Bản bài tập lý thuyết máy điện 1 chiều đầy đủ lê đình anh sưu tầm

Nguyên lý hoạt động của máy điện một chiều + Nguyên lý làm việc của MĐ1C: Nguyên lý hoạt động dựa trên định luật cảm ứng điện từ + Các chế độ làm việc MĐ1C: 2 chế độ  Chế độ máy phát đi

Trang 1

BÀI TẬP VỀ NHÀ MÔN MÁY ĐIỆN 1 – CHƯƠNG 1 - SỐ 1

Yêu cầu:

+ Chép vào vở phần ôn tập sau, ghi rõ họ tên sinh viên, mã sinh viên, lớp và chụp ảnh lại gửi vào địa chỉ email: trungdt83epu@gmail.com Tiêu đề gửi là: Họ và tên - Lớp –

Mã sinh viên - nộp bài tập ngày

+ Học thuộc phần bài tập trên để kiểm tra vấn đáp

1.1 Nguyên lý hoạt động của máy điện một chiều

+ Nguyên lý làm việc của MĐ1C: Nguyên lý hoạt động dựa trên định luật cảm ứng điện từ + Các chế độ làm việc MĐ1C: 2 chế độ

 Chế độ máy phát điện: Đầu vào cơ năng, đầu ra điện năng

 Chế độ động cơ điện: Đầu vào điện năng, đầu ra cơ năng của trục quay rotor

1.1.1 Chế độ máy phát điện

a Nguyên lý:

+ Mô hình MPĐ1C gồm Khung dây đặt trong từ trường của nam châm N-S, hai đầu nối với 2 phiến góp (2 nửa vòng đồng) Khung dây và phiến góp được quay quanh trục của nó Hai chổi điện (chổi than) đặt cố định và luôn tì lên phiến góp

 Chiều của s.đ.đ cảm ứng xác định theo quy tắc bàn tay phải

 Phương trình cân bằng điện áp của máy phát điện một chiều: U=Eư - Iư Rư

 Phương trình cân bằng mô men của máy phát điện một chiều: M1= M + M0

M1: mô men đưa vào trục máy phát điện, M: mô men điện từ, M0: Mô men không tải

b Đặc điểm: Dòng điện (sức điện động) trong khung dây là dòng điện xoay chiều, dòng điện (sức điện động) phát ra ngoài qua hệ thống chổi than vành góp là dòng điện một chiều Vì:

+ Các cạnh của khung dây luôn thay đổi vị trị dưới các cực từ nên sức điện động trong khung dây của máy điện 1 chiều là sức điện động xoay chiều

+ Cơ cấu vành góp và chổi than giúp cho dòng điện (điện áp) đi ra mạch ngoài là dòng một chiều

F = B.l.i

B - Cảm ứng từ nơi thanh dẫn quét qua; l - Chiều dài thanh dẫn nằm trong từ trường, i - dòng điện chạy trong thanh dẫn

 Chiều của lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái

 Phương trình cân bằng điện áp của động cơ điện một chiều: U=Eư + Iư Rư

 Phương trình cân bằng mô men của động cơ điện một chiều: M = M1 + M0

 Công thức tính mô men điện từ của máy điện một chiều

Trang 2

, D lN a

I B

tb

1.2 Cấu tạo của máy điện một chiều

Máy điện một chiều gồm:

+ Phần tĩnh (gọi là stato hoặc gọi là phần cảm)

+ Phần động (gọi là roto hoặc gọi là phần ứng)

1.1.3 Phần tĩnh gồm: cực từ chính, cực từ phụ, gông từ, nắp máy, cơ cấu chổi than

a Cực từ chính:

+ Nhiệm vụ: Tạo ra từ trường chính trong máy

+ Cấu tạo: Lõi sắt cực từ, dây quấn kích từ

- Lõi sắt cực từ:

 Máy điện lớn hoặc trung bình: Lõi thép cực từ làm bằng các lá thép kĩ thuật điện hay thép các bon dày

 Máy điện nhỏ: Lõi thép cực từ được đúc bằng thép khối

 Cực từ được gắn chặt vào vỏ máy bằng bu lông

- Dây quấn kích từ:

 Dây quấn kích từ làm bằng đồng có bọc cách điện, được quấn thành từng cuộn

 Các cuộn dây được bọc cách điện và tẩm sơn cách điện trước khi đặt vào cực từ

 Các cuộn dây kích từ được nối tiếp với nhau sao cho khi cho dòng điện chạy qua, chúng tạo thành các cực từ trái dấu xen kẽ nhau

b Cực từ phụ:

