Bài giảng Kỹ thuật Điện đại cương-Chương 7-Phần bài tập ppt

Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương T©B
Bài tập Chương 7: Máy điện một chiều 1

Chương 7: MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
Ví dụ 1: Một động cơ DC kích từ độc lập có các thơng số định mức 500V,
100A, 1000 vòng/phút. Điện trở phần ứng 0,2Ω. Từ thơng kích từ khơng đổi
và bằng định mức. Tính momen, cơng suất ra định mức của động cơ và hiệu
suất của động cơ ở chế độ định mức nếu cơng suất tổn hao của cuộn kích từ là
5kW?
Ví dụ 2: Một độ
ng cơ DC kích từ độc lập, 230V, điện trở phần ứng 0,2Ω, tốc
độ khơng tải là 1000 vòng/phút. Ở chế độ định mức dòng điện phần ứng là
40A. Tính tốc độ và momen điện từ của động cơ? Biết từ thơng kích từ khơng
đổi và bằng định mức.
Ví dụ 3: Một động cơ DC kích từ độc lập có các thơng số định mức 440V,
120A, 970 vòng/phút, đi
ện trở phần ứng 0,16Ω. Động cơ mang tải và có dòng
điện phần ứng là 40A. Tính tốc độ và momen của động cơ khi đó? Biết từ
thơng kích từ khơng đổi và bằng định mức.
Ví dụ 4: Một động cơ DC kích từ độc lập có các thơng số định mức 500V,
100A, 1000 vòng/phút. Điện trở phần ứng 1Ω. Từ thơng kích từ khơng đổi và
bằng định mức.
a.
Tính momen và cơng suất định mức của động cơ?
b. Tính hiệu suất của động cơ ở didnh mức nếu cơng suất tổn hao của
cuộn kích từ là 5kW.
c. Động cơ mang tải và có dòng điện phần ứng là 40A. Tính tốc độ,
momen và hiệu suất của động cơ khi đó?
d. Vẽ đường cong momen - tốc độ và chỉ ra các điểm đã tính trên.
Ví dụ 5: Một
động cơ DC kích từ song song, có các thơng số danh định

440Vdc, 122A, 970 vòng/phút. Điện trở phần ứng 0,16Ω và điện trở cuộn
kích từ 220Ω. Động cơ mang tải và có dòng điện phần ứng là 42A. Tính tốc
độ, momen và hiệu suất của động cơ khi đó?
Ví dụ 6: Một động cơ DC kích từ nối tiếp có điện trở phần ứng 0,2Ω và điện
trở cu
ộn kích từ 0,1Ω. Thơng số định mức của động cơ là 1000 vòng/phút,
40A, 450V. Tính momen điện, cơng suất và hiệu suất khi động cơ vận hành ở
chế độ định mức?
Ví dụ 7: Một động cơ DC kích từ nối tiếp vận hành ở chế độ định mức 161,2
Nm, 1000 vòng/phút, 41A, 420V. Tổng điện trở phần ứng và cuộn kích từ là
0,2Ω. Tính tốc độ và dòng điệ
n của động cơ khi momen điện 87 Nm?
Ví dụ 8: Một động cơ DC kích từ nối tiếp, 220V, 1500 vòng/phút, 270A nối
với tổng điện trở phần ứng và cuộn kích từ là 0,11Ω. Động cơ kéo tải có đặc
tuyến momen tải là hằng số, bằng với momen định mức của động cơ. Tính
momen định mức và cơng suất định mức của động cơ?
Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương T©B
Bài tập Chương 7: Máy điện một chiều 2

Bài tập 1: Một động cơ DC kích từ nối tiếp vận hành ở chế độ định mức
161,2 Nm, 1000 vòng/phút, 41A, 420V. Tổng điện trở phần ứng và cuộn kích
từ là 0,2Ω.
a. Vẽ mạch tương đương của động cơ DC kích từ nối tiếp. Dựa vào đặc
tuyến momen – tốc độ và chỉ ra điểm làm việc của động cơ.
b. Tính cơng suất và hiệu suấ
t của động cơ ở chế độ định mức?
c. Tính tốc độ và dòng điện của động cơ khi momen điện 87 Nm? Khi đó
xác định cơng suất ra và hiệu suất của động cơ?
Bài tập 2:
Một động cơ DC kích từ nối tiếp, 420V, 41A, 1000 vòng/phút, có

tổng điện trở phần ứng là 0,12Ω và điện trở cuộn kích từ là 0,08Ω.
a. Tính momen và cơng suất định mức của động cơ?
b. Động cơ kéo tải có đặc tuyến momen tải tỷ lệ với bình phương tốc độ,
. Tính tốc độ, dòng điện và momen của động cơ khi vận
hành với tải trên?
Bài tập 3:

a. Vẽ mạch tương đương của động cơ của (i) động cơ kích từ độc lập và
(ii) động cơ kích từ nối tiếp; viết các phương trình ở trạng thái xác lập
của mỗi động cơ?
b. Một động cơ DC kích từ độc lập có các thơng số định mức 500V,
100A, 1000 vòng/phút. Điện trở phần ứng là 0,5Ω. Từ thơng kích từ
khơng đổi và b
ằng khi định mức.
i. Tính momen và cơng suất ra định mức của động cơ?
ii. Động cơ kéo tải với dòng điện phần ứng là 40A, tính momen và
tốc độ?
iii. Vẽ đường cong momen - tốc độ và chỉ ra các điểm đã tính trên.
Bài tập 4:

a. Giải thích cách mơ tả cuộn dậy rotor của máy điện DC gồm chỉ một
vòng dây và vẽ dạng dòng điện qua cuộn dây đó, biết rằng dòng điện
trên các cực của rotor là hằng số.
b. Một động cơ DC kích từ độc lập có các thơng số định mức: 400V,
100A, 950 vòng/phút. Điện trở phần ứng là 1Ω. Từ thơng kích từ khơng
đổi và bằng định mức. Tính momen và cơng suấ
t ra định mức của động
cơ? Động cơ kéo tải với dòng điện phần ứng là 50A, tính tốc độ rotor,
momen và cơng suất ra khi đó? Vẽ đường cong momen - tốc độ và chỉ
ra hai điểm đã tính ở trên?

Bài tập
5: Một động cơ DC kích từ nối tiếp có điện trở phần ứng 0,12Ω và
điện trở cuộn kích từ 0,08Ω, được cấp nguồn 420Vdc. Khi động cơ
mang tải có momen là 200Nm, dòng điện động cơ là 40A. Tính tốc độ
động cơ khi đó? Tính dòng điện và tốc độ khi động cơ vận hành ở
100Nm?

Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương T©B
Bài tập Chương 7: Máy điện một chiều 3


Bài tập
6: Một động cơ DC kích từ song song 220Vdc, vận hành ở 10A và
1800 vòng/phút. Điện trở phần ứng 0,2Ω và điện trở cuộn kích từ 440Ω.
a. Tính momen được kéo bởi động cơ ở điều kiện trên.
b. Nếu dòng kích từ vẫn khơng đổi, tính tốc độ và dòng điện cấp cho động
cơ khi động cơ kéo tải 20Nm.
c. Dựa vào đặc tuyết tốc
độ - momen, xác định tốc độ khơng tải của động
cơ.
Bài tập 7:
Một động cơ DC kích từ độc lập, có các thơng số danh định
Phần ứng: 440Vdc, 120A, 970 vòng/phút, điện trở phần ứng 0,16Ω.
Phần cảm (kích từ): 440Vdc, điện trở cuộn kích từ 220Ω.
Động cơ mang tải và có dòng điện phần ứng ln là 40A.
a. Tính tốc độ, momen, cơng suất ra và hiệu suất của động cơ khi đó?
(giống với kích từ song song)
b. Tính tốc
độ, momen, cơng suất ra và hiệu suất của động cơ nếu điện áp
phần ứng giảm còn 220V? Điện áp phần cảm vẫn là 440V.

c. Tính tốc độ, momen, cơng suất ra và hiệu suất của động cơ nếu điện áp
phần cảm giảm còn 220V? Điện áp phần ứng vẫn là 440V.
d. Tính tốc độ, momen, cơng suất ra và hiệu suất của động cơ nếu đ
iện áp
phần ứng và phần cảm giảm còn 220V? (giống với kích từ song song)
e. So sánh tốc độ, momen và cơng suất ra trong các trường hợp trên.
Bài tập 8:
Một động cơ DC kích từ nối tiếp vận hành ở chế độ định mức 720
vòng/phút, 48A, 230V. Động cơ có điện trở phần ứng 0,1Ω và điện trở cuộn
kích từ là 0,15Ω. Tổn hao quay là 650W.
a. Tính Mơmen điện từ của động cơ M
đt
.
b. Tính momen momen ngõ ra của động cơ M
ra
?
c. Tính cơng suất ra và hiệu suất của động cơ ở chế độ định mức?
Bài tập
9: Một động cơ DC kích từ độc lập U

=U
kt
= 220Vdc, vận hành ở
10,5A và 1800 vòng/phút. Điện trở phần ứng 0,2Ω và điện trở cuộn kích từ
440Ω.
a. Tính tốc độ khơng tải (lý tưởng) của động cơ?
b. Tính momen momen ngõ ra của động cơ?
c. Nêu và tính 2 phương pháp điều chỉnh để tốc độ động cơ bằng tốc độ
khơng tải, biết momen tải vẫn khơng đổi.
Bài tập

10: Một động cơ DC kích từ song song 220Vdc, vận hành ở 10,5A và
1800 vòng/phút. Điện trở phần ứng 0,2Ω và điện trở cuộn kích từ 440Ω. Biết
tổn hao trên mạch từ là 20W, tổn hao quay (quạt gió, ma sát) là 50W, tổn hao
phụ khác là 20W. Rơi áp trên tiếp xúc chổi than là 5Vdc.
a. Tính momen điện từ và momen ngõ ra của động cơ.
b. Tính hiệu suất của động cơ?
c. Tính tốc độ khơng tải (lý tưở
ng) của động cơ?

Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương T©B
Bài tập Chương 7: Máy điện một chiều 4

Bài tập 11: Một động cơ một chiều kích từ song song có điện trở mạch phần
ứng 1Ω, điện trở cuộn dây kích từ 200Ω, điện áp cấp cho động cơ U = 100V.
Động cơ có tốc độ khơng tải 3300 vòng/phút và dòng điện dây khơng tải là 1,5A.
Động cơ đang vận hành với dòng điện dây là 10,5A.
a. Tính tốc độ của động cơ n (RPM).
b. Tính dòng điện khởi động I
mm
của động cơ?
c. Tính Mơmen điện từ của động cơ M
đt
.
e. Giả sử tổn hao cơ vẫn khơng đổi so với trường hợp khơng tải. Tính Mơmen
ngõ ra của động cơ M
out
. Tính hiệu suất của động cơ?
Bài tập
12: Một động cơ DC kích từ hỗn hợp, 240Vdc, vận hành ở 125A và
1850 vòng/phút. Điện trở phần ứng 0,05Ω, điện trở cuộn kích từ song song 60Ω,

và điện trở cuộn kích từ nối tiếp 0,03Ω. Biết tổn hao quay là 1200W.
a. Tính momen điện từ và momen ngõ ra của động cơ.
b. Tính hiệu suất của động cơ?
Bài tập
13: Một máy phát DC kích từ độc lập có điện áp khơng tải 125V khi
dòng điện kích từ là 2,1A và tốc độ là 1600 vòng/phút. Tính sức điện động của
máy phát khi:
a. Dòng kích từ tăng lên 2,8A? Giả sử mạch từ chưa bảo hồ.
b. Dòng kích từ tăng lên 2,5A và tốc độ giảm xuống còn 1450 vòng/phút?
Bài tập
14: Một máy phát DC kích từ hỗn hợp có điện trở cuộn kích từ song
song là 24Ω, điện trở cuộn kích từ nối tiếp là 0,0013Ω, điện trở phần ứng là
0,003Ω và điện trở dây quấn cực từ phụ là 0,004Ω. Máy có các thơng số định
mức là 250kW, 240V, 1200 vòng/phút. Biết tổn hao cơ là 10kW.
a. Tính sức điện động của máy lúc đầy tải?
b. Tính hi
ệu suất của máy phát ở định mức?
c. Tính momen cơ cấp cho máy phát ở định mức?
Bài tập
15: Máy phát DC kích từ song song phát cơng suất định mức 200kW ở
điện áp 600V. Máy có điện trở phần cảm là 250Ω, điện trở phần ứng là 0,234Ω.
Tính sức điện động của máy phát khi:
a. Dòng điện tải bằng dòng định mức?
b. Dòng điện tải bằng nửa dòng định mức, biết khi đó điện áp trên tải là 620V?
Bài tập
16: Máy điện DC kích từ độc lập, dùng làm máy phát có dòng điện định
mức 40A ở 220V. Biết điện trở phần ứng là 0,38Ω, tổn hao quay là 200W.
a. Tính cơng suất cơ định mức cấp cho máy phát?
b. Cơng suất ra định mức khi máy vận hành ở chế độ động cơ và được
cấp nguồn 220V?

Bài tập
17: Máy điện DC kích từ song song, điện trở phần ứng là 0,1Ω, điện trở
kích từ 25Ω. Máy được dùng làm máy phát với cơng suất định mức 25kW ở 125V
và tốc độ 1200 vòng/phút. Nếu sử dụng máy làm động cơ kích từ song song, tính:
a. Tốc độ động cơ khi cơng suất vào là 25kW và điện áp 125V?
b. Cơng suất ra của động cơ, biết tổm hao quay là 2kW?
c. Momen ra của động cơ.
d. Hiệu suất của động cơ?