Bài giải chi tiết bài tập máy điện - Đại học Bách Khoa

Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 67 CHƯƠNG 9: NGUYÊN LÝ CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ Bài số 9-1. Động cơ không đồng bộ ba pha 12 cực từ, tần số 50Hz. Động cơ sẽ quay với tốc độ bao nhiêu nếu hệ số trược bằng 0.06 ? Tốc độ động cơ: 1 60 50 n (1 s)n (1 0.06) 470vg / ph 6       Bài số 9-2. Động cơ không đồng bộ ba pha 3 đôi cực từ, tần số 50Hz, quay với tốc độ 960vg/ph. Hãy x{c định : 1. Vận tốc đồng bộ. 2. Tần số dòng điện rotor. 3. Vận tốc tương đối của rotor so với từ trường quay. Tốc độ đồng bộ của động cơ: 1 1 69f 60 50 n 1000vg / ph p 3     Tần số dòng điện trong rôto: 1 2 1 1 1 n n 1000 960 f sf f 50 2Hz n 1000        Tốc độ tương đối của roto: 2 1n n n 1000 960 40vg / ph     Bài số 9-3. Động cơ không đồng bộ ba pha, tần số 50Hz, quay với tốc độ gần bằng 1000vg/ph lúc không tải v| 970vg/ph lúc đầy tải. 1. Động cơ có bao nhiêu cực từ ? 2. Tính hệ số trượt lúc dầy tải ? 3. Tìm tần số điện {p trong d}y quấn rotor lúc đầy tải ? 4. Tính tốc độ của : a. Từ trường quay của rotor so với rotor ? b. Từ trường quay của rotor so với stator ?. c. Từ trường quay của rotor so với từ trường quay stator ?. Số đôi cực từ của động cơ 1 1 60f 60 50 p 3 n 1000     Hệ số trượt khi đầy tải: 1 1 n n 1000 970 s 0.03 n 1000      Tần số dòng điện trong rôto khi đầy tải: 2 1f sf 0.03 50 1.5Hz    Tốc độ từ trường quay của roto so với roto: 2 1n n n 1000 970 30vg / ph     Tốc độ từ trường quay của roto so với stato: 1n 1000vg / ph Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 68 Bài số 9-4. Động cơ không đồng bộ ba pha rotor d}y quấn, tần số 50Hz, 8 cực từ 380V có stator đấu Y v| rotor đấu Y. Số vòng d}y hiệu dụng rotor bằng 60% số vòng d}y hiệu dụng stator. Hãy tính điện {p giữa hai v|nh trượt của rotor khi đứng yên v| khi hệ số trượt bằng 0.04. Điện {p giữa hai v|nh trượt khi roto đứng yên: 2 1U 0.6 U 0.6 380 228V     Khi s = 0.04 ta có: 2s 2U sU 0.04 228 9.12V    Bài số 9-5. Một động cơ không đồng bộ ba pha rotor d}y quấn, tần số 50Hz, 6 cực từ 220V có stator đấu  và rotor đấu Y. Số vòng d}y hiệu dụng rotor bằng một nửa số vòng d}y hiệu dụng stator. Hãy tính điện {p v| tần số giữa c{c v|nh trượt nếu : a. Rotor đứng yên ? b. Hệ số trượt rotor bằng 0,04 ? Điện {p v| tần số giữa hai v|nh trượt khi roto đứng yên: 2 1U 0.5 U 0.5 220 3 190.52V      2 1f sf 1 50 50Hz    Khi s = 0.04 ta có: 2s 2U sU 0.04 190.52 7.621V    2 1f sf 0.04 50 2Hz    Bài số 9-6. Tốc độ khi đầy tải của động cơ không đồng bộ tần số 50Hz l| 460vg/ph. Tìm số cực từ v| hệ số trượt lúc đầy tải ? Số đôi cực từ của động cơ 1 1 60f 60 50 p 6 n 500     Hệ số trượt khi đầy tải: 1 1 n n 500 460 s 0.08 n 500      Bài số 9-7. Nhãn của một động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc có ghi c{c số liệu như sau: 18.5kW, tần số 50Hz, 8 cực từ, dòng 40A, 380V có stator đấu Y. Giả sử động cơ tiêu thụ công suất từ lưới điện 20.8kW v| tốc độ n = 720vòng/ph khi l|m việc ở chế độ định mức. Hãy tính: a. Hệ số trượt định mức của động cơ. b. Hệ số công suất định mức của động cơ. c. Momen định mức. Tốc độ đồng bộ của động cơ: 1 1 69f 60 50 n 750vg / ph p 4     Hệ số trượt định mức: Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 69 1 dm dm 1 n n 750 720 s 0.04 n 750      Hệ số công suất định mức của động cơ: 3 dmP 20.8 10cos = 0.7901 3UI 3 380 40       Mô men định mức: 3 dm dm dm dm P P 20.8 10 60 M 275.8686Nm 2 n 2 720          Bài số 9-8. Một động cơ điện không đồng bộ ba pha có p = 2 ; N1 = 96vòng ; N2 = 80 vòng, hệ số d}y quấn kdq1 = 0.945 ; kdq2 = 0.96, hệ số trượt s = 0.035. Điện {p mạng điện U = 220V ; f = 50Hz, d}y quấn stato đấu tam gi{c, d}y quấn rôto đấu sao. Tính tốc độ quay của động cơ, hệ số qui đổi sức điện động ae v| hệ số qui đổi dòng điện ai. Giả sử tổn thất điện {p trên điện trở v| điện kh{ng tản stato bằng 3 U1. Tính sức điện động E1, sức điện động rôto lúc đứng yên E2, và lúc quay E2s, từ thông cực đại m Tốc độ đồng bộ của động cơ: 1 1 60f 60 50 n 1500vg / ph p 2     Tốc độ động cơ: 1n (1 s)n (1 0.035) 1500 1447.5vg / ph      Hệ số quy đổi s.đ.đ: 1 dq1 e 2 dq2 N k 96 0.945 a 1.18 N k 80 0.96      Hệ số quy đổi dòng điện 1 1 dq1 e 2 2 dq2 m N k 3 96 0.945 a 1.18 m N k 3 80 0.96        S.đ.đ E1 là: 1 1E 0.97U 0.97 220 213.4V    S.đ.