HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP ỨNG DỤNG BÀI TẬP 1 Máy phát điện một chiều có P đm = 85 kW; U đm = 230 V; tốc độ n đm = 1470 vg/ph; hiệu suất đm  = 0,895. Tính dòng điện, mômen cơ và tổng tổn hao công suất của động cơ sơ cấp ở chế độ đònh mức. Gợi ý Quan hệ giữa các đại lượng điện trong máy phát điện 1 chiều như sau: Công suất đònh mức ghi trên nhãn máy phát điện một chiều là công suất điện. Công suất điện của máy phát điện một chiều: P đm = U đm . I đm (W) Hiệu suất đònh mức: đm  % = cơ đm P P .100% P cơ : công suất động cơ sơ cấp (P 1 ). Công thức quan hệ giữa công suất cơ và mômen cơ: M cơ = đm cơ P  (Nm). Tốc độ góc ở trục động cơ là: đm  = 60 n . 2 đm  (rad/s). Từ đó, ta có bài giải như sau: BÀI GIẢI Dòng điện đònh mức của máy phát: Từ P đm = U đm . I đm . Suy ra I đm = đm đm U P = 230 10.85 3 = 369,6 (A). Công suất cơ của động cơ sơ cấp là: P cơ = đm đm P  = 895,0 10.85 3 = 95 (kW). Mômen cơ của động cơ sơ cấp: M cơ = đm cơ P  = .60 n.2 P đm cơ  = 9,153 10.95 3 = 0,62 (kNm). Với đm  = 60 n . 2 đm  = 60 1470.2  = 153,9 (rad/s). Tổng tổn hao công suất động cơ sơ cấp:  P = P cơ - P đm = 95 – 85 = 10 (kW). BÀI TẬP 2 Động cơ điện một chiều có P đm = 1,5 kW; điện áp đònh mức U đm = 220 V; tốc độ n đm = 1500 vg/ph; hiệu suất đm  = 0,82. Tính mômen đònh mức, dòng điện đònh mức và tổng tổn hao công suất của động cơ. Gợi ý: Quan hệ giữa các đại lượng điện trong động cơ điện một chiều như sau: Công suất đònh mức ghi trên nhãn máy động cơ là công suất cơ. Công suất điện của máy điện một chiều: P 1đm = U đm . I đm (W). Hiệu suất đònh mức: đm  % = 1 đm P P .100% P 1 : công suất điện cấp cho động cơ. Công thức quan hệ giữa công suất cơ và mômen cơ: M cơ = đm đm P  (Nm). Tốc độ góc ở trục động cơ là: đm  = 60 n . 2 đm  (rad/s). Từ đó, ta có bài giải như sau: BÀI GIẢI Mômen cơ đònh mức của động cơ: M đm = đm đm P  = .60 n.2 P đm cơ  = 157 10.5,1 3 = 9,55 (Nm). Với đm  = 60 n . 2 đm  = 60 1500.2  = 157 (rad/s). Công suất điện cấp cho động cơ là: P 1 = đm đm P  = 82,0 10.5,1 3 = 1829,3 (W). Dòng điện đònh mức của động cơ là: Từ P 1 = U đm . I đm . Suy ra: I đm = đm 1 U P = 220 3,1829 = 8,31 (A). Tổng tổn hao công suất trong động cơ:  P = P 1 - P đm = 1829,3 – 1500 = 329,3 (W). BÀI TẬP 3 Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập P đm = 12 kW, điện áp đònh mức U đm = 220 V, n đm = 685 vg/ph, dòng điện phần ứng I ư = 63 A. Động cơ kéo tải có mômen cản không đổi. Khi điện áp đặt vào động cơ giảm U = 180 V. Tính: a/ Công suất tiêu thụ của động cơ. b/ Công suất có ích của động cơ khi tốc độ động cơ giảm n = 550 vg/ph với U = 180 V. c/ Hiệu suất của động cơ khi điện áp đặt vào động cơ giảm. Gợi ý: Quan hệ giữa các đại lượng điện trong động cơ như sau: P đm : công suất cơ trên đầu trục động cơ được ghi trên nhãn máy động cơ. Công suất điện động cơ tiêu thụ ở chế độ đònh mức: P 1 = U đm . I đm (W). Công thức quan hệ giữa công suất cơ và mômen cơ: M cơ = đm đm P  (Nm). Tốc độ góc ở trục động cơ là: đm  = 60 n . 