+ Nhiệm vụ: đặt xen kẽ giữa các cực từ chính để cải thiện đổi chiều

+ Cấu tạo: Lõi thép, dây quấn

- Lõi sắt:

 Lõi thép làm bằng thép khối

 Cực từ phụ được gắn chặt vào vỏ máy bằng bu lông

- Dây quấn:

 Dây quấn có cấu tạo giống như dây quấn cực từ chính

 Dây quấn cực từ phụ được nối nối tiếp với dây quấn phần ứng

c Gông từ:

+ Nhiệm vụ: làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy

+ Cấu tạo:

 Gông từ làm bằng thép đúc (máy công suất lớn)

 Dùng thép tấm cuốn lại và hàn (máy công suất nhỏ và trung bình)

d Cơ cấu chổi than:

+ Nhiệm vụ: Chổi than có nhiệm vụ đưa dòng điện phần ứng ra ngoài và ngược lại

+ Cấu tạo: Chổi than, hộp chổi than, lò xo, giá đỡ, dây dẫn điện, cò mổ

b Nắp máy:

+ Nhiệm vụ:

 Bảo vệ máy

 Đảm bảo an toàn cho người

 Làm giá đỡ ổ bi (trong máy công suất nhỏ và vừa)

1.1.4 Phần động (rotor) gồm: Lõi thép phần ứng, dây quấn phần ứng, cổ góp

Trang 3

 Được dập đồng dạng rồi ghép lại, xung quanh tạo thành các rãnh để đặt dây quấn, ở giữa

có lỗ bắt trục

 Ở các máy trung bình và lớn còn dập lỗ để thông gió

 Các máy điện lớn, lõi thép được chia thành từng đoạn nhỏ để tạo khe hở thông gió ngang trục

 Tiết diện hình tròn (máy công suất nhỏ) hoặc hình chữ nhật (máy công suất lớn)

 Được quấn thành từng bối dây và đặt trong rãnh của lõi thép, được cách điện cẩn thận với rãnh

 Miệng rãnh có nêm chèn để đè chặt dây

 Đầu các bối dây được hàn nối với các phiến góp của cổ góp ở đầu trục rôto

c Cổ góp: gọi là vành góp hay vành đổi chiều

+ Nhiệm vụ: Dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều trong khung dây thành dòng điện một chiều

+ Cấu tạo: Được ghép bởi nhiều phiến góp, các phiến góp cách điện với nhau bằng mica mỏng

d Các bộ phận khác:

+ Cánh quạt để làm mát máy

+ Trục máy

1.2.3 Một số câu hỏi tại sao về cấu tạo MĐ1C:

+ Tại sao vỏ máy dùng thép mà không dùng gang, nhôm…? VÌ vỏ máy dùng thép mà không dùng gang vì gang có độ dẫn từ kém đồng thời vỏ máy dùng làm gông từ nối liền các mạch từ, khép kín mạch từ

+ Tại sao lõi thép phần ứng lại làm bằng thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau? VÌ lõi thép phần ứng bằng thép kỹ thuật điện vì từ trường do dòng điện xoay chiều trong dây quấn phần ứng sinh ra dòng điện xoáy (dòng fuco) gây tổn hao

+ Tại sao lõi thép cực từ có thể dung thép cacbon dày mà không dung thép kỹ thuật điện ghép lại? VÌ lõi thép cực từ dẫn từ thông một chiều do dòng kích từ sinh ra và dòng điện xoáy xuất hiện trong lõi thép cực từ rất nhỏ => tổn hao ít

1.3 Các đại lượng định mức của MĐMC

 Công suất định mức Pđm (W hay kW)

Trang 5

Yêu cầu:

1.5 Các đặc tính của máy phát điện một chiều kích thích độc lập (5 loại)

1 Đặc tính không tải: Quan hệ giữa điện áp đầu cực máy phát với dòng điện kích từ U0= Eư = f(Ikt) khi Iư = 0, n = const

2 Đặc tính ngắn mạch: Quan hệ giữa dòng điện phần ứng và dòng điện kích từ Iư = f(Ikt) khi

 Mô tả: Để hở mạch máy phát (I = 0), quay máy phát với tốc độ không đổi (thường là tốc