đ trong d}y quấn roto: 1 2 e E 213.4 E 180.85V a 1.18    2s 2E sE 0.035 180.85 6.33V    Từ thông cực đại: 1 m 1 1 dq1 E 213.4 0.0106 4.44f N k 4.44 50 96 0.945        Wb Bài số 9-9. Một động cơ không đồng bộ ba pha 25hp, tần số 60Hz, 6 cực từ, 575V có stator đấu Y đang vận h|nh ở hệ số trượt 0.03. Công suất tổn hao phụ l| 230.5W, còn tổn hao cơ l| 115.3 W. C{c thông số mạch của động cơ qui đổi về stator như sau : R1 = 0.3723  ; R’2 = 0.390  ; Rfe = 354.6  ; X1 = 1.434  ; X’2 = 2.151  XM = 26.59  Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 70 Hãy dùng mạch điện thay thế chính x{c để x{c định (a) tổng trở v|o/pha; (b) dòng điện d}y stator v| rotor; (c) công suất t{c dụng, phản kh{ng, biểu kiến v| hệ số công suất được cấp từ lưới điện; (d) c{c tổn hao; (e) công suất điện từ, công suất cơ; công suất ra, hiệu suất; (f) moment điện từ, moment trên đầu trục; (g) vẽ giản đồ năng lượng v| ghi c{c số liệu. Sơ đồ thay thế của dộng cơ không đồng bộ: Tốc độ đồng bộ: 1 1 60f 60 60 n 1200vg / ph p 3     Tổng trở tải: t 2 1 s 1 0.03 Z R 0.39 12.61 s 0.03       Tổng trở mạch từ hóa: Fe M M Fe R jX 354.6 j26.59 Z (1.9827 + j26.4413) j 354.6 j26.59         Tổng trở v|o của một pha: M 2 t v 1 M 2 t Z (Z Z ) Z Z Z (Z Z )       (1.9827 + j26.4413) (0.3900 + j2.1510 12.61) 0.3723 j1.434 ( . j . ) ( . j . . )       o9.4742 + j7.2912=11.955 37.58   Dòng điện stato: o1 1 o v U 575 I 22.0064 j16.9358 27.7668 37.58 A Z 3 11.95 37.58         Điện {p trên roto: M 2 t 1 1 M 2 t Z (Z Z ) E I Z (Z Z )      o (1.9827 + j26.4413) (0.3900 + j2.1510 12.61)27.7668 37.58 ( . j . ) ( . j . . )      o299.5 - j25.252 =300.5601 -4.8195 V  Dòng điện roto: o o1 2 2 t E 300.5601 -4.8195 I 22.1115 - j5.6011= 22.8099 -14.2 A Z Z 0. 9 0 + j2.1510 12.61          Công suất lấy từ lưới điện: 1U  2R R’2 2jX 1I  jX1 R1 Rfe jXM oI  1E  fe I MI  + _ ZV Z1 ZP Z0 2 2 iI I a  2 1 s R s   Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 71 o 1 1S = 3U I 3 575 (22.0064 j16.9358) 21917 - j16867 = 27656 -37.58 VA      S1 = 27656VA P1 = 21917W Q1 = 16867VAr Hệ số công suất của động cơ: P 21917 cos = 0.7925 S 27656    C{c tổn hao trong m{y: 2 2 Cu1 1 1p 3I R 3 27.7668 0.3723 861.247     W 2 2 Cu2 2 2p 3I R 3 22.8099 0.39 608.74      W 2 2 1 Fe Fe E 300.5601 p 3 3 764.2672 R 354.6    W Công suất của động cơ: 2 2 2 2 dt I R 22.8099 0.39 P 3 3 20291 s 0.03       W co dtP (1 s)P =(1 - 0.03) 20291 = 19683   W 2 co co fP P p - p = 19683 - 230.5 - 115.3 = 19337  W Hiệu suất của động cơ: 2 1 P 19337 0.8823 P 21917     Mô men của động cơ: dt dt 1 1 P 60P 60 20291 M = 161.4733Nm 2 n 2 1200        2 2 2 1 P 60P 60 19337 M = 158.6364Nm 2 (1 s)n 2 (1 0.0 ) 1200           Bài số 9-10. Một động cơ không đồng bộ ba pha 40hp, tần số 60Hz, 4 cực từ, 460V có stator đấu Y đang vận h|nh ở tốc độ 1447 vòng/phút. Công suất tổn hao phụ ở tải n|y l| 450W, còn tổn hao cơ l| 220 W. C{c thông số mạch của động cơ qui đổi về stator như sau: R1 = 0,1418  ; R’2 = 1,100  ; Rfe = 212,73  ; X1 = 0,7273  ; X’2 = 0,7284  XM = 21,7  Hãy dùng mạch điện thay thế chính x{c để x{c định (a) tổng trở v|o/pha; (b) dòng điện d}y stator v| rotor; (c) công suất t{c dụng, phản kh{ng, biểu kiến v| hệ số công suất được cấp từ lưới điện; (d) c{c tổn hao; (e) công suất điện từ, công suất cơ; công suất ra, hiệu suất; (f) moment điện từ, moment trên đầu trục, momen cực đại, momen khởi động; (g) vẽ giản đồ năng lượng v| ghi c{c số liệu. Tốc độ đồng bộ: 1 1 60f 60 60 n 1800vg / ph p 2     Hệ số trượt: 1 1 n n 1800 1447 s 0.1961 n 1800      Tổng trở tải: Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 72 t 2 1 s 1 0.1961 Z R 1.1 4.5091 s 0.1961       Tổng trở mạch từ hóa: Fe M M Fe R jX 212.73 j21.7 Z (2.1908 + j21.4765) j 212.73 j21.7         Tổng trở v|o của một pha: M 2 t v 1 M 2 t Z (Z Z ) Z Z Z (Z Z )       (2.1908 + j21.4765) (1.1 + j0.7284 4.5091) 0.1418 + j0.7273 ( . j . ) ( . j . . )      o4.9877 + j2.5806 =5.6158 27.36   Dòng điện stato: o1 1 o v U 460 I 42.0029 - j21.732 47.2919 -27.36 A Z 3 5.6158 27.36        Điện {p trên roto: M 2 t 1 1 M 2 t Z (Z Z ) E I Z (Z Z )      o (2.1908 + j21.4765) (1.1 + j0.7284 4.5091)47.2919 -27.36 ( . j . ) ( . j . . )      o243.82 - j27.467 =245.3617 -6.43 V  Dòng điện roto: o o1 2 2 t E 245.3617 -6.43 I 42.1225 - j10.367 = 43.3795 --13.83 A Z Z 1.1 + j0.7284 4.5091          Công suất lấy từ lưới điện: o 1 1S = 3U I 3 460 (42.0029 - j21.732) 33466 - j17315 = 37680 -27.36 VA     S1 = 37680VA P1 = 33466W Q1 = 17315VAr Hệ số công suất của động cơ: 1 1 P 33466 cos = 0.8882 S 37680    C{c tổn hao trong m{y: 2 2 Cu1 1 1p 3I R 3 47.2919 0.1418 951.4184     W 2 2 Cu2 2 2p 3I R 3 43.3795 1.1 6210      W 2 2 1 Fe Fe E 245.3617 p 3 3 849 R 212.73    W Công suất của động cơ: 2 2 2 2 dt I R 43.3795 1.1 P 3 3 31667 s 0.1961       W Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 73 co dtP (1 s)P =(1 - 0.1961) 20291 = 25457   W 2 co co fP P p - p = 19683 - 459 - 220 = 24787  W Hiệu suất của động cơ: 2 1 P 24787 0.7407 P 33466     Mô men của động cơ: dt dt 1 1 P 60P 60 31667 M = 168Nm 2 n 2 1800        2 2 2 1 P 