VẤN đề 11 ĐỘNG cơ điện XOAY CHIỀU

Tài liệu luyện thi ĐH – CĐ – Khoá 2014 – 2015

Chuyên đề dòng điện xoay chiều

VẤN ĐỀ 11: ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. TÓM

TẮT LÝ THUYẾT

1. Nguyên tắc hoạt động

Biến điện năng thành cơ năng trên cơ sở hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay.
a. Thí nghiệm
♦ Quay đều một nam châm chữ U với vận tốc góc

trục

ur
B

xx '

ω

quanh

thì từ trường
giữa hai nhánh của nó cũng quay đều với
ω.
vận tốc góc
♦ Khi đó một khung dây đặt giữa hai nhánh có trục quay là

xx '
quay nhanh dần cùng chiều quay của nam châm và khi đạt tới

ω0 < ω
vận tốc

thì giữ nguyên vận tốc đó. Ta nói khung dây quay không đồng bộ với từ trường quay.

b. Giải thích
♦ Khi nam châm bắt đầu quay (từ trường quay) thì từ thông qua khung dây biến thiên làm xuất hiện dòng

điện cảm ứng. Theo định luật Lenz, dòng điện này chống lại sự biến thiên của từ thông sinh ra nó, nghĩa là chống
lại sự chuyển động tương đối của nam châm và khung dây, do đó lực điện từ tác dụng lên khung dây làm khung

ω

day quay cùng chiều với nam châm. Nếu khung dây đạt tới vận tốc
thì từ thông qua nó không biến thiên nữa,
dòng điện cảm ứng mất đi, lực từ cũng mất đi, khung dây quay chậm lại nên thực tế khung dây chỉ đạt tới một vận

ω0 < ω
tốc góc ổn định
. Ta nói khung dây quay không đồng bộ với nam châm
♦ Động cơ hoạt động theo nguyên tắc trên gọi là động cơ không đồng bộ.
2. Từ trường quay của dòng điện ba pha

♦ Cho dòng điện xoay chiều ba pha đi vào trong 3 cuồn dây dẫn giống hết nhau đặt lệch nhau

vòng tròn.

♦ Biểu thức véc tơ cảm ứng từ qua ba cuộn dây:

[ THL ]


 B = B cos ( ω t )
0
 1

2π

 B2 = B0 cos  ωt −
3



2π

 B3 = B0 cos  ω t +
3




÷


÷


− NguyÔn M¹nh Tó − S§T: 01664553217 − email: volammtu @ gmail.com
Trang 1

2π
3

trên một


Ti liu luyn thi H C Khoỏ 2014 2015

Chuyờn dũng in xoay chiu

BTH =
CH í: Cm ng t tng hp ti tõm ng c ti mi thi im cú ln khụng i

3
B0
2

nhng cú

phng quay u vi tc gúc bng tc gúc ca dũng in xoay chiu.
3. Cu to ca ng c khụng ng b ba pha

Stato gm 3 cun dõy ging nhau qun trờn lừi st lch nhau

2
3

trờn mt vũng trũn to ra t trng

quay.
Roto l hỡnh tr cú tỏc dng nh mt cun dõy qun trờn lừi thộp.
Khi mc ng c vo mng in 3 pha thỡ t trng quay do Stato gõy ra lm cho Roto quay quanh trc.

Chuyn ng quay ca roto c trc mỏy truyn ra ngoi v c s dng vn hnh cỏc cng c...
4. u im ca ng c khụng b 3 pha
Cu to n gin d ch to.
S dng tin li, khụng cn vnh khuyờn, chi quột.
Cú th thay ụi chiu quay d dng.
5. So sỏnh Roto v Stato ca mỏy phỏt in xoay chiu 3 pha v ng c khụng ng b 3 pha

2
3

Stato ca mỏy phỏt v ca ng c ging nhau: gm 3 cun dõy dn ging nhau qun trờn lừi st lch nhau

trờn vũng trũn.
Roto khỏc nhau: Roto ca mỏy phỏt lm bng nam chõm in, cũn ca ng c l hỡnh tr cú tỏc dng nh
mt cun dõy qun trờn lừi thộp.
bin ng c 3 pha thnh mỏy phỏt 3 pha ta phi thay khung dõy hỡnh lng súc bng mt nam chõm
in.
II. CễNG

THC GII TON

1. Cụng sut: Cụng sut ton phn = Cụng cú ớch + cụng hao phớ

Ptoàn phần = Pcó ích + Phao phí

2. ng c khụng ng b 1 pha

Ptoàn phần = UI cos


vi U l in ỏp t vo ng c.

Phao phí = I . R
2



Ptoàn phần

l hao phớ do ta nhit (nu b qua cỏc hao phớ khỏc)
= Pcó ích + Phao phí ơ
UI cos = Pcó ích + I 2 . R


3. ng c khụng ng b 3 pha: (ti i xng)

Ptoàn phần = 3UI cos


vi U l in ỏp t vo ng c.

Phao phí = 3I . R
2

Ptoàn phần

l hao phớ do ta nhit (nu b qua cỏc hao phớ khỏc)
= Pcó ích + Phao phí ơ
3UI cos = Pcó ích + 3I 2 . R



[ THL ]

Nguyễn Mạnh Tú SĐT: 01664553217 email: volammtu @ gmail.com
Trang 2


Tài liệu luyện thi ĐH – CĐ – Khoá 2014 – 2015
H ( %) =

Chuyên đề dòng điện xoay chiều

Pcã Ých
.100
Ptoµn phÇn

4. Hiệu suất của động cơ:
5. Nhận xét quan trọng

cos ϕ

Mạch điện trong động cơ có tính chất khác với mạch RLC nối tiếp. Hệ số công suất
là độ lệch pha giữa
dòng điện và hiệu điên thế phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố (tính chất mạch RLC và chế độ tải) lên không được tính

cos ϕ =

R
Z

III. CÂU

cos ϕ

như trong mạch RLC nối tiếp. Giá trị

thường cho trước.

HỎI TẮC NGHIỆM
T1

Câu 1: Trong động cơ không đồng bộ ba pha, nếu gọi

T2
là chu kỳ của dòng điện ba pha,

là chu kỳ quay của từ

T3
trường và

là chu quay của roto. Biểu thức nào sau đây là đúng?

T1 > T2 > T3 .

T1 = T2 = T3 .

A.

B.

T1 = T2 > T3 .

T1 = T2 < T3 .

C.

D.

B1 = B0 cos ( ωt ) ,
Câu 2: Cảm ứng từ do 3 cuộn dây gây ra tại tâm O có biểu thức:

2π

B3 = B0 cos  ωt +
3



÷.



÷,


Cảm ứng từ cực đại tại tâm O là:

B0 .
A.

2π

B2 = B0 cos  ωt −
3


B.

2 B0
.
3

C.

3B0
.
2

3B0 .
D.

Câu 3: Người ta gọi động cơ không đồng bộ ba pha vì:
A. Pha của ba dòng điện trong ba cuộn dây là khác nhau.
B. Ba cuộn dây trong động cơ không giống nhau.
C. Tốc độ quay của Rôto không bằng tốc độ quay của từ trường quay
D. Dòng điện trong ba cuộn dây không cực đại cùng một lúc
Câu 4: Trong ngành điện công nghiệp, người ta có thể tạo ra từ trường quay bằng cách:

Cho dòng điện xoay chiều chạy qua nam châm.
Cho dòng điện một chiều chạy qua nam châm điện.
Cho dỏng điện xoay chiều một pha chạy qua ba cuộn dây của stato của động cơ

A
B
C

không đồng bộ ba pha.
Cho dỏng điện xoay chiều ba pha chạy qua ba cuộn dây của stato của động cơ

D

không đồng bộ ba pha.
Câu 5: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về động cơ điện xoay chiều?
A. Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sử

dụng từ trường quay.

[ THL ]

− NguyÔn M¹nh Tó − S§T: 01664553217 − email: volammtu @ gmail.com

Trang 3


Tài liệu luyện thi ĐH – CĐ – Khoá 2014 – 2015

Chuyên đề dòng điện xoay chiều

B. Động cơ không đồng bộ ba pha tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha.
C. Tốc độ quay của rôto trong động cơ không đồng bộ có thể nhỏ hơn hay lớn hơn tốc độ quay của từ trường, tùy

thuộc vào tải động cơ nhỏ hay lớn.
D. Từ trường quay được tạo ra nhờ phần ứng của động cơ.