2 đm  (rad/s). Sơ đồ mạch điện tương đương: Trước hết tính mômen ở chế độ đònh mức, suy ra công suất có ích khi tốc độ giảm. Hiệu suất đònh mức: đm  % = 1 đm P P .100% P 1 : công suất điện cấp cho động cơ. BÀI GIẢI a/ øCông suất điện động cơ tiêu thụ: P 1 = U . I đm = 180.63 = 11340 (W). b/ Mômen có ích ở chế độ đònh mức: M cơ = đm đm P  = đm đm n.2 P .60  = 685 . 2 10.12 .60 3  = 167,3 (Nm). Công suất cơ có ích khi n = 550 vg/ph: P 2 = M cơ .  = 167,3. 60 n . 2  = 167,3. 60 550.2  = 9635,8 (W). c/ Hiệu suất của động cơ khi n = 550 vg/ph là: đm  % = 1 2 P P .100% = 11340 8,9635 .100% = 0,85 . BÀI TẬP 4 Máy phát điện kích từ song song, công suất đònh mức P đm = 25 kW, điện áp đònh mức U đm bằng 115 V, điện trở dây quấn kích từ song song R KT = 12.5  , điện trở phần ứng R ư = 0,0238  , số đôi mạch nhánh song song a = 2, số cực 2p = 4, tổng số thanh dẫn N = 300, tốc độ quay n = 1300 vg/ph. a/ Tính sđđ E ư và từ thông Φ. b/ Khi I KT = const, tính điện áp đầu cực máy phát khi dòng điện giảm xuống đến giá trò I= 80,8 A (bỏ qua phản ứng phần ứng). Gợi ý: P đm , U đm : là những đại lượng điện ngõ ra của máy phát khi tốc độ quay n và giá trò dòng điện kích từ I KT là đònh mức. Công suất của máy phát điện một chiều: P đm = I đm . U đm (W). Máy phát điện một chiều có mối quan hệ về dòng điện: I ư = I KT + I Phương trình cân bằng điện áp của máy phát: E ư = U đm + I ư . R ư R KT, R ư : nội trở các cuộn dây xác đònh ở trạng thái không điện. Mỗi vòng dây có N = 2 thanh dẫn, nếu có W vòng dây thì tổng số thanh dẫn N = 2.W. BÀI GIẢI a/ Dòng điện đònh mức chạy qua dây quấn stator: Do P đm = I đm . U đm (W). Suy ra: I đm = đm đm U P = 115 25000 = 217,4 (A). Do kích từ song song nên điện áp kích từ chính bằng điện áp trên hai đầu cực của máy phát nên dòng điện kích từ: I KT = KT đm R U = 5,12 115 = 9,2 (A). Sức điện động của máy phát: Do I ư = I KT + I = 217,4 + 9,2 = 226,6 (A). Từ phương trình cân bằng điện áp, sức điện động phần ứng: E ư = U đm + I ư . R ư = 115 + 226,6 . 0,0238 = 120,4 (V). Vậy từ thông Φ trong máy điện: Φ = n.N.p 60.a.E ư = 1300 . 300 . 2 4,12060.2. = 0,018 (Wb). b/ Khi dòng điện giảm xuống còn 80,8 A: Dòng điện phần ứng: I ư = I KT + I = 80,8 + 9,2 = 90 (A). Từ phương trình cân bằng điện áp suy ra điện áp đầu cực máy phát: U đm = E ư - I ư . R ư = 120,4 – 90.0,0238 = 118,3 (V). BÀI TẬP 5 Máy phát điện một chiều có số đôi cực p = 3, số phần tử dây quấn phần ứng S = 100, mỗi phần tử có W 1b = 2 vòng, từ thông dưới mỗi cực từ Φ = 0,012 Wb, tốc độ quay n = 1000 vg/ph. Xác đònh sđđ phần ứng nếu dây quấn phần ứng có dạng dây quấn xếp đơn ? Gợi ý: Mỗi phần tử S là một bối dây, mỗi bối dây có số vòng dây ký hiệu W và tổng số thanh dẫn trong một bối dây N= 2.W. Sức điện động phần ứng tính theo công thức: E ư = a . 60 N . p .n.Φ (V ới N là tổng số thanh dẫn, a là số đôi mạch nhánh song song trong dây quấn phần ứng ). Số mạch nhánh song song Dây quấn xếp đơn giản: 2a = 2p. Dây quấn sóng đơn giản: 2a = 2. BÀI GIẢI a/ Sức điện động phần ứng máy phát một chiều: E ư = a . 60 N . p .n.Φ (V). Với tổng số thanh dẫn trong dây quấn phần ứng: N = 2.W. S = 2.2.100 = 400 (thanh). Khi dây quấn phần ứng có dạng dây quấn xếp đơn giản: Số mạch nhánh song song: 2a = 2p = 6. Vậy sức điện động phần ứng: E ư = 3 . 