60P 60 24787 M = 163.58Nm 2 (1 s)n 2 (1 0.1961) 1800           o1 M th 1 1 M U jX 460 j21.7 U 256.9634 0.36 V R j(X X ) 3(0.1418 j0.72 3 j21.7)           1 1 M th 1 1 M (R jX ) jX (0.1418 j0.7273) j21.7 Z R j( X ) (0.1418 j0.7273 j21.7)           (0.1327 + 0.7046)  tnR 0.1327  tnX 0.7046  2 m 2 2 2 2 th th 2 R 1.1 s 0.7644 R (X X ) 0.1327 (0.7046 0.7284)         2 1 th max 2 2 2 1 tn tn th 2 m 0.5 U M R R (X X )       2 2 2 2 1 3 60 0.5 256.9634 334.2916Nm 2 n 0.1327 0.1327 (0.7046 0.7248)         2 1 th 2 k 2 2 1 tn 2 th 2 m U R M (R R ) (X X )        2 2 2 1 3 60 256.9634 1.1 323.53Nm 2 n (0.1327 1.1) (0.7046 0.7248)          Bài số 9-11. Một động cơ không đồng bộ ba pha số liệu định mức l| 30hp, tần số 60Hz, 847 vòng/phút, 8 cực từ, 460V có stator đấu Y đang vận h|nh ở tốc độ 880 vòng/phút. Công suất tổn hao phụ ở tải n|y v| tổn hao cơ l| 350 W. C{c thông số mạch của động cơ qui đổi về stator như sau : R1 = 0.1891  ; R’2 = 0.191  ; Rfe = 189.1  ; X1 = 1.338  ; X’2 = 0.5735  XM = 14.18  Hãy dùng mạch điện thay thế chính x{c để x{c định (a) tổng trở v|o/pha; (b) dòng điện d}y stator v| rotor; (c) công suất t{c dụng, phản kh{ng, biểu kiến v| hệ số công suất được cấp từ lưới điện; (d) c{c tổn hao; (e) công suất điện từ, công suất cơ; công suất ra, hiệu suất; (f) moment điện từ, moment trên đầu trục, moment cực đại, moment khởi động; (g) vẽ giản đồ năng lượng v| ghi c{c số liệu. Tốc độ đồng bộ: Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 74 1 1 60f 60 60 n 900vg / ph p 4     Hệ số trượt: 1 1 n n 900 880 s 0.0222 n 900      Tổng trở tải: t 2 1 s 1 0.0222 Z R 0.191 8.404 s 0.0222       Tổng trở mạch từ hóa: Fe M M Fe R jX 189.1 j14.18 Z (1.0574 + j14.1007) j 189.1 j14.18         Tổng trở v|o của một pha: M 2 t v 1 M 2 t Z (Z Z ) Z Z Z (Z Z )       (1.0574 + j14.1007) (0.191 + j0.5735 8.404) 0.1891 + j1.338 ( . j . ) ( . j . . )      o6.0141 + j5.1013 =7.8862 40.31   Dòng điện stato: o1 1 o v U 460 I 25.6819 - j21.7841 33.6766 -40.31 A Z 3 7.88 2 40.31        Điện {p trên roto: M 2 t 1 1 M 2 t Z (Z Z ) E I Z (Z Z )      o (1.0574 + j14.1007) (0.1910 + j0.5735 8.404)33.6766 -40.31 ( . j . ) ( . j . . )      o231.58 - j30.243 =233.544 -7.44 V  Dòng điện roto: o o1 2 2 t E 233.544 -7.44 I 26.5901 - j5.2929= 27.1118 -11.26 A Z Z 0.191 + j0.5735 8.404          Công suất lấy từ lưới điện: o 1 1S = 3U I 3 460 (25.6819 - j21.7841) 20462 - j17356 = 26832 -40.31 VA     S1 = 26832VA P1 = 20462W Q1 = 17356VAr Hệ số công suất của động cơ: 1 1 P 20462 cos = 0.7626 S 26832    C{c tổn hao trong m{y: 2 2 Cu1 1 1p 3I R 3 47.2919 0.1418 951.4184     W 2 2 Cu2 2 2p 3I R 3 43.3795 1.1 6210      W Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 75 2 2 1 Fe Fe E 245.3617 p 3 3 849 R 212.73    W Công suất của động cơ: 2 2 2 2 dt I R 27.1118 0.191 P 3 3 18953 s 0.0222       W co dtP (1 s)P =(1 - 0.0222) 18953 = 18532   W 2 co co fP P p - p = 18953 - 350 = 18182  W Hiệu suất của động cơ: 2 1 P 18182 0.8886 P 20462     Mô men của động cơ: dt dt 1 1 P 60P 60 18953 M = 201.1Nm 2 n 2 900        2 2 2 1 P 60P 60 18182 M = 197.3Nm 2 (1 s)n 2 (1 0.0222) 900           o1 M th 1 1 M U jX 460 j21.7 U 242.6641 0.7 V R j(X X ) 3(0.1891 j1.338 j14.18)           1 1 M th 1 1 M (R jX ) jX (0.1891 j1.338) j14.18 Z R j( X ) (0.1891 j1.338 j14.18)           (0.1579 + 1.2246)  tnR 0.1579  tnX 1.2246  2 m 2 2 2 2 th th 2 R 0.191 s 0.1058 R (X X ) 0.1579 (1.2246 0.5735)         2 1 th max 2 2 2 1 tn tn th 2 m 0.5 U M R R (X X )       2 2 2 2 1 3 60 0.5 256.9634 512.16Nm 2 n 0.1579 0.1579 (1.2246 0.5735)          2 1 th 2 k 2 2 1 tn 2 th 2 m U R M (R R ) (X X )        2 2 2 1 3 60 256.9634 0.191 106.72Nm 2 n (0.1579 0.191) (1.2246 0.5735)          Bài số 9-12. Một động cơ không đồng bộ ba pha 90kW, tần số 50Hz, 6 cực từ, 380V có stator đấu Y. C{c thông số mạch của động cơ qui đổi về stator như sau : R1 = 0.07  ; R’2 = 0.052  ; Rfe = 54  ; Xn = 0.44  ; XM =7.68  Tổn hao cơ v| tổn hao phụ l| 1100W có thể xem như không đổi. Khi hệ số trượt bằng 0.04, hãy dùng mạch điện thay thế gần đúng để tính : Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 76 a. Hệ số trượt tới hạn v| momen cực đại của động cơ. b. Dòng điện khởi động v| moment khởi động của động cơ. c. Dòng điện ứng với momen cực đại. Ta dùng sơ đồ thay thế gầnđúng như sau: Hệ số trượt tới hạn: 2 m n R 0.052 s 0.1182 X 0.44     Mô men cực đại của động cơ: 2 2 1 1 max 1 n 1 m 0.5 U 3 60 0.5 219.3931 M 1567Nm X 2 n 0.44          Dòng điện khởi động tính theo sơ đồ thay thế: Fe M M Fe M R jX 54 j7.68 Z (1.0706 + j7.5277) j 54 j7.68         1 1 k M 1 2 n U U 380 380 I Z R R jX 3(1.0706 + j7.5277) 3(0.07 0. 