Co-So-Ky-Thuat-Dien__201_20-01-2021 - [Cuuduongthancong.com].Pdf

Giảng viên ra đề:

(Ngày ra đề)

(Ngày duyệt đề)

Người phê duyệt:

(Chữ ký và Họ tên)

(Chữ ký, Chức vụ và Họ tên)

(phần phía trên cần che đi khi in sao đề thi)

Học kỳ/năm học 1

THI CUỐI KỲ
Môn học
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

Ghi
chú:

Ngày thi

2020-2021
20/1/2021

Cơ sở Kỹ thuật điện

Mã môn học EE2017
Thời lượng 100 phút

Mã đề 2011

- Được sử dụng tài liệu (2 tờ giấy cỡ A4 chép tay)
- Không cần nộp lại đề thi

Câu hỏi 1) (L.O.4.1): Động cơ không đồng bộ ba pha 25 kW, 230 V, 50 Hz, 6 cực, đấu Δ;
có các thơng số mạch tương đương pha gần đúng (hình г) qui đổi về phía stator như sau:
Ra = 0,045 Ω, Rr’ = 0,054 Ω, Xls = 0,29 Ω, Xlr’ = 0,28 Ω, Xm = 9,6 Ω, Rc = ∞. Động
cơ đang vận hành tại điện áp và tần số định mức, độ trượt s = 0,023.
a) Tính dịng điện tiêu thụ và hệ số cơng suất của động cơ
(1,5đ)
b) Tính moment điện từ và moment cực đại của động cơ
(1,0đ)
c) Khi động cơ khởi động trực tiếp từ lưới, tính dịng điện khởi động và moment khởi
động? So sánh với khi động cơ đấu Y lúc khởi động
(1,5đ)
Câu hỏi 2) (L.O.4.2, L.O.5.2): Động cơ một chiều 500 VDC, 60 hp, 600 vịng/phút, kích
từ song song, có điện trở mạch phần ứng là 0,2 Ω, điện trở mạch kích từ là 250 Ω. Khi động
cơ kéo tải định mức, hiệu suất của máy là 90%.
a) Tính dịng điện phần ứng khi tải định mức
(1,0đ)
b) Giữ ngun dịng điện phần ứng bằng định mức, tính điện trở phụ thêm vào mạch kích
từ để tăng tốc độ động cơ lên 1000 vịng/phút
(1,0đ)
c) Tính hiệu suất của động cơ trong trường hợp câu b), cho tổn hao sắt và tổn hao quay
không đổi như tại định mức
(0,5đ)

Câu hỏi 3) (L.O.5.2): Cho động cơ đồng bộ 3 pha cực ẩn, 6600 V, 50 Hz, 8 cực, đấu Y, bỏ
qua điện trở dây quấn phần ứng và có điện kháng đồng bộ 6 Ω/pha. Khi điều chỉnh kích từ
để có sức điện động pha 4500 V, động cơ tiêu thụ cơng suất 2500 kW
a) Tính dịng điện tiêu thụ, hệ số công suất và moment điện từ của động cơ
(2,0đ)
b) Nếu động cơ tiêu thụ dòng điện 180 A tại hệ số cơng suất bằng 1, tính sức điện động pha,
công suất ngõ ;ra và hiệu suất mới. Cho biết tổng tổn hao cơ, kích từ, và sắt là 120 kW
(1,5đ)
--- HẾT---

MSSV: ........................................ Họ và tên SV: ...........................................................................................................Trang 1/5


Đáp án gợi ý

Câu hỏi 1) (L.O.4.1)
a/ (4,0 + 0,5đ)
Dòng điện pha a: ia = 90.9592 -45.6259i A, độ lớn Ia = 101.7610 A (0,5đ)
Dòng tiêu thụ: I = 176.2552 A (0,5đ)
Góc lệch pha : phi = 26.6387 độ
Hệ số công suất: PF = 0.8939 trễ (0,5đ)
b/
Moment điện từ Te = 588.0602 Nm (0,5đ)
Moment cực đại Tmax = 1.2285e+003 Nm (0,5đ)
c/
Dòng điện pha a khi mở máy (s=1): iamm = 6.8031e+001 -4.1565e+002i A
Độ lớn Iamm = 421.1818 A
Dòng mở máy (dây) Imm = 729.5083 A (0,5đ)
Moment mở máy (khởi động) Tmm = 244.5035 Nm (0,5đ)
-

Khi khởi động đấu Y, do điện áp pha Va giảm sqrt(3) lần nên moment khởi động giảm 3 lần
(do tỉ lệ với bình phương điện áp pha) = 81,5 Nm (0,5đ)
Khi khởi động đấu Y, dòng pha khởi động Iamm giảm 3 lần, dòng dây = dịng pha, do đó
dịng khởi động (dây) khi đấu Y giảm 3 lần so với khi đấu tam giác = 243,17 A (0,5đ)

Code Matlab:
Va = 230;
p = 3;
f = 50;
Ra = 0.045;
Rr = 0.054;
Xls = 0.29;
Xlr = 0.28;
Xm = 9.6;
s = 0.023;
ia = Va/(j*Xm) + Va/(Ra + Rr/s + j*Xls + j*Xlr)
Ia = abs(ia)
I = sqrt(3)*Ia
phi = - angle(ia)*180/pi
PF = cosd(phi)
ws = 2*pi*f/p;
Te = 3*Va^2*Rr/(s*ws*((Ra + Rr/s)^2 + (Xls+Xlr)^2))
Tmax = 1.5*Va^2/(ws*(Ra + sqrt(Ra^2 + (Xls+Xlr)^2)))
iamm = Va/(j*Xm) + Va/(Ra + Rr/1 + j*Xls + j*Xlr)
Iamm = abs(iamm)
Imm = sqrt(3)*Iamm


Tmm = 3*Va^2*Rr/(1*ws*((Ra + Rr/1)^2 + (Xls+Xlr)^2))

Câu hỏi 2) (L.O.4.2, L.O.5.2)
a/
Cơng suất tiêu thụ: Pin = 4.9733e+004 W
Dịng tiêu thụ: I = 99.4667 A (0,5đ)
Dịng kích từ: If = 2 A
Dòng phần ứng Ia = 97.4667 A (0,5đ)
b/
Er = 480.5067 V
G=

3.8238

Dịng kích từ mới Ifb = 1.2000 A (0,5đ)
Điện trở phụ thêm vào mạch kích từ Rb = 166.6667 Ohm (0,5đ)
c/
Tổn hao không tải (sắt + tổn hao quay) Po = 2.0734e+003 W
Dịng tiêu thụ Ib = 98.6667 A
Cơng suất tiêu thụ Pin = 4.9333e+004 W
Công suất cơ ra không đổi Poutc = 44760 W
Hiệu suất động cơ effc = 0.9073 (0,5đ)

Code Matlab:
V = 500;
Rf = 250;
Pout = 60*746;
nr = 600;
Ra = 0.2;
eff = 0.9;
Pin = Pout/eff

I = Pin/V
If = V/Rf
Ia = I - If
nb = 1000;
Er = V - Ia*Ra
wr = 2*pi*nr/60
wb = 2*pi*nb/60
G = Er/(If*wr)
Ifb = Er/(G*wb)
Ifb = If*nr/nb


Rb = V/Ifb - Rf
Po = Pin - Pout - If^2*Rf - Ia^2*Ra
Ib = Ia + Ifb
Pin = Ib*V
Poutc = Pin - Po - Ifb*V - Ia^2*Ra
Pout_hp = Poutc/746
effc = Pout/Pin

Câu hỏi 3) (L.O.5.2)
a/
sin_theta = 0.2916
Góc moment của động cơ đồng bộ: theta = -16.9532 độ (0,5đ)
Sức điện động pha: ear = 4.3044e+003 -1.3122e+003i V
Dòng điện pha a: ia =2.1869e+002 +8.2322e+001i A
Dòng điện tiêu thụ = Dòng pha a: Ia = 233.6743 A (0,5đ)
Góc lệch pha = -20.6277 độ
Hệ số công suất : PF =0.9359 sớm (0,5đ)
Moment điện từ Te = 3.1831e+004 Nm (0,5đ)

b/
Sức điện động pha: ear1 = 3.8105e+003 -1.0800e+003i V
Độ lớn Ear1 = 3.9606e+003 V (0,5đ)
Công suất tiêu thụ PT1 = 2.0577e+006 W
Công suất ngõ ra Pout = 1.9377e+006 W (0,5đ)
Hiệu suất eff = 0.9417 (0,5đ)

Code Matlab:
Va = 6600/sqrt(3)
p = 4;
f = 50;
Ra = 0;
Xs = 6;
Ear = 4500;
PT = 2500e+3;
sin_theta = PT*Xs/(3*Va*Ear)
theta = - asind(sin_theta)
ear = Ear*(sqrt(1-sin_theta^2)-j*sin_theta)
ia = (Va - ear)/(j*Xs)
Ia = abs(ia)


Ia_angle = angle(ia)*180/pi
PF = cosd(-Ia_angle)
ws = 2*pi*f/p
Te = PT/ws
Po = 12e+4;
Ia1 = 180;
ia1 = Ia1;
ear1 = Va - ia1*j*Xs

Ear1 = abs(ear1)
PT1 = 3*Va*Ia1
Pout = PT1 - Po
eff = Pout/PT1