độ định mức), đo các trị số dòng điện kích thích Ikt và điện áp của stato U0

 U0= Eư = f(Ikt) khi Iư = 0, n = const

 Sơ đồ thí nghiệm

1.5.2 Đặc tính ngắn mạch

 Mô tả: Nối ngắn mạch phần ứng qua một Ampe mét (U = 0), quay máy phát với tốc độ không đổi (bằng tốc độ định mức), đo các trị số dòng điện kích thích Ikt và dòng điện phần ứng tương ứng Iư

 Iư = f(Ikt) khi U = 0, n = const

1.5 3 Đặc tính ngoài U = f(Iư) khi Ikt= const, n=const

 Mô tả: Giữ tốc độ quay không đổi và dòng kích từ không đổi, đo điện áp đầu cực và dòng điện phụ tải tương ứng

Trang 6

 U = f(Iư) khi Ikt= const, n=const

1.5.4 Đặc tính điều chỉnh

 Mô tả: Máy phát quay với tốc độ không đổi (thường bằng tốc độ định mức), khi tải thay đổi, điều chỉnh dòng kích thích để điện áp đầu ra của máy phát là không đổi Đo quan hệ giữa dòng kích thích và dòng điện phần ứng (dòng điện phụ tải)

 Ikt = f (Iư) khi U= const, n=const

 Đường đặc tính

1.5.5 Đặc tính tải

 Mô tả: Máy phát quay với tốc độ không đổi (thường bằng tốc độ định mức), khi tải thay đổi, điều chỉnh dòng kích thích để dòng điện đầu ra của máy phát (dòng điện phụ tải) là không đổi Đo quan hệ giữa dòng kích thích và điện áp đầu ra của máy phát

 U = f(It) khi Iư = const, n = const

1.6 Các đặc tính của máy phát điện một chiều kích thích song song (3 loại)

1 Đặc tính không tải U0= Eư = f(Ikt) khi Iư = 0, n = const

2 Đặc tính ngoài U = f(Iư) khi Ikt= const, n=const

3 Đặc tính điều chỉnh Ikt = f (Iư) khi U= const, n=const

1.7 Các đặc tính của máy phát điện một chiều kích thích nối tiếp (1 loại)

1.8 Các đặc tính của máy phát điện một chiều kích thích hỗn hợp (2 loại)

2 Đặc tính điều chỉnh Ikt = f (Iư) khi U= const, n=const

1.9 Điều kiện tự kích

+ Có từ dư

+ Quay đúng chiều để dòng kích từ sinh ra sẽ tạo ra từ thông kt cùng chiều với dư

+ Điện trở mạch kích thích rkt không quá lớn nếu tốc độ quay bằng hằng số

1.10 Mở máy động cơ điện một chiều

1.10.1 Những yêu cầu mở máy ĐCĐ1C:

• Mômen mở máy Mmm phải lớn nhất để hoàn thành quá trình mở máy trong thời gian nhanh nhất

• Dòng điện mở máy Imm phải nhỏ, được hạn chế đến mức thấp nhất để dây quấn khỏi bị cháy hoặc ảnh hưởng xấu đến đổi chiều

• Từ thông cực đại Φmax để sau khi đóng động cơ vào nguồn động cơ được kích thích đến mức tối đa, có như vậy thì ứng với mỗi trị số của dòng điện Iư mômen luôn luôn lớn nhất

• Ngoài ra phải đảm bảo mạch kích thích không bị đứt vì nếu mạch kích thích hở mạch thì

Φ = 0, M = 0, động cơ không quay được, Eư = 0 và Iư = U/Rư có trị số rất lớn làm cháy vành góp và dây quấn

1.10.2 Các phương pháp mở máy động cơ điện một chiều (3 phương pháp)

 Mở máy trực tiếp

 Mở máy bằng biến trở

 Mở máy bằng điện áp thấp

Trang 7

Ưu, nhược điểm từng phương pháp

 Mở máy trực tiếp

o Ưu điểm: Thiết bị đơn giản, thời gian mở máy nhanh

o Nhược điểm: Dòng mở máy lớn

 Mở máy bằng điện áp thấp Umm< Uđm

o Ưu điểm: Dòng điện mở máy nhỏ

o Nhược điểm: Thiết bị rất đắt tiền (phải có thêm nguồn phụ điều chỉnh được điện áp)

 Mở máy bằng biến trở

o Ưu điểm: Hạn chế dòng điện mở máy

o Nhược điểm: Thiết bị mở máy đắt, tổn hao trong quá trình mở máy lớn, thời gian mở máy lâu

1.11 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều

1.11.1 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ

 Thay đổi từ thông

 Thay đổi điện áp

 Thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng

Trang 8

Yêu cầu:

