Tổng hợp bài tập Cơ sở truyền động điện có lời giải

Động cơ dị bộ rotor dây quấn chịu tải định mức. Mạch rotor đươc nối thêm điện trở RS’. Hãy tính tốc độ của động cơ: Động cơ dị bộ rotor dây quấn chịu tải định mức .Mạch stator có nối thêm điện trở kháng X. Hãy tính tốc độ của động cơ:

BÁO CÁO BÀI TẬP CHƯƠNG 3

MÔN HỌC:

CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

Bài 1: Động cơ dị bộ rotor dây quấn chịu tải định mức Mạch rotor đươc nối thêm

điện trở RS’ Hãy tính tốc độ của động cơ:

Pdm = 22,5KW; Udm = 380V/220V / 50Hz; ndm = 1460 v/p; 2p = 4; R1 = 0,2; R2’ = 0,24; X1 = 0,39; X’2 = 0,46; RS’= 1,2

Bài làm:

Phương trình đặc tính cơ có dạng:

với

= 0.14

= 1.65 N.m

=568.4 Nm

=157 rad/s

Từ đây suy ra:

=>M.S²+S[M×2×a nt×Sth²-Sth×2×M th(1+a nt×S th)+S th²×M=0

=>147.3 S²-2196.7S+358=0

=>S=0.16(n), S=14.7(l)

tốc độ của động cơ:

=> n= n1(1-s)=1500(1-0.16)=1260v/p

Bài 2: Động cơ dị bộ rotor dây quấn chịu tải định mức Mạch stator có nối thêm

điện trở kháng X Hãy tính tốc độ của động cơ:

22,5

dm

P  KW ;U dm  380 / 220 / 50V V Hz;n dm  1460 /v p;2p=4; R1 0, 2 ; '

2 0, 24

R  ;

X  ; '

2 0, 46

X  ;X  0,75 

Bài làm:

Tốc độ định mức của từ trường quay:

1460

152,879( / ).

dm dm

n

rad s

Tốc độ của từ trường quay:

 

0

2

f

ra s p



Độ trược tới hạn:

' 2

0, 24

0,1488

th

R s

Momen định mức:

3

22,5.10

152,879

dm

dm

dm

P



1

'

2

0, 2

0,839

0, 24

R

a

R

Momen tới hạn:

2

255( ) 2.157,079 0, 2 0, 2 0,39 0, 46 0,75

2

f th

U



Mặt khác:

     

2

147,175

2.0,833.0,1488

2 .

0,1488

dm

th

th th

M a s

M M

a s

s

s s

⇨

2 2

1

2

86,0385 147,175s 5, 41604s 3, 23785

147,175s 80,62196s 3, 23785 0

0,504

0, 04 0.04

s

s s

�

� 

�

⇨ Vậy tốc độ động cơ:

1 s 0 1 0, 04 157,079 150, 79 rad /s

Bài 3: Động cơ dị bộ 3 pha chịu tải MP Ta thay đổi nhanh điện áp lưới về giá trị

U11, U12 với tần số không đổi Hỏi tốc độ của động cơ thay đổi như thế nào?

Pdm = 3 KW; Udm = 380V/220V / 50Hz; ndm = 1420 v/p; R1 = 0,81 ; R2’ = 0,91 ;

L1 = L’2 = 8,85 mH; 2p = 4; MP = 15Nm; U11 = 340V; U12 = 300V

Bài làm:

1 U11 = 340V :

=

2 U11 = 300V :

=

Bài 4: Động cơ dị bộ 3 pha rotor lồng sóc được nạp từ nguồn có tần số thay đổi,

điện áp không đổi Động cơ chịu tải Mp Hãy tính: Tốc độ động cơ khi tần số f1

Pdm = 60 KW; ndm = 577 v/p; Udm = 380V/220V; 2p = 10; R1 = 0,0549 ; R2’= 0,0677 ; L1 = 0.5mH; L’2 = 0,46 mH; Mp = 1000 Nm; f1 = 45Hz

Bài làm:

Khi f=f1 ta có:

1

56,5( / ) 5

f

rad s p

�

3

1 . 1 2 1 2 45.0,5.10 0,14( )

X   L   fL     

2 . 2 2 2 2 45.0, 46.10 0,13( )

X   L   fL     

Độ trượt tới hạn:

' 2

0,0677

0, 25 ( ) 0,0549 (0,14 0,13)

th

R s

Ta có:

1 ' 2

0,0549

0,81 0,0677

R a R

Momen tới hạn:

1 1 1 1 2

3888,8( )

f th

U



Ta lại có:

2 .(1 a.s ) 2.3888, 8.(1 0,81.0, 25)

0, 25

2.0, 81.0, 25

2 .

0, 25

th

th th

M M

s

a s

s

 

 

Với M=Mp = 1000(N.m)

2

1000 s  2238,141 s  62,5 0 

�

� s1 = 2,2 và s2 = 0,028

Ở chế độ động cơ nên:0< s <1�chọn s = 0,028

1 0

s    s  rad s





Vậy tốc độ của động cơ là: ω = 55(rad/s)

Bài 5: Động cơ dị bộ 3 pha chịu tải MP Ta thay đổi điện áp lưới về giá trị U11, và tần số về f1 Hỏi tốc độ của động cơ thay đổi như thế nào?

Pdm = 3 KW; Udm = 380V/220V / 50Hz; ndm = 1420 v/p; R1 = 0,81 ; R2’ = 0,91 ;

L1 = L’2 = 8,85 mH; 2p = 4; MP = 15Nm; U11 = 342V; f1 = 45Hz

Bài làm:

=

Bài 6: Một động cơ dị bộ 3 pha với roto dây quấn chịu tải bị động ( chiều tải phụ

thuộc vào chiều quay ) Mp Khi hãm ngược dòng điện với điện trở mắc thêm vào mạch roto

a Hãy tính điện trở cần phải mắc thêm vào roto để momem hãm ban đầu có giá trị Mho

b.Momen ở cuối quá trình hãm có độ lớn thế nào?

Cho Pdm= 3kW, Udm= 380/220 V/50Hz, Idm = 6.9 A, 2P = 4, ndm= 1420 vòng/phút

Mp = 17Nm, R1 =1,81Ω, L1 = L2’ = 8.85mH, Mho = -30 Nm

Bài làm:

Tốc độ đồng :

0 = = = 50 ( rad/s)

Ta có:

L1 = L2’ => X1 = X2’ = 2fL1= 250 x 8.85 x10-3

⬄ X1 = 2.78 Ω

Xnm = X1 + X2’ = 2.78 + 2.78 = 5.56 Ω

Mp = ( 3U12 Rx’)/0.S[(R1 + )2 + X2

nm] <=>

17 = (3 x 2202 x 1.91)/(50[(R1 + )2 + X2

nm]

17 = (3 x 2202 x 1.91)/(50[(1.81 + )2 +31 ]

⬄ 34.2852 – 97.1 S + 36.5 = 0

⬄ S = 2.36 ( loại ) hoặc S = 0.04 ( nhận )

Ta có:

M = ( 3U2

1R2)/(S0 [ (R1 + R’

2/S)2 + X2

nm ] ) Thay S = 0.04

R’

2 = R’

2 + Rf

M = 30

Bài 7: Động cơ dị bộ 3 pha với roto dây quấn chiệu tải thế năng Mp Khi hãm

ngược dòng với điện trỏ mắc thêm vào mạch roto

a.tính điện trở cần phải mắc thêm vào roto, để momen hãm ban đầu có giá trị Mho

b Tính tốc độ và momen khi động cơ hãm xác lập

Pdm= 3kw, Udm= 380/220/50hz, Idm= 6.9, 2p= 4, ndm=1420v/p; R1=1.81 Ω; R’2=1.91Ω; L1=L’2=8.85 mH; Mho= 55Nm, tải có m=500kg, Dtt=0.2 m,i=6

Bài làm:

ωđm= ndm /9.55= 148.69 rad/s

= 50 rad/s

Ta có :

X1= X2= = 50*8.85*10^-3= 1.39 Ω

g= 9.81 N/kg

Bán kính tời:

r= Dtt/2= 0.1m

Lực tải: F=m*g= 500*9.81=4905 N

Momen tải: Mt = F*r/i =(4905*0.1)/6= 81.75 N.m Mdm=Pdm/ ωđm =30000/148.69 =20N.m Momen trước khi hãm:

== 81.75

{s=0.933; s= 0.214}

Chọn s= 0.214

Momen tải lúc có điện trở hãm:

= 55

Rt={ 2.63; 0.19} Ω

Chọn Rt= 2.63 Ω

Rt=R’2 +Rh

Rh =2.43 Ω Vậy trở phụ mắc vào roto Rh =2.43 Ω

Khi động cơ ở trạng thái xác lập

S=1( hệ số trượt) ; ω1 =0 ( tốc độ động cơ)

50 rad/s

Rt= 2.63 Ω

Momen khi động cơ hãm xác lập

Mhxl

=

= -123.63 N.m