Tổn hao quay do ma sát và quạt gió là không đổi.. Giả sử máy phát đồng bộ làm việc trong điều kiện mạch từ không bị bão hòa và bỏ qua tất cả các tổn hao trong máy... BÀI TOÁN 4: Cho mạc
Trang 1BÀI TOÁN 1:
Một động cơ không đồng bộ 3 pha 25KW, 460V, 50 Hz, 6 cực nối Y có các thông số qui về stator trên mạch điện thay thế đúng:
Ra = 0,641 ; R’r = 0,332 ;
Xls = 1,106 ; X’lr = 0,464 ; XM = 26,3
Bỏ qua tổn hao sắt từ Tổn hao cơ là 1.100W
Động cơ làm việc ở điện áp và tần số bằng định mức, khi mang tải động cơ có độ trượt s = 0,022 Sử dụng mạch điện thay thế trên tính:
a)- Tốc độ động cơ? (0,5đ)
b)- Dòng điện, công suất cung cấp từ nguồn? (1đ)
c)- Công suất điện từ, moment điện từ? (0,5đ)
d)- Công suất cơ hữu ích, moment cơ hữu ích trên đầu trục động cơ? (0,5đ)
BÀI TOÁN 2:
Cho động cơ một chiều công suất nhỏ, kích từ bằng nam châm vĩnh cửu, có các thông số định mức như sau: 24 V, 1,5 A, 1000 vòng/phút Khi đem động cơ nói trên làm thí nghiệm ngắn mạch và thí nghiệm không tải thu được các số liệu sau:
Thí nghiệm ngắn mạch (khóa chặt rotor): 3 V, 1,5 A
Thí nghiệm không tải: 24 V, 0,05 A
Bỏ qua tổn hao sắt Tổn hao quay (do ma sát và quạt gió) là không đổi Hãy tính:
a) Điện trở phần ứng, và tổn hao quay (1đ)
b) Mômen đầu ra (hữu ích) khi động cơ hoạt động ở chế độ định mức (1đ)
c) Tốc độ động cơ trong thí nghiệm không tải (0,5đ)
BÀI TOÁN 3:
Máy phát điện đồng bộ 3 pha, cực từ ẩn, 50 Hz, 60 MVA, 13.2 kV , dây quấn stato nối Y, làm việc với lưới điện phân phối vô cùng lớn có điện áp (dây) 13,2 kV
Điện kháng đồng bộ của máy phát đồng bộ là Xđb = 3.485 Ω Khi công suất ra của
động cơ sơ cấp là 50 MW, dòng kích từ ikt có giá trị 1000 A, hệ số công suất bấy
giờ cosφ = 1,0
Giả sử máy phát đồng bộ làm việc trong điều kiện mạch từ không bị bão hòa và
bỏ qua tất cả các tổn hao trong máy
a Tính dòng điện phần ứng định mức Iưđm (0,5đ)
1000rpm
s= 0.022 n = 978
15.091 0.641
0.464j 1.106j
26.3j
ia= 18.89186<-33.682'
p = c ă n(3)*ia*460*pf=12524.22495 W
Ir = 16.17085
Pe=3 Ỉ ^2*15.091=11838.72605 Te= Pe/Omega =113.0515 N.m Pout = Pe(1-s) -1100 =10478.27 W
Tout = 102.31 N.m
Trang 2BÀI TOÁN 4:
Cho mạch từ như trong hình, phần gông trên được gắn cố định, còn phần nắp
có thể di chuyển theo phương thẳng đứng Mạch từ có chiều dày d, bề rộng a, khe hở cố định trên gong b, khe hở làm việc x như được thể hiện trong hình vẽ
Bỏ qua từ tản và từ trở lõi thép
Cho a = 10 mm, d = 20 mm, b = 10 mm, N = 5000 vòng, dòng điện DC cấp vào cuộn dây là 1 A
a) Lập công thức tính từ thông móc vòng và điên áp cảm ứng trong cuộn dây
(0,5 đ)
b) Lập công thức tính đồng năng lượng của cuộn dây và lực điện từ sinh ra (0,5 đ)
c) Kiểm tra cảm ứng từ B trong lõi thép và tính lực điện từ khi x=5 mm và x=1
mm Nhận xét và nêu các giải pháp khắc phục (nếu có) (1,5 đ)
N i
V
Trang 3BÀI GIẢI:
BÀI TOÁN 1:
Tốc độ:
Tổng trở tương đương nhìn từ nguồn:
Dòng điện cấp từ nguồn:
Công suất cấp từ nguồn:
Công suất tổn hao trên dây quấn stator:
Công suất, moment điện từ:
Công suất cơ lý thuyết:
Công suất, moment cơ hữu ích trên đầu trục:
BÀI TOÁN 2:
a)
n
a
n
I 1,5
P V I R I 24 0,05 2 0,05 1,195 (W)
b)
460 0 3
18,88 33, 6 A
14, 07 33, 6
a a
V I
Z
T L L
scl a a
ag Cu
(1 ) (1 0.022)(11845) 11585 W
2 m TonHaoCo 11585 1100 10485 W
'
0
'
14, 07 33, 6
r
lr M
a ls
r
lr M
R
s
R
s
11845
113,11 Nm
60
ag ag
db
P T
N
cos33, 6 0,833 trê
2 2
10485
102,376 Nm
60
P T
N
(1 ) db (1 0, 022) 1000 97 8 vòng/ph út
Trang 4c)
Trong chế độ định mức: E V R Ia a 24 2 1,5 21 (V)
Trong thí nghiệm không tải: Eo Vo R Ia o 24 2 0,05 23,9 (V)
o
o
E n 23,9 1000
BÀI TOÁN 3:
Trang 5BÀI TOÁN 4:
a) Từ dẫn tương đương
Từ thông và từ thông móc vòng
Điện áp cảm ứng
b) Tính đồng năng lượng và lực:
c) Cảm ứng từ B và lực điện từ khi x=5 mm
Cảm ứng từ B và lực điện từ khi x=1 mm
Nhận xét:
Cảm ứng từ có giá trị bất hợp lý do bỏ qua từ trở lõi thép khi x=1 mm (mạch từ
đã bảo hòa) Nên tính lại và xét từ trở lõi thép khi x nhỏ
Lực điên từ tỷ lệ nghịch vói x2, và có giá trị khá quá lớn khi x=1 mm
Nên tính lại và xét từ trở lõi thép khi x nhỏ
2
2 0
,
i
m
0
1, 256 2
0, 628
b x
2 2
0
4
x
0
2
2 2
0
2 1571 4
x
2
x