60 400.3 .1000.0,012 = 80 (V). BÀI TẬP 6a Động cơ điện một chiều kích từ độc lập, dây quấn phần ứng dạng xếp đơn, có số thanh dẫn N bằng 809, điện trở R ư =0,46  , số đôi cực p = 2, từ thông dưới mỗi cực từ Φ = 0,055 Wb, điện áp đặt vào động cơ U = 500 V, dòng điện phụ tải I = 100 A. Xác đònh : a/ Tốc độ quay. b/ Mômen quay. Gợi ý: Động cơ kích từ độc lập: dòng điện phần ứng không ảnh hưởng đến dòng điện kích từ. Mỗi cực từ khi hình thành trong dây quấn tạo ra từ thông Φ. Sức điện động phần ứng: E ư = a . 60 N . p .n.Φ Mỗi vòng dây có 2 cạnh tác dụng đặt trong 2 rãnh khác nhau tạo thành 2 thanh dẫn, tương ứng theo đề bài có 809 thanh dẫn phân bố trong các rãnh của máy điêïn. Mômen ở trục động cơ: M q = k M .I ư .Φ (với hệ số mômen k M = a . . 2 N . p  ). BÀI GIẢI a/ Mạch điện tương đương của phần ứng động cơ điện một chiều: Phương trình cân bằng điện áp của động cơ: U = E ư + I ư. R ư (V). Nên sức điện động phần ứng: E ư = U - I ư. R ư (V). = 500 – 100 . 0,46 = 454 (V). Tốc độ quay của động cơ: Do sức điện động phần ứng: E ư = a . 60 N . p .n.Φ Suy ra tốc độ quay: n = .N.p a . 60 . E ư (dây quấn có a = p). n = 055,0.809.2 1.60 . 454 = 306 (vg/ph). b/ Mômen quay của động cơ: M q = a . . 2 N . p  . I ư .Φ = 2.14,3.2 809.2 . 0,055.100 = 708,5 (Nm). BÀI TẬP 6b Động cơ điện một chiều kích từ độc lập, dây quấn phần ứng dạng sóng có số thanh dẫn N bằng 809, điện trở R ư =0,46  , số đôi cực p = 2, từ thông dưới mỗi cực từ Φ = 0,055 Wb, điện áp đặt vào động cơ U = 500 V, dòng điện phụ tải I = 100 A. Xác đònh : [...]... Từ đó, ta có bài giải như sau: BÀI GIẢI Động cơ kích từ song song nên điện áp kích từ bằng điện áp phần ứng Dòng điện kích từ: IKT = 110 m = = 0,8 137 R KT (A) Dòng điện phần ứng động cơ điện một chiều: Iư = Iđm - IKT = 58 – 0,8 = 57,2 (A) Sức điện động phần ứng suy ra từ phương trình cân bằng điện áp: = m - Iư Rư - 2  UTX = 110 – 57,2 0,15 – 2 = 99,4 (V) Mômen điện từ của động cơ điện: Do P = M... Từ đó, ta có bài giải như sau: BÀI GIẢI Động cơ kích từ song song nên điện áp kích từ bằng điện áp phần ứng Dòng điện kích từ: IKT = 110 m = = 0,8 137 R KT (A) Dòng điện phần ứng động cơ điện một chiều: Iư = Iđm - IKT = 58 – 0,8 = 57,2 (A) Sức điện động phần ứng suy ra từ phương trình cân bằng điện áp: = m - Iư Rư - 2  UTX = 110 – 57,2 0,15 – 2 = 99,4 (V) Mômen điện từ của động cơ điện: Do P =... cấp nguồn điện vào dây quấn phần ứng và nguồn cho cuộn dây kích từ để tạo mômen quay trục động cơ Công suất Pđm là công suất điện của máy phát ghi trên nhãn máy phát, hiệu suất  là tỷ số giữa công suất cơ của động cơ sơ cấp và công suất điện của máy phát Pđm = m Iđm Máy điện kích từ song song có điện áp kích từ bằng điện áp phần ứng Công thức quan hệ dòng điện kích từ và dòng điện phần ứng: Động cơ:... k E  Thêm điện trở nối tiếp vào mạch phần ứng để giảm dòng mở máy khi có tải Imm = U đm R ư  R KT  R mm BÀI GIẢI Dòng điện mở máy trực tiếp là: Imm = 110 U đm = = 390 0,282 R ư  R KTnt (A) Dòng điện mở máy khi có điện trở mở máy là: Imm = U đm = 2 Iđm R ư  R KTnt  R mm Suy ra điện trở mở máy: m - (Rư + RKTnt ) 2Iđm 110 = - 0,282 = 1,78 2.26,6 Rmm = (  ) BÀI TẬP 24 Động cơ điện một chiều kích... dòng điện trong máy phát kích từ song song: Iư = IKT + Iđm Từ đó, ta có bài giải như sau: BÀI GIẢI 1/ Dây quấn xếp đơn có số mạch nhánh song song: 2a = 2p = 4 Do đó điện trở mỗi mạch nhánh song song gấp 4 lần điện trở dây quấn phần ứng Rn // = Rư 4 = 4 0,035 = 0.14 (  ) 2/ Sức điện dộng phần ứng: = p.N n.Φ 60.a Sơ đồ mạch điện tương đương của máy phát điện kích từ song song: Phương trình cân bằng điện. .. A, điện áp U = 220 V Hiệu suất điện đ = 0,92 Xác đònh: a/ Tổng trở Rư + RKT b/ Sức điện động phần ứng Gợi ý: Hiệu suất điện là tỷ số giữa công suất điện phát ra Pđ ở hai cực của máy phát và công suất điện từ Pđt: đ = Pđ Pđt (W) Pđt = .Iư = ( + Iư.Rư + Iư RKT).Iư Máy phát kích từ nối tiếp nên dòng điện mạch ngoài chính là dòng điện kích từ I = Iư = IKT BÀI GIẢI a/ Mạch điện tương đương của phần ứng. .. quấn phần ứng có dạng dây quấn xếp đơn giản: Số mạch nhánh song song: 2a = 2p = 6 Vậy sức điện động phần ứng: = 3.400 1000.0,012 = 80 60.3 (V) b/ Khi dây quấn phần ứng có dạng dây quấn sóng đơn giản: Số mạch nhánh song song: 2a = 2 Sức điện động phần ứng: = 3.400 1000.0,012 = 240 60.1 (V) BÀI TẬP 12 Động cơ điện một chiều kích từ độc lập, dây quấn phần ứng dạng sóng có số thanh dẫn N bằng 809, điện trở... điện động phần ứng tính theo công thức: = p.N n.Φ 60.a (Với N là tổng số thanh dẫn, a là số đôi mạch nhánh song song trong dây quấn phần ứng ) Số mạch nhánh song song Dây quấn xếp đơn giản: 2a = 2p Dây quấn sóng đơn giản: 2a = 2 BÀI GIẢI a/ Sức điện động phần ứng máy phát một chiều: = p.N n.Φ 60.a (V) Với tổng số thanh dẫn trong dây quấn phần ứng: N = 2.W S = 2.2.100 = 400 (thanh) Khi dây quấn phần. .. theo đề bài có 809 thanh dẫn phân bố trong các rãnh của máy điêïn Mômen ở trục động cơ: Mq = kM.Iư Φ (với hệ số mômen kM = p.N ) 2..a BÀI GIẢI a/ Mạch điện tương đương của phần ứng động cơ điện một chiều: Phương trình cân bằng điện áp của động cơ: (V) U = + Iư.Rư Nên sức điện động phần ứng: = U - Iư.Rư (V) = 500 – 100 0,46 = 454 Tốc độ quay của động cơ: Do sức điện động phần ứng: = (V) p.N n.Φ 60.a... dòng điện phần ứng không ảnh hưởng đến dòng điện kích từ Mỗi cực từ khi hình thành trong dây quấn tạo ra từ thông Φ Sức điện động phần ứng: = p.N n.Φ 60.a Mỗi vòng dây có 2 cạnh tác dụng đặt trong 2 rãnh khác nhau tạo thành 2 thanh dẫn, tương ứng theo đề bài có 809 thanh dẫn phân bố trong các rãnh của máy điêïn Mômen ở trục động cơ: Mq = kM.Iư Φ (với hệ số mômen kM = p.N ) 2..a BÀI GIẢI a/ Mạch điện . HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP ỨNG DỤNG BÀI TẬP 1 Máy phát điện một chiều có P đm = 85 kW; U đm = 230 V; tốc độ n đm = 1470 vg/ph; hiệu suất đm  = 0,895. Tính dòng điện, mômen. giữa các đại lượng điện trong máy phát điện 1 chiều như sau: Công suất đònh mức ghi trên nhãn máy phát điện một chiều là công suất điện. Công suất điện của máy phát điện một chiều: P đm =. a . . 2 N . p  ). BÀI GIẢI a/ Mạch điện tương đương của phần ứng động cơ điện một chiều: Phương trình cân bằng điện áp của động cơ: U = E ư + I ư. R ư (V). Nên sức điện động phần ứng: E ư