52 j0.44)         o132.45 - j491.59 = 509.1198 -75 A  Mô men khởi động: 2 1 1 2 k 2 2 1 1 2 n m U R M (R R ) X      2 2 2 1 3 60 219.3931 0.052 343.92Nm 2 n (0.07 0.052) 0.44         Tổng trở của m{y ứng với sm: Fe M M Fe M R jX 54 j7.68 Z (1.0706 + j7.5277) j 54 j7.68         m t 2 m 1 s 1 0.1167 R R 0.052 0.3935 s 0.1167       M n t v M n t Z (Z R ) Z Z (Z R )      (1.0706 + j7.5277) (0.122 j0.44 0.3935) (1.0706 + j7.5277) (0.122 j0.44 0.3935)        o0.4590 + j0.4378 = 0.6343 43.64   Dòng điện ứng với momen cực đại: jX1 R1 s R '2 1U  jXM 1I Rfe oI  feI  MI '2I X’2 + _ Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 77 1 m v U 380 I 345.8604A z 3 0.6343     Bài số 9-13. Một động cơ không đồng bộ ba pha 45kW, tần số 50Hz, 6 cực từ, 380V có stator đấu Y. Có c{c thông số mạch qui đổi về stator như sau: R1 = 0,126 ; R’2 = 0,096 ; Rfe = 67 ; Xn = 0,46 ; XM = 10,6 ; Tổn hao cơ v| tổn hao phụ l| 480W có thể xem như không đổi. Khi hệ số trượt bằng 0.04, hãy dùng mạch điện thay thế gần đúng để tính : a. Dòng điện d}y v| hệ số công suất của động cơ. b. Công suất ra v| moment trên trục của động cơ. c. Hiệu suất của động cơ. Ta dùng sơ đồ thay thế gần đúng: Theo sơ đồ thay thế ta có: Fe M M Fe M R jX 67 j10.6 Z R jX 67 j10.6       (1.6361 + j10.3412)  t 2 1 s 1 0.04 R R 0.096 2.304 s 0.04        Dòng điện sơ cấp: 1 1 1 M 1 2 t n U U I Z (R R R ) jX      380 380 3(1.6361 + j10.3412) 3(0.126 0.096 2.304)+ j0.46     o87.3406 - j36.0064 = 94.47 -22.4 A  Hệ số công suất : cos = cos22.4o = 0.9245 Th|nh phần lõi thép của dòng điện không tải: 1 Fe Fe U 380 I 3.2745A R 3 67     Dòng điện roto: 1 2 1 2 t n U 380 I (R R R ) jX 3(0.126 0.096 2.304)+ j0.46         o= 84.0661 - j15.3090 = 85.4487 -10.3 A Tổn hao công suất trong động cơ: 2 2 Cu 1 2p 3 I (R R ) 3 85.4487 (0.126 0.096) 4862.8       W 2 2 Fe Fe Fep 3 I R 3 3.2745 67 2155.2       W Công suất đầu ra: 1 1 1 1P 3U I cos 3 380 94.47 0.9245 = 57485      W 2 1 Cu Fe oP P p p p 57485 - 4862.8 - 2155.2 - 480 = 49987     W Mô men trên trục động cơ: jX1 R1 s R '2 1U  jXM 1I Rfe oI  feI  MI '2I X’2 + _ Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 78 2 2 2 2 P 60P 60 49987 M 497.22Nm 2 n 2 (1 0.04) 1000           Hiệu suất của động cơ: 2 1 P 49987 0.8696 P 57485     Bài số 9-14. Một động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto d}y quấn, số đôi cực p = 3, điện trở rôto R2 = 0.01. Khi rôto đứng yên E2 = 212V. Khi rôto quay với tốc độ n = 970 vg/ph thì dòng điện rôto I2 = 240A. Tính điện kh{ng rôto lúc quay v| lúc rôto đứng yên Hệ số trượt : 1 1 n n 1000 970 s 0.03 n 1000      S.đ.đ khi roto quay: 2s 2E sE 0.03 212 6.36V    Tổng trở roto tại n = 970 vh/ph: 2s 2 2 E 6.36 z 0.0265 I 240    Điện kh{ng của roto tại n =970vg/ph: 2 2 2 2 s2X z R 0.0265 0.01 0.0245      Điện kh{ng khi roto đứng yên: s2 2 X 0.0245 X 0.818 s 0.03     Bài số 9 - 15. Một động cơ không đồng bộ ba pha rôto d}y quấn : E1 = 216V; N1 = 156vòng; kdq1 = 0.955; R2 = 0.166; X2 = 0.053; N2 = 27 vòng; kdq1 = 0.903. Tính sức điện động rôto lúc đứng yên E2, điện trở 2R v| điện kh{ng 2X của rôto đã qui đổi về phía stato. Tỉ sổ biến đổi điện {p: 1 dq1 e 2 dq2 N k 156 0.955 a 6.1105 N k 27 0.903      S.đ.đ roto khi n = 0: 1 2 e E 216 E 35.35V a 6.11    Hệ số quy đổi dòng điện: 1 1 dq1 i 2 2 dq2 m N k 3 156 0.955 a 6.1105 N k 3 27 0.903        Điện trở v| điện kh{ng roto quy đổi sang stato: 2 e i 2R a a R 6.1105 6.1105 0.166 6.1981       2 e i 2X a a X 6.1105 6.1105 0.053 1.9789       Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 79 Bài số 9-16. Một động cơ không đồng bộ ba pha nối sao, điện {p 380V, R1 = 0,07. Khi quay không tải có dòng điện Io = 30A; coso = 0.09. Khi quay với tốc độ n = 965vg/ph tiêu thụ công suất điện P1 = 145kW; cos1 = 0.88. Tính mômen điện từ Mđt. Cho rằng tổn hao quay l| 800W không đổi. Dòng điện định mớc của động cơ: 3 1 1dm 1 1 P 145 10 I = 250.3463A 3U cos 3 380 0.88       Tổn hao công suất d}y quấn stato: 2 2 Cu1 1 1p 3I R 3 250.3463 0.07 13161     W Tổn hao không tải : o 1 o oP 3U I cos 3 380 30 0.09 1777.1       W Công su}t v| mô men điện từ: dt 1 Cu1 oP P p P 145000 13161 1777.1 130061.9       W dt dt dt 1 1 P 60P 60 130061.9 M 1242Nm 2 n 2 1000         Bài số 9-17. Một động cơ không đồng bộ ba pha p = 2; n = 1450vg/ph, công suất điện từ Pđt = 110kW; tần số dòng điện f = 50Hz. Tính mômen điện từ Mđt, tổn hao đồng trên rôto Pđ2. Công su}t v| mô men điện từ: dt dt dt 1 1 P 60P 60 110000 M 700.28Nm 2 n 2 1500         Tổn hao công suất trên d}y quấn roto: Cu2 dt 1500 1450 p sP 110000 3666.67 1500      W Bài số 9-18. Một động cơ không đồng bộ ba pha rôto d}y quấn stato v| rôto đấu hình sao. C{c số liệu định mức : Uđm = 380V; Pđm = 35kW; nđm = 730vg/ph; cosđm = 0.81; Iđm2 = 188A; R2 = 0.01; đm = 0.88; điện {p giữa c{c v|nh trượt khi mạch ngo|i hở v| rôto đứng yên l| 125V. a. Tính điện kh{ng rôto lúc đứng yên v| lúc quay định mức. b. Tính dòng điện stato v| rôto lúc mở m{y v| lúc quay định mức, mômen điện từ lúc mở m{y 2 2f E 125 E 72.17V 3 3    Hệ số trượt của động cơ: 1 1 n n 750 730 s 0.0267 n 750      Tổng trở roto khi quay với tốc độ nđm: s2 2 2s 2dm 2dm E sE 0.0267 71.17 z 0.0102 I I 188       Điện kh{ng của d}y quấn roto: 2 2 2 2 s2 sX z R 0.0102 0.01 0.0022      S.