2.1 Nguyên lý làm việc của MBA

Nguyên lý hoạt động: dựa trên định luật cảm ứng điện từ

Là trị số hiệu dụng của các suất điện động ở dây quấn 1 và 2

+ Năng lượng truyền từ dây cuốn sơ cấp sang thứ cấp MBA thông qua mạch từ và sự biến thiên của từ thông

2.2 Định nghĩa về MBA: M.b.a là một thiết bị điện từ đứng yên, làm việc trên định luật cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều từ cấp điện áp này sang cấp điện

áp khác, với tần số không đổi

2.3 Mục đích MBA: Giảm tổn thất điện năng, tăng điện áp trước khi truyền tải…

2.4 Một số đặc điểm:

• Máy biến áp có hai dây quấn gọi là máy biến áp hai dây quấn

• Dây quấn nối với nguồn để thu năng lượng vào gọi là dây quấn sơ cấp

• Dây quấn nối với phụ tải để đưa năng lượng ra gọi là dây quấn thứ cấp

• Máy biến áp có k > 1, tức U1 > U2 gọi là máy biến áp giảm áp

• Máy biến áp có k < 1, tức U1 <U2 gọi là máy biến áp tăng áp

• Dây quấn có điện áp cao gọi là dây quấn cao áp (CA), dây quấn có điện áp thấp gọi là dây quấn hạ áp (HA)

• Ở máy biến áp ba dây quấn, ngoài hai dây quấn CA và HA còn có dây quấn thứ ba có cấp điện áp trung gian, gọi là dây quấn trung áp (TA)

• Máy biến áp thông thường có tần số phía sơ cấp và thứ cấp bằng nhau, cường độ dòng điện phía sơ cấp và thứ cấp khác nhau

• Nếu điện áp phía sơ cấp lớn hơn phía thứ cấp thì dòng điện phía sơ cấp sẽ nhỏ hơn dòng điện phía thứ cấp tương ứng và ngược lại

• Cách đấu dây thông thường của MBA: Cuộn hạ áp đấu tam giác, cao áp đấu sao

• Máy biến áp có số vòng cuộn sơ cấp lớn hơn số vòng của cuộn thứ cấp có tác dụng tăng cường độ dòng điện, giảm điện áp

2.5 Cấu tạo của MBA

MBA có các bộ phận chính sau:

 Lõi thép

Trang 9

a Trụ (T): Nhiệm vụ: phần trên đó có quấn dây

b Gông: Nhiệm vụ: nối các trụ lại với nhau thành mạch từ kín, trên đó không có dây quấn 2.5.2 Dây quấn:

Nhiệm vụ: là bộ phận dẫn điện của m.b.a, làm nhiệm vụ thu năng lượng vào và truyền năng lượng ra

Cấu tạo: Kim loại làm dây quấn thường bằng đồng, cũng có thể bằng nhôm

1 Dung lượng định mức của m.b.a: Sđm (tính bằng VA hay kVA), là công suất biểu kiến đưa

ra ở dây quấn thứ cấp m.b.a

2 Điện áp dây sơ cấp định mức U1đm (tính bằng V hay kV) Nếu dây quấn sơ cấp có các đầu phân nhánh thì ghi cả điện áp định mức của từng đầu phân nhánh

3 Điện áp dây thứ cấp định mức U2đm (V, kV) là điện áp dây của dây quấn thứ cấp khi máy không tải và điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp là định mức

4 Dòng điện dây sơ cấp và thứ cấp định mức I1đm và I2đm là các dòng điện dây của sơ cấp và thứ cấp ứng với công suất và điện áp định mức (tính bằng A hay kA)

5 Tần số định mức: fđm, tính bằng Hz

6 Ngoài ra trên nhãn máy còn ghi những số liệu khác như: số pha m; tổ nối dây; điện áp ngắn mạch un%, chế độ làm việc; phương pháp làm mát,

2.7 Phân loại máy biến áp:

Phân loại theo dạng mạch từ của MBA 3 pha:

+ Máy biến áp ba pha có hệ thống mạch từ chung

+ Máy biến áp ba pha có hệ thống mạch từ riêng

Trang 10

Yêu cầu:

2.7 Tổ nối dây của MBA

+ Tổ nối dây của máy biến áp được hình thành do sự phối hợp kiểu đấu dây sơ cấp với kiểu đấu dây thứ cấp, nó biểu thị góc lệch pha giữa các sức điện động dây của dây quấn sơ cấp

và sức điện động dây của dây quấn thứ cấp tương ứng Tổ nối dây phụ thuộc vào chiều quấn dây, cách ký hiệu đầu dây và kiểu đấu dây quấn của sơ cấp và thứ cấp

+ Mỗi một máy biến áp ba pha có tổ nối dây xác định do nhà sản xuất ghi lại trên nhãn máy + Góc lệch pha của tổ đấu dây được quy ước bằng số giờ trên mặt đồng hồ Độ lớn của góc bằng số giờ x 300 Ví dụ hình dưới là tổ đấu dây Y/∆-11 thì góc lệch pha là 3300

+ Cách xác định tổ đấu dây:

Trang 12

2.8 Điều kiện để các MBA làm việc song song

1 Điều kiện tỷ số biến đổi bằng nhau

2 Điều kiện cùng tổ nối dây

3 Điều kiện trị số điện áp ngắn mạch bằng nhau

2 9 MBA 3 dây quấn:

 Máy biến áp ba dây quấn là máy biến áp có một dây quấn sơ cấp và hai dây quấn thứ cấp 2.10 MBA tự ngẫu

 M.b.a tự ngẫu là m.b.a trong đó cuộn dây sơ cấp và thứ cấp chung nhau (là 1 cuộn dây thực tế và được trích ra ở phía Trung) Vì vậy giữa dây quấn sơ cấp và thứ cấp ngoài sự liên hệ với nhau về từ còn liên hệ trực tiếp với nhau về điện

 Ưu điểm máy biến áp tự ngẫu so với máy biến áp 3 cuộn dây: Kích thước nhỏ hơn, tổn thất ít hơn, giá thành rẻ hơn, dễ điều chỉnh điện áp

 Nhược điểm: Điện áp ngắn mạch lớn gây ra không an toàn cho người sử dụng, yêu cầu phía cao và trung phải nối đất trực tiếp

 Đặc điểm của MBA tự ngẫu: Sụt áp nhỏ, Tổn hao nhỏ hơn, Dòng điện ngắn mạch lớn, Cuộn dây sơ cấp và thứ cấp thực chất là 1 cuộn dây và không cách điện với nhau

Trang 13

KIỂM TRA MÁY ĐIỆN 1 X: 2 số cuối mã sinh viên + 5 Làm bài, chụp ảnh và gửi vào mail: d15tdhhtd1maydien1epu@gmail.com

Dòng đầu tiên ở các trang điền rõ: Mã sinh viên – lớp-họ tên

1 Cho ĐCĐ1C chiều kích thích song song, có Pđm = 90 +X (kW), nđm = 700+10.X (vg/ph) Tính mô men định mức ở đầu trục M2đm

2 Một động cơ điện một chiều kích thích song song có các số liệu như sau: Uđm = 500 +X (V); Iđm =

220 +X (A); Ikt = 2 A; nđm = 700 vg/ph; Rư = 0,1  Hãy tính mômen điện từ khi dòng điện định mức (tải định mức)

3 Cho MPĐ 1 chiều lúc quay không tải ở tốc độ n0 = 1100 +10.X (vg/ph) thì s đ đ phát ra bằng E0 = 226 +X (V) Hỏi lúc không tải, muốn phát ra s đ đ định mức Eđm = 220 +X (V) thì tốc độ nđm phải bằng bao nhiêu khi giữ dòng kích từ không đổi

4 Một máy phát điện một chiều chạy không tải ở tốc độ 1450+10.X (vg/ph) thì phát ra điện áp bằng

240 +X (V) Khi tải định mức, để có điện áp đầu cực máy bằng 220 V thì tốc độ quay của máy phải bằng bao nhiêu? Biết rằng khi đó sụt áp trên mạch phần ứng là IưRư = 15 V và từ thông trong máy không thay đổi

5 Cho động cơ điện một chiều kích thích song song Biết Uđm = 230 +X (V), Rư = 0,3Ω, Iưđm

= 40 +X (A), nđm = 1100+10.X (vg/ph) Tính n0

6 Một động cơ điện một chiều kích thích song song có các số liệu như sau: Uđm = 380 +X (V); Iđm =

20 +X (A); Ikt = 2 A; nđm = 600 +10.X (vg/ph); Rư = 0,1  Hãy tính tốc độ quay không tải lý tưởng, biết rằng từ thông trong máy không đổi?

7 Cho máy biến áp có điện áp phía sơ cấp 400 +X (V), tần số phía sơ cấp 50 Hz, và dòng điện phía thứ cấp là 10 +X (A), tỷ số biến là k = (400+X)/200 Bỏ qua tổn hao trong các cuộn dây Tính điện áp, tần số phía thứ cấp và dòng điện phía sơ cấp

8 Máy biến áp 3 pha có cùng tỉ số vòng dây pha W1/W2 =(420+10.X)/200 Hỏi tỉ số điện áp dây khi máy đấu Δ/ Y, Y/Δ, Y/ Y, Δ/Δ là bao nhiêu?

9 Cho MBA 3 pha có Sđm = 800 +10.X (kVA), U1đm = 22kV, U2đm = 0,4 kV Tính I1đm, I2đm

10 Cho 3 máy biến áp có cùng tổ nối dây /Y0-11, cùng tỉ số biến U1/U2 = 22/0,4 kV vận hành song song Tham số của các máy như sau:

Máy 1: Sđm1 = 400 +10.X (kVA); P01 = 700 W; Pn1 = 3800 W; Un1% = 4,0

Tính:

a) Tải của mỗi máy khi tải chung là 1600 +10.X (kVA)

b) Hiệu suất của mỗi máy khi tải chung là 1600 +10.X (kVA) Biết cos2 = 0,8

c) Để không máy nào bị quá tải thì tải chung cung cấp cho hộ dùng điện là bao nhiêu ?

Trang 14

11 Tính góc lệch pha giữa sức điện động dây sơ cấp và dây thứ cấp khi biết tổ đấu dây Y/Δ –

11

12 Kể tên các chế độ làm việc của máy điện không đồng bộ? Ghi rõ giá trị của hệ số trượt trong chế độ đó?

13 Xác định tổ nối dây của máy biến áp sau:

14 Máy biến áp một pha có số liệu sau đây : Sđm = 550+X kVA ; Máy làm việc với tải định mức có

hệ số công suất cosφ = 0,85 Công suất tác dụng, công suất phản kháng của máy biến áp lúc đó?

15 Máy biến áp 1 pha có tỉ số biến đổi 20000+800.X (V)/400 (V) Biết điện áp mỗi vòng dây là 5V Tính số vòng dây của dây quấn thứ cấp, sơ cấp

16 Một động cơ điện một chiều kích thích hỗn hợp hoạt động ở tải định mức có hiệu suất 

= 65 % và công suất điện lấy từ nguồn P1 = 20+X kW Xác định công suất định mức của động cơ Pđm?

17 Một máy phát điện một chiều kích thích song song có: Uđm = 240+X (V) Biết điện áp giáng trên dây quấn phần ứng IưRư = 32V, hãy tính sức điện động Eư

18 Một động cơ điện một chiều kích từ song song có dòng điện đưa vào động cơ và dòng điện phần ứng lần lượt là: I = 15+0,1.X A và Iư = 10A Tính dòng điện kích từ Ikt

19 Một động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp có dòng điện phần ứng và điện trở phần ứng lần lượt là: Iư = 19+X (A) và Rư = 2,8 (Ω) Tính dòng điện đưa vào động cơ I

20 Một động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp có dòng điện phần ứng và dòng điện trên cuộn kích từ song song lần lượt là: Iư = 105+X (A) và Iktss = 5 (A) Tính dòng điện trên cuộn kích từ nối tiếp Iktnt ?

21 Một máy phát điện một chiều kích thích nối tiếp khi hoạt động ở điện áp U = 165+X (V) có các thông số sau: Rư = 1,6 (), hệ số phụ thuộc kết cấu máy và dây quấn Ce = 2,1 từ thông  0,055 (Wb) và tốc độ quay n 1500 (vg/ph) Bỏ qua điện trở cuộn kích từ nối tiếp, hãy tính dòng điện phần ứng Iư?

22 Một máy biến áp một pha có công suất định mức 130+10.X kVA; điện áp định mức 22 kV/0,4

kV Xác định dòng điện thứ cấp định mức của máy biến áp?

23 Công thức tính suất điện động cuộn dây sơ cấp, thứ cấp máy biến áp?

24 Các công thức tính tỷ số biến của máy biến áp?

25 Định nghĩa máy biến áp

26 Nêu các đặc điểm của máy biến áp?

Trang 15

27 Nhiệm vụ của lõi thép MBA?

28 Góc lệch pha giữa các sức điện động dây của dây quấn sơ cấp và sức điện động dây của dây quấn thứ cấp tương ứng phụ thuộc vào gì?

29 Điều kiện để các MBA làm việc song song?

30 Tại sao lõi thép rotor được chế tạo bằng thép khối mà không cần dùng đến tôn silic như lõi thép stator?

31 Chiều s.đ.đ cảm ứng được xác định theo quy tắc nào?

32 Tác dụng giữa từ trường khe hở với dòng điện trong dây quấn rôto sinh ra cái gì?

33 Nêu công thức tính suất điện động cảm ứng trong máy phát điện một chiều? Giải thích các đại lượng trong công thức? Chiều của suất điện động cảm ứng theo quy tắc nào? Viết phương trình cân bằng điện áp, phương trình cân bằng mô men của máy phát điện một chiều?

34 Kể tên các bộ phận chính của phần tĩnh, phần động của máy điện một chiều?

35 Kể tên các đặc tính của máy phát điện một chiều? Kể tên các phương pháp mở máy động

cơ điện một chiều

36 Tổ nối dây của máy biến áp là gì? Tổ nối dây của máy biến áp phụ thuộc vào cái gì?

Trang 16

PHẦN BÀI TẬP

Chương 1: Máy điện 1 chiều- bài tập + Loại 1: Cho ĐCĐ1C chiều kích thích song song, có Pđm, Uđm, Iđm, Ikt, nđm, Rư Tính mô men định mức ở đầu trục M2đm, tính mô men điện từ Mđtđm

2

dm m dm

dm dm

dm m

dm

PM

nf

PM

dtdm m dm

nf

PM

dm

PM

n

+ Một động cơ điện một chiều kích thích song song có các số liệu như sau: Uđm = 400 V; Iđm = 220 A;

Ikt = 2 A; nđm = 600 vg/ph; Rư = 0,1  Hãy tính mômen điện từ khi dòng điện định mức (tải định mức)

dm dm

dtdm m dm

Trang 17

+ Loại 2: Máy phát điện một chiều có E0, n0 tương ứng Bây giờ cho E, yêu cầu tính n hoặc ngược lại

Hướng dẫn: Sử dụng công thức Eư = Ce Φ.n cho 2 trường hợp rồi chia cho nhau

+ Cho MPĐ 1 chiều lúc quay không tải ở tốc độ n0 = 1000 vg/ph thì s đ đ phát ra bằng E0 =

222 V Hỏi lúc không tải, muốn phát ra s đ đ định mức Eđm = 220 V thì tốc độ nđm phải bằng bao nhiêu khi giữ dòng kích từ không đổi

Giải:

Khi không tải: I0ư = 0

E0 = U0 + I0ư.Rư =250 + 0 Rư = 250 V Khi tải định mức

Eđm = Uđm + Iư.Rư =220 + 15 = 235 V

=>

0 0

235

250

dm dm

+ Loại 4: Cho động cơ điện một chiều kích thích song song Biết Uđm, Rư, Iưđm, nđm Tính n0

Giải: Sử dụng các công thức sau

+ Uđm = Eưđm + Iưđm Rư

+ Eư0 = Uđm

+ nđm/n0 = Eưđm/Eư0

Chú ý, nếu đầu bài cho Iđm, Ikt (hoặc It) thì với ĐCĐ1C kích thích song song, Iđm = Iưđm + Ikt

+ Cho động cơ điện một chiều kích thích song song Biết Uđm = 220 V, Rư = 0,2Ω, Iưđm = 40

A, nđm = 1100 vg/ph Tính n0

Giải:

Uđm = Eưđm + Iưđm Rư => Eưđm = Uđm - Iưđm Rư = 220 – 0,2.40 = 212V

Eư0 = Uđm = 220V

nđm/n0 = Eưđm/Eư0 => n0 = nđm Eư0/Eưđm = 1100.220/212=1141 vg/ph

+ Một động cơ điện một chiều kích thích song song có các số liệu như sau: Uđm = 400 V; Iđm = 220 A;

Ikt = 2 A; nđm = 600 vg/ph; Rư = 0,1  Hãy tính tốc độ quay không tải lý tưởng, biết rằng từ thông trong máy không đổi?

Giải:

Trang 18

Uđm = Eưđm + Iưđm Rư => Eưđm = Uđm – Iưđm Rư = Uđm – (Iđm – Ikt) Rư

= 400 – 0,1.(220-2) = 378,2V

Eư0 = Uđm = 400V

nđm/n0 = Eưđm/Eư0 => n0 = nđm Eư0/Eưđm = 600.400/378,2=634 vg/ph

Loại 5: Tính công suất cơ (Pđm), công suất điện (P1), hiệu suất (), cường độ dòng điện (I), điện áp (U)

+ Một động cơ điện một chiều kích thích hỗn hợp hoạt động ở tải định mức có hiệu suất  =

55 % và công suất điện lấy từ nguồn P1 = 20 kW Xác định công suất định mức của động cơ Pđm?

Giải: Pdm .P1

Loại 6: Tính sức điện động, điện áp, cường độ dòng điện, điện trở phần ứng của máy phát điện, động cơ điện

+ Với máy phát điện: Eu' U I Ru' u'

+ Với động cơ điện: Eu' U I Ru' u'

+ Một máy phát điện một chiều kích thích song song có: Uđm = 220V Biết điện áp giáng trên dây quấn phần ứng IưRư = 19,5V, hãy tính sức điện động Eư

Giải: Eu' U I Ru' u'

Loại 7: Tính cường độ dòng điện phần ứng (Iư), cường độ dòng điện kích thích (Ikt), dòng điện đưa vào động cơ (I) của động cơ điện, máy phát điện kích thích song song, nối tiếp, hỗn hợp

Hướng dẫn:

+ Với động cơ điện 1 chiều kích thích song song: I = Iư + Ikt

+ Với động cơ điện 1 chiều kích thích nối tiếp: I = Iư = Ikt

+ Với động cơ điện 1 chiều kích thích hỗn hợp: Iktnt =I = Iư + Iktss (Iktss : dòng điện trên cuộn kích từ song song; Iktnt : dòng điện trên cuộn kích từ nối tiếp)

+ Một động cơ điện một chiều kích từ song song có dòng điện đưa vào động cơ và dòng điện phần ứng lần lượt là: I = 130A và Iư = 120A Tính dòng điện kích từ Ikt

Giải: I = Iư + Ikt => Ikt

+ Một động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp có dòng điện phần ứng và điện trở phần ứng lần lượt là: Iư = 15 (A) và Rư = 1,8 (Ω) Tính dòng điện đưa vào động cơ I

Trang 19

Giải: I = Iư

+ Một động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp có dòng điện phần ứng và dòng điện trên cuộn kích từ song song lần lượt là: Iư = 125 (A) và Iktss = 5 (A) Tính dòng điện trên cuộn kích từ nối tiếp Iktnt ?

Giải: Eu'C ne .; Eu' U I Ru' u' => Iư

Trang 20

Chương 2: Máy biến áp- Bài tập + Loại 1: Tính tỷ số biến của máy biến áp

Với E1, E2; U1, U2; w1, w2; I1, I2: Suất điện động, điện áp, số vòng dây, cường độ dòng điện phía sơ cấp, thứ cấp Bài toán cũng có thể biến đổi thành tính dòng điện, điện áp các phía + Chú ý: Có thể đầu bài cho tỷ số vòng dây pha w1/w2, nhưng máy biến áp có cuộn sơ cấp đấu sao, cuộn thứ cấp đấu tam giác Hỏi tỷ số điện áp dây? Khi đó ta chú ý Udây= √3.Upha

+ Cho máy biến áp có điện áp phía sơ cấp 440 V, tần số phía sơ cấp 50 Hz, và dòng điện phía thứ cấp là 10 A, tỷ số biến là k = 400/200 Bỏ qua tổn hao trong các cuộn dây Tính điện áp, tần số phía thứ cấp và dòng điện phía sơ cấp

Tần số dòng điện khi truyền tải qua MBA không đổi : f2 = f1 =50 (Hz)

+ Máy biến áp 3 pha có cùng tỉ số vòng dây pha W1/W2 =400/200 Hỏi tỉ số điện áp dây khi máy đấu Δ/ Y, Y/Δ, Y/ Y, Δ/Δ là bao nhiêu?

+ Loại 2: MBA 3 pha Cho Sđm, U1đm, U2đm, cosⱷ Tính I1đm, I2đm , Pđm và ngược lại

Hướng dẫn: Sử dụng công thức S = U I √3 cho các phía tương ứng

Pđm=Sđm.cosⱷ

Chú ý: Với máy biến áp 1 pha thì S = U.I

Ví dụ: Cho MBA 3 pha có Sđm = 750 kVA, U1đm = 22kV, U2đm = 0,4 kV Tính I1đm, I2đm

Giải:

Định dạng
Số trang	40
Dung lượng	4,78 MB