằng mô men cực đại ta cần có sm = 1. Do vậy cần nối thêm điện trở: R   (X 1  X )  R  (1.2  1.2)  0.25  2.15 2f 2 2 Bài số 9-28. Một động cơ không đồng bộ ba pha có P = 25hp, Uđm = 575V, nối Y, Iđm= 27A, f = 60Hz. Kết quả thu được từ thí nghiệm không tải ở tần số 60Hz, ngắn mạch ở tần số 15Hz và một chiều như sau: Ngắn mạch Không tải Một chiều Un = 54,7V U0 = 575V VDC = 20 V In = 27A I0 = 11,8A IDC = 27 A Pn = 1653 W P0 = 1264,5 W Hãy xác định các tham số của mạch điện thay thế IEE và tổng các tổn hao sắt, ma sát và quạt gió. Điện trở một pha dây quấn stato: U DC 20 R DC    0.7407 I DC 27 R 0.7407 R 1Y  DC   0.3704 2 2 Từ số liệu không tải ta có: Po 1264.5 Ro    3.0271 3I o 3  11.8 2 2 Uo 575 zo    28.1336 3I o 3  11.8 X o  z o  R o  28.1336 2  3.02712  27.9703 2 2 Từ số liệu ngắn mạch ta có: Pn 1653 Rn    0.7558 3I n 3  27 2 2 Un 54.7 zn    1.1697 3I n 3  27 X n1  z n  R n  1.1697 2  0.7558 2  0.8927 2 2 93
Quy đổi về tần số 60Hz ta có: 60 60 Xn  X n1   0.8927  3.5707  15 15 Coi X 1  X 2 ta có: X n 3.5707 X 1  X2    1.7853 2 2 X M  X o  X 1  27.9703 - 1.7853 = 26.1849 (X  X M )2 (1.7853 + 26.1849)2 R   (R n  R 1 ) 2 2  (0.7558  0.3704 )  11.5147 XM 26.1849 Tổng tổn hao sắt, tổn hao ma sát và quạt gió trong máy: pq  Po  m 1I o R 1  1264.5  3  11.8 2  0.3704  1109.8 W 2 Bài số 9-29. Kết quả thu được từ thí nghiệm không tải ở tần số 60Hz, ngắn mạch ở tần số 15Hz và một chiều của động cơ không đồng bộ ba pha có P = 30hp, Uđm = 460V, nối Y, Iđm= 40A, f = 60Hz. như sau: Ngắn mạch Không tải Một chiều Un = 42.39V U0 = 460V VDC = 15.4 V In = 40A I0 = 17.0A IDC = 40.2 A Pn = 1828.8 W P0 = 1381.4 W Hãy xác định các tham số của mạch điện thay thế IEE và tổng các tổn hao sắt, ma sát và quạt gió. Điện trở một pha dây quấn stato: U DC 15.4 R DC    0.3831 I DC 40.2 R 0.3831 R 1Y  DC   0.1915 2 2 Từ số liệu không tải ta có: Po 1381.4 Ro    1.5933 3I o 3  17 2 2 Uo 460 zo    15.6224 3I o 3  17 X o  z o  R o  15.6224 2  1.59332  15.541 2 2 Từ số liệu ngắn mạch ta có: Pn 1828.8 Rn    0.381 3I 2 3  40 2 n Un 42.39 zn    0.6118 3I n 3  40 X n1  z n  R n  0.6118 2  0.3812  0.4787 2 2 Quy đổi về tần số 60Hz ta có: 60 60 Xn  X n1   0.381  1.915 15 15 Coi X 1  X 2 ta có: 94
X n 1.915 X 1  X2    0.9575 2 2 X M  X o  X1  15.541 - 0.9575 = 14.5835 (X  X M )2 (0.9575 + 14.5835)2 R   (R n  R 1 ) 2 2  (0.381  0.1915 )  3.1384 XM 14.5835 Tổng tổn hao sắt, tổn hao ma sát và quạt gió trong máy: pq  Po  m 1I o R 1  1381.4  3  17 2  0.1915  1215.3 W 2 Bài số 9-30. Kết quả thu được từ thí nghiệm không tải ở tần số 60Hz, ngắn mạch ở tần số 15Hz và một chiều của động cơ không đồng bộ ba pha có P = 15hp, Uđm = 460V, nối Y, Iđm= 14A, f = 60Hz. như sau: Ngắn mạch Không tải Một chiều Un = 18.5V U0 = 459.8 V VDC = 5.6 V In = 13.9A I0 = 6.2A IDC = 14.0 A Pn = 264.6 W P0 = 799.5 W Hãy xác định các tham số của mạch điện thay thế IEE và tổng các tổn hao sắt, ma sát và quạt gió. Điện trở một pha dây quấn stato: U DC 5.6 R DC    0.4 I DC 14 R 0.4 R 1Y  DC   0.2 2 2 Từ số liệu không tải ta có: Po 799.8 Ro    6.9355 3I o 3  6.2 2 2 Uo 459.8 zo    42.817 3I o 3  6.2 X o  z o  R o  42.817 2  6.93552  42.2516 2 2 Từ số liệu ngắn mạch ta có: Pn 264.6 Rn    0.4565 3I n 3  13.9 2 2 Un 18.5 zn    0.7684 3I n 3  13.9 X n1  z n  R n  0.7684 2  0.45652  0.6181 2 2 Quy đổi về tần số 60Hz ta có: 60 60 Xn  X n1   0.6181  2.4725 15 15 Coi X 1  X 2 ta có: X n 2.4725 X 1  X2    1.2362 2 2 X M  X o  X 1  42.2516 - 1.2362 = 41.0154 95
(X  X M )2 (1.2362 + 41.0154)2 R   (R n  R 1 ) 2 2  (0.4565 - 0.2)  11.1641 XM 41.0154 Tổng tổn hao sắt, tổn hao ma sát và quạt gió trong máy: pq  Po  m 1I o R 1  799.8  3  6.2 2  0.2  776.736 W 2     96