đ.đ trên một pha d}y quấn roto: Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 80 2s 2 X 0.0022 X 0.0836 s 0.0267     Tổng trở roto khi mở m{y: o 2 2 2Z R jX 0.01 j0.0836 0.084 83       Dòng điện roto khi mở m{y: 2f 2K 2 E 72.17 I 859.2A z 0.084    Dòng điện stato khi mở m{y: 2dm 1K 2K 1dm I 74.6 I I 859.2 340.93A I 188    Mô men khởi động: 2 2 Cu2(s 1)dt K 2 K 1 1 60pP 60 3 I R 60 3 860 0.01 M 282.5Nm 2 n 2 750 2 750                Bài số 9-19. Một động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc có ghi c{c số liệu như sau : 25 hp, tần số 50Hz, 8 cực từ, điện {p 440V, stator đấu Y. Động cơ có moment khởi động bằng 112N.m v| moment định mức bằng 83N.m. Dòng điện khởi động trực tiếp l| 128A khi nối v|o lưới điện có điện {p định mức. Hãy tính : a. Moment khởi động khi điện {p giảm còn 300V. b. Điện {p cần cung cấp cho động cơ để momen khởi động bằng moment định mức của động cơ. c. Dòng điện khởi động khi điện {p giảm còn 300V. d. Điện {p cần cung cấp cho động cơ để dòng khởi động không qu{ 32A. Mô men khởi động khi giảm điện {p: 2 2 2 K2 K1 1 U 300 M M 112 52.07Nm 440              Điện {p đưa v|o động cơ để mô men khởi động bằng mô men định mức: dm 2 1 K1 M 83 U U 440 378.77V 112    Dòng điện khởi động khi giảm điện {p: 2 K2 K1 1 U 300 I I 128 87.27A U 440     Điện {p đưa v|o động cơ để dòng điện khởi động không qu{ 32A: K2 2 1 K1 I 32 U U 440 110V I 128    Bài số 9-20. Một động cơ không đồng bộ ba pha tần số 50Hz, 4 cực từ, 220V có c{c thông số mạch của động cơ qui đổi về stator như sau: R1 = 0,3 ; R’2 = 0,2 ; X1 = X’2 = 1 ; Gfe = 20 mS; BM = 60 mS; a. Tính tốc độ v| dòng điện trong d}y quấn stator khi khi s = 0.02 b. Tính hệ số công suất v| công suất ra của động cơ khi s = 0.05. Tốc độ đồng bộ: Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 81 1 60f n 1500vg / ph p   Tốc độ khi s = 0.02: 1n (1 s)n (1 0.02) 1500 1470vg / ph      Dòng điện trong d}y quấn stato khi s = 0.02: 1 1 1 Fe M 1 2 1 2 U I U (G jB ) R R / s j(X X )        o220220 (0.02 j0.06) 24.98 + j9.2 = 26.62 20.2 A 0.3 0.2 / 0. 2 j(1 1)          Dòng điện trong d}y quấn stato khi s = 0.05: 1 1 1 Fe M 1 2 1 2 U I U (G jB ) R R / s j(X X )        o220220 (0.02 j0.06) 46.4631 - j6.3643 = 46.89 -7.8 A 0.3 0.2 / 0. 5 j(1 1)          Hệ số công suất tại s = 0.05: cos = cos7.8o = 0.991 Công suất đầu ra khi s = 0.05: 1 1 1 1P 3U I cos 3 220 46.89 0.991 30661.1       W 2 2 n 1 1 2P 3I (R R ) 3 46.89 (0.3 0.2) 3298       W Fe 1 FeI U G 220 0.02 4.4A    2 2 Fe o Fe 3I 3 4.4 P 2904 G 0.02     W 2 1 o nP P P P 30661 3298 2904 24459       W Bài số 9-21. Một động cơ điện ba pha có số đôi cực từ p = 2 ; f = 50Hz tiêu thụ công suất điện từ lưới P1 = 3.2kW; tổn hao đồng ở d}y quấn stato v| rôto pCu1+ pCu2 = 300W, tổn hao sắt từ pFe = 200W. Điện trở v| dòng điện rôto đã qui đổi về stato R’2 =1.5 ; I’2 = 5A. Tính tốc độ động cơ điện v| mômen điện từ. Đáp số : n = 1440vg/ph ; Mđt = 17,9Nm Tốc độ đồng bộ của động cơ: 1 60f 60 50 n 1500vg / ph p 2     Tổn hao đồng trên roto: 2 2 Cu2 2 2p 3I R 3 5 1.5 112.5      W Tổn hao đồng trên stato: Cu1 Cu2p 300 p 300 112.5 187.5     W Công suất điện từ: dt 1 Cu1 FeP P p p 3200 187.5 200 2812.5       W Hệ số trượt của động cơ: Cu2 dt p 112.5 s 0.04 P 2812.5    Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 82 Tốc độ động cơ: 1n (1 s)n (1 0.04) 1500 1440vg / ph      Mô men điện từ: dt dt 1 60P 60 2812.5 M 17.9Nm 2 n 2 1500       Bài số 9-22. Một động cơ không đồng bộ ba pha 15kW, tần số 50Hz, 6 cực từ, 220V có stator đấu Y. C{c thông số mạch điện thay thế qui đổi về stator tính trên một pha l|: R1 = 0.126; R’2 = 0.094; Rfe = 57; Xn = 0.46; XM = 9.8; Tổn hao cơ v| tổn hao phụ l| 280W có thể xem như không đổi. Khi hệ số trượt bằng s = 0.03, hãy dùng mạch điện thay thế gần để tính : a. Dòng điện d}y v| hệ số công suất của động cơ. b. Công suất ra v| mômen điện từ của động cơ. c. Hiệu suất của động cơ. Sơ đồ thay thế gần đúng: Tổng trở v|o của động cơ: 2 t R 0.094 R 3.133 s 0.03      Fe M M Fe M R jX 57 j9.8 Z (1.6365 + j9.5186) j 57 + j9.8        2 1 t nZ (R R ) jX 0.126 + 3.1333 + j0.46 = (3.2593 + j0.46)      M 2 v 2 (1.6365 + j9.5186) (3.2593 + j0.46)Z Z Z (1.6365 + j9.5186) (3.2593 + j0.46)       o(2.6045 + j1.1821) 2.8602 24.41    o1 1 V U 220 I 40.4376 - j18.3535 = 44.41 24.41 A Z 3 (2.6045 + j1.1821)      I1 = 44.41A cos = cos24.41o = 0.9106 Dòng điện roto quy đổi: o1 2 2 U 220 I 38.2092 - j5.3926 = 38.5878 -8 A Z 3 (3.2593 + j0.46)        Th|nh phần lõi thép của dòng điện từ hóa: o1 Fe Fe U 220 I 2.2284 0 A R 3 57      jX1 R1 s R '2 1U  jXM 1I  Rfe oI  feI  MI '2I jX’2 + _ Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 83 Công suất đưa ra: 1 1 1 1P 3U I cos 3 220 44.41 0.9106 15409       W 2 2 Cu1 1 1p 3I R 3 44.41 0.126 745.4338     W 2 2 Cu2 2 2p 3I R 3 38.5878 0.094 419.9041      W 2 2 Fe Fe Fep 3I R 3 2.2284 57 849.1228     W 2 1P P p 15409 745.4338 419.9041 849.1228 280 13114        W Mô men điện từ: Cu2 dt p 419.9041 P 13997 s 0.03    W dt dt dt 1 1 P 60P 60 13997 M 133.66Nm 2 n 2 1000         Hiệu suất của động cơ: 2 1 P 13114 0.8511 P 15409     Bài số 9-23. Một động cơ không đồng bộ ba pha 125hp, tần số 60Hz, 8 cực từ, 440V có stator đấu Y. C{c 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 = 3.68 . Tổn hao cơ v| tổn hao phụ l| 1200W có thể xem như không đổi. Khi hệ số trượt s = 0.03, hãy dùng mạch điện thay thế gần đúng để tính: a. Dòng điện d}y v| hệ số công suất của động cơ. b. Công suất ra v| moment trên đầu trục của động cơ. c. Hiệu suất của động cơ. Sơ đồ thay thế gần đúng: Tổng trở v|o của động cơ: 2 t R 0.052 R 1.7333 s 0.03      Fe M M Fe M R jX 54 j3.68 Z (0.2496 + j3.663) j 54 + j3.68        2 1 t 1 2Z (R R ) j(X X ) (0.068 + 1.7333) + j(0.224 + 0.224) = (1.8013 + j0.448)       M 2 v 2 (0.068 + j0.224) (1.8013 + j0.448)Z Z Z (0.068 + j0.224) (1.8013 + j0.448)       o(1.1912 + j0.8841) 1.4834 36.6    o1 1 V U 440 I 137.52 - j102.06 = 171.2512 36.58 A Z 3 (1.1912 + j0.8841)      I1 = 171.251A cos = cos36.58o = 0.803 Dòng điện roto quy đổi: o1 2 2 U 440 I 132.81 - j33.031 = 136.8565 -13.96 A Z 3 (1.8013 + j0.448)        Thành phần lõi thép của dòng điện từ hóa: jX1 R1 s R '2 1U  jXM 1I  Rfe oI  feI  MI '2I jX’2 + _ Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 84 o1 Fe Fe U 440 I 4.7043 0 A R 3 54      Công suất đưa ra: 1 1 1 1P 3U I cos 3 440 171.251 0.803 104800       W 2 2 Cu1 1 1p 3I R 3 171.251 0.068 5982.7     W 2 2 Cu2 2 2p 3I R 3 136.8565 0.05 2921.8      W 2 2 Fe Fe Fep 3I R 3 2.2284 57 3.585.2     W 2 1P P p 104800 5982.7 2921.8 3585.2 1200 91111        W Mô men đầu trục: 2 2 2 P 60P 60 91111 M 996.6Nm 2 n 2 (1 s) 900           Hiệu suất của động cơ: 2 1 P 13114 0.8694 P 15409     o(1.1912 + j0.8841) 1.4834 36.6    o1 1 V U 440 I 137.52 - j102.06 = 171.2512 36.58 A Z 3 (1.1912 + j0.8841)      I1 = 171.251A cos = cos36.58o = 0.803 Dòng điện roto quy đổi: o1 2 2 U 440 I 132.81 - j33.031 = 136.8565 -13.96 A Z 3 (1.8013 + j0.448)        Th|nh phần lõi thép của dòng điện từ hóa: o1 Fe Fe U 440 I 4.7043 0 A R 3 54      Công suất đưa ra: 1 1 1 1P 3U I cos 3 440 171.251 0.803 104800       W 2 2 Cu1 1 1p 3I R 3 171.251 0.068 5982.7     W 2 2 Cu2 2 2p 3I R 3 136.8565 0.05 2921.8      W 2 2 Fe Fe Fep 3I R 3 2.2284 57 3.585.2     W 2 1P P p 104800 5982.7 2921.8 3585.2 1200 91111        W Mô men đầu trục: 2 2 2 P 60P 60 91111 M 996.6Nm 2 n 2 (1 s) 900           Hiệu suất của động cơ: 2 1 P 13114 0.8694 P 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. C{c 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 ; Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 85 Tổn hao cơ v| tổn hao phụ l| 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 v| moment cực đại của động cơ. b. Dòng điện khởi động v| moment khởi động của động cơ. c. Dòng điện ứng với moment cực đại. Ta dùng sơ đồ thay thế gần đúng như sau: Hệ số trượt tới hạn: 2 m n R 0.052 s 0.1161 X 0.44     Mô men cực đại của động cơ: 2 2 1 1 max 1 n 1 m 0.5 U 3 60 0.5 254.0341 M 2292.6Nm X 2 n 0.44          Dòng điện khởi động tính theo sơ đồ thay thế: Fe M M Fe M R jX 54 j7.68 Z (1.0706 + j7.5277) j 54 j7.68         1 1 K M 1 2 n U U 440 440 I Z R R jX 3(1.0706 + j7.5277) 3(0.07 0. 52 j0.44)         o146.42 - j562.16 = 580.9137 -75 A  Mô men khởi động: 2 1 1 2 k 2 2 1 1 2 1 2 m U R M (R R ) (X X )       2 2 2 1 3 60 254.0341 0.052 496.58Nm 2 n (0.068 0.052) (0.224 0.224)          Tổng trở của m{y ứng với sm: m t 2 m 1 s 1 0.1167 R R 0.052 0.396 s 0.1167       M 1 2 t 1 1 v M 1 2 t 1 Z (R R R jX jX ) Z Z (R R R jX jX )            (1.0706 + j7.5277) (0.068 0.052 0.396 j0.224 j0.224) ( . j . ) ( . . . j . j . )        o0.4587 + j0.4448= 0.6389 44.12   Dòng điện ứng với momen cực đại: jX1 R1 s R '2 1U  jXM 1I Rfe oI  feI  MI '2I X’2 + _ Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 86 1 m v U 440 I 397.592A z 3 0.6389     Bài số 9-25. Nhãn của một động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc có ghi c{c số liệu định mức như sau: 18,5kW, tần số 50Hz, 4 cực từ, dòng stato 40A, điện {p 380V, hệ số công suất l| 0,81 v| stator đấu Y. Giả sử động cơ có tốc độ quay n =1440 vòng/ph khi l|m việc ở chế độ định mức. Hãy tính: a. Hệ số trượt định mức. b. Công suất t{c dụng v| phản kh{ng động cơ tiêu thụ từ lưới điện. c. Hiệu suất động cơ. Tốc độ đồng bộ của động cơ: 1 60f 60 50 n 1000vg / ph p 3     Hệ số trượt định mức: 1 dm 1 n n 1500 1440 s 0.04vg / ph n 1500      Công suất t{c dụng động cơ tiêu thụ từ lưới: 1P 3UIcos = 3 380 40 0.81 21325      W Công suất phản kh{ng động cơ tiêu thụ từ lưới: 1P 3UIsin = 3 380 40 0.5864 15439      VAr Hiệu suất của động cơ: 2 1 P 18500 0.8675 P 21325     Bài số 9-26. Động cơ không đồng bộ ba pha có Uđm = 440V, nối Y, 2p = 2, f = 60Hz, đang l|m việc ở tốc độ n = 3492 vòng/phút, v| có c{c 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 l| 350W. Hãy tìm: a. Dòng điện khởi động khi nối trực tiếp d}y quấn stator v|o điện {p 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 l|m việc ở tải định mức ? i. Hệ số trượt ứng với moment cực đại. j. Moment cực đại v| năng lực qu{ tải mM. k. Tính điện trở phụ mắc v|o mạch rotor để moment khởi động bằng moment cực đại? Sơ đồ thay thế của động cơ: 1U  XM 1I  oI  ' 2I  s s1 R '2  R’2 X’2 X1 R1 Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 87 Tổng trở của động cơ khi khởi động s = 1: 2n 2 2Z R jX (0.647 j2.01)       M 2n v 1 2n jX Z j77.6 (0.647 j2.01) Z Z 0.74 j1.33 (1.3547 + j3.2942) j j . ( . j . )             Dòng điện khởi động trực tiếp: o1 K v U 440 I 27.1248 - j65.9599 = 71.3194 -67.6 A Z 3(1.3547 + j3.2942)     Mô men khởi động: 2 1 1 2 K 2 2 1 2 1 2 m U pR M 2 f (R R ) (X X )          2 2 2 3 254.0341 0.647 25.4Nm 2 60 (0.74 0.647) (1.33 2.01)           Hệ số trượt định mức: dm 3600 3492 s 0.03 3600    Dòng điện định mức: 2 2s 2 dm R 0.647 Z jX j2.01 (21.5667 j2.01) s 0.03              M 2s vs 1 2s jX Z j77.6 (21.5667 j2.01) Z Z 0.74 j1.33 (19.8304 + j8.4609) j j . ( . j . )             o1 1dm vs U 440 I 10.8375 - j4.624 = 11.7827 -23.1 A Z 3(19.830 + j8.4609)     Bội số dòng điện khởi động: K I 1dm I 71.3194 m 6.0529 I 11.7827    Hệ số công suất định mức: ocos = cos23.1 0.9198  Mô men định mức: 2 1 1 2 dm dm 2 2 1 2 dm 1 2 m U pR / s M 2 f (R R / s ) (X X )          2 2 2 3 254.0341 0.647 / 0.03 21.77Nm 2 60 (0.74 0.647 / 0.03) (1.33 2.01)           Bội số mô men khởi động: K M dm M 25.4 m 1.17 M 21.77    Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 88 Công suất tiêu thụ từ lưới: 1 1 1P 3U I cos = 3 440 11.7827 0.9198 8259.3      W Công suất đầu ra trên trục động cơ: 2 2 Cu1 1 1p 3I R 3 11.7827 0.74 = 308.207    W 1 1 1 2 2s 254.0341 (10.8375 - j4.624)(0.74 - j1.33)U I Z I Z 21.5667 j2.01       o10.9791 - j1.5329 = 11.0856 -7.9 A  2 2 Cu2 2 2p 3I R 3 11.0856 0.647 = 238.5311     W 2 1 Cu1 Cu2 oP P p p p 8259.3 308.207 238.531 350 7362.562         W Hiệu suất của động cơ: 2 1 P 7362.5 0.8914 P 8259.3     Hệ số trượt ứng với Mmax: 2 m 1 2 R 0.647 s 0.1937 X X 1.33 2.01       Mô men cực đại: 2 1 1 2 m max 2 2 1 2 m 1 2 m U pR / s M 2 f (R R / s ) (X X )          2 2 2 3 254.0341 0.647 / 0.1973 61.6942Nm 2 60 (0.74 0.647 / 0.1973) (1.33 2.01)           Khả năng qu{ tải của động cớ: max M dm M 61.6942 m 2.85 21.77    Để mô men mở m{y bằng mô men cực đại ta cần có sm = 1. Do vậy cần nối thêm điện trở: 2f 1 2 2R (X X ) R (1.33 2.01) 0.647 2.693          Bài số 9-27. Động cơ không đồng bộ ba pha rotor d}y quấn, nối Y có Uđm = 380V, nđm = 960vòng/phút, f = 50Hz, 2p = 6, v| có c{c 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 l| 700W, lúc đó rotor ngắn mạch trên chổi than. Tính: a. Dòng điện khởi động khi nối trực tiếp d}y quấn stator v|o điện {p 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 l|m việc ở tải định mức? i. Hệ số trượt ứng với moment cực đại? j. Moment cực đại v| năng lực qu{ tải mM? k. Tính điện trở phụ mắc v|o mạch rotor để moment khởi động bằng moment cực đại. Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 89 Sơ đồ thay thế của động cơ: Tổng trở của động cơ khi khởi động s = 1: 2n 2 2Z R jX (0.25 j1.2)       M 2n v 1 2n jX Z j42 (0.25 j1.2) Z Z 0.2 j1.2 (0.4363 + j2.368) j j ( . j . )             Dòng điện khởi động trực tiếp: o1 K v U 380 I (16.5094 - j89.606) = 91.1142 -79.6 A Z 3(0.4363 + j2.368)     Mô men khởi động: 2 1 1 2 K 2 2 1 2 1 2 m U pR M 2 f (R R ) (X X )          2 2 2 3 219.3931 3 0.25 57.82Nm 2 60 (0.2 0.25) (1.2 1.2)            Hệ số trượt định mức: dm 1000 960 s 0.04 960    Dòng điện định mức: 2 2s 2 dm R 0.25 Z jX j1.2 (6.25 + j1.2) s 0.04             M 2s vs 1 2s jX Z j42 (6.25 + j1.2) Z Z 0.2 j1.2 (5.9865 + j3.2038) j j ( . j . )            o1 1dm vs U 380 I 28.4885 - j15.2464 = 32.3118 -28.15 A Z 3(5.9865 + j3.2038)     Bội số dòng điện khởi động: K I 1dm I 91.1142 m 2.8198 I 32.3118    Hệ số công suất định mức: ocos = cos28.15 0.8817  Mô men định mức: 2 1 1 2 dm dm 2 2 1 2 dm 1 2 m U pR / s M 2 f (R R / s ) (X X )          1U  XM 1I  oI  ' 2I  s s1 R '2  R’2 X’2 X1 R1 Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 90 2 2 2 3 219.3931 3 0.25/ 0.04 181.96Nm 2 50 (0.2 0.25/ 0.04) (1.2 1.2)            Bội số mô men khởi động: K M dm M 57.82 m 0.3177 181.96    Công suất tiêu thụ từ lưới: 1 1 1P 3U I cos = 3 380 32.3118 0.9198 18751      W Công suất đầu ra trên trục động cơ: 2 2 Cu1 1 1p 3I R 3 32.3118 0.2 = 626.4301    W 1 1 1 2 2s 219.3931 (28.4885 - j15.2464)(0.2 - j1.2)U I Z I Z 6.25 j1.2       o29.2299 - j10.5941 = 31.1 -20 A  2 2 Cu2 2 2p 3I R 3 31.1 0.25 = 724.9654     W 2 1 Cu1 Cu2 oP P p p p 17751 626.43 724.96 700 16699         W Hiệu suất của động cơ: 2 1 P 7960.9 0.8906 P 8259.3     Hệ số trượt ứng với Mmax: 2 m 1 2 R 0.25 s 0.1042 X X 1.2 1.2       Mô men cực đại: 2 1 1 2 m max 2 2 1 2 m 1 2 m U pR / s M 2 f (R R / s ) (X X )          2 2 2 3 219.3931 3 0.25/ 0.1042 264.33Nm 2 60 (0.2 0.25/ 0.1042) (1.2 1.2)            Khả năng qu{ tải của động cớ: max M dm M 264.33 m 1.45 M 181.96    Để mô men mở m{y bằng mô men cực đại ta cần có sm = 1. Do vậy cần nối thêm điện trở: 2f 1 2 2R (X X ) R (1.2 1.2) 0.25 2.15          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 v| 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 x{c định c{c tham số của mạch điện thay thế IEE v| tổng c{c tổn hao sắt, ma s{t v| quạt gió. Điện trở một pha d}y quấn stato: Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 91 DC DC DC U 20 R 0.7407 I 27     DC 1Y R 0.7407 R 0.3704 2 2     Từ số liệu không tải ta có: o o 2 2 o P 1264.5 R 3.0271 3I 3 11.8      o o o U 575 z 28.1336 3I 3 11.8      2 2 2 2 o o oX z R 28.1336 3.0271 27.9703      Từ số liệu ngắn mạch ta có: n n 2 2 n P 1653 R 0.7558 3I 3 27      n n n U 54.7 z 1.1697 3I 3 27      2 2 2 2 n1 n nX z R 1.1697 0.7558 0.8927      Quy đổi về tần số 60Hz ta có: n n1 60 60 X X 0.8927 3.5707 15 15      Coi 1 2X X ta có: n 1 2 X 3.5707 X X 1.7853 2 2      M o 1X X X 27.9703 - 1.7853 = 26.1849    2 2 2 M 2 n 1 M (X X ) (1.7853 + 26.1849) R (R R ) (0.7558 0.3704 ) 11.5147 X 26.1849          Tổng tổn hao sắt, tổn hao ma s{t v| quạt gió trong m{y: 2 2 q o 1 o 1p P m I R 1264.5 3 11.8 0.3704 1109.8       W Bài số 9-29. Kết quả thu được từ thí nghiệm không tải ở tần số 60Hz, ngắn mạch ở tần số 15Hz v| 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 x{c định c{c tham số của mạch điện thay thế IEE v| tổng c{c tổn hao sắt, ma s{t v| quạt gió. Điện trở một pha d}y quấn stato: DC DC DC U 15.4 R 0.3831 I 40.2     Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 92 DC 1Y R 0.3831 R 0.1915 2 2     Từ số liệu không tải ta có: o o 2 2 o P 1381.4 R 1.5933 3I 3 17      o o o U 460 z 15.6224 3I 3 17      2 2 2 2 o o oX z R 15.6224 1.5933 15.541      Từ số liệu ngắn mạch ta có: n n 2 2 n P 1828.8 R 0.381 3I 3 40      n n n U 42.39 z 0.6118 3I 3 40      2 2 2 2 n1 n nX z R 0.6118 0.381 0.4787      Quy đổi về tần số 60Hz ta có: n n1 60 60 X X 0.381 1.915 15 15      Coi 1 2X X ta có: n 1 2 X 1.915 X X 0.9575 2 2      M o 1X X X 15.541 - 0.9575 = 14.5835    2 2 2 M 2 n 1 M (X X ) (0.9575 + 14.5835) R (R R ) (0.381 0.1915 ) 3.1384 X 14.583          Tổng tổn hao sắt, tổn hao ma s{t v| quạt gió trong m{y: 2 2 q o 1 o 1p P m I R 1381.4 3 17 0.1915 1215.3       W Bài số 9-30. Kết quả thu được từ thí nghiệm không tải ở tần số 60Hz, ngắn mạch ở tần số 15Hz v| 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 x{c định c{c tham số của mạch điện thay thế IEE v| tổng c{c tổn hao sắt, ma s{t v| quạt gió. Điện trở một pha d}y quấn stato: DC DC DC U 5.6 R 0.4 I 14     DC 1Y R 0.4 R 0.2 2 2     Từ số liệu không tải ta có: Chỉnh sửa bởi : Tường Hiền TDHK7 UTEHY Page 93 o o 2 2 o P 799.8 R 6.9355 3I 3 6.2      o o o U 459.8 z 42.817 3I 3 6.2      2 2 2 2 o o oX z R 42.817 6.9355 42.2516      Từ số liệu ngắn mạch ta có: n n 2 2 n P 264.6 R 0.4565 3I 3 13.9      n n n U 18.5 z 0.7684 3I 3 13.9      2 2 2 2 n1 n nX z R 0.7684 0.4565 0.6181      Quy đổi về tần số 60Hz ta có: n n1 60 60 X X 0.6181 2.4725 15 15      Coi 1 2X X ta có: n 1 2 X 2.4725 X X 1.2362 2 2      M o 1X X X 42.2516 - 1.2362 = 41.0154    2 2 2 M 2 n 1 M (X X ) (1.2362 + 41.0154) R (R R ) (0.4565 - 0.2) 11.1641 X 41.0154         Tổng tổn hao sắt, tổn hao ma s{t v| quạt gió trong m{y: 2 2 q o 1 o 1p P m I R 799.8 3 6.2 0.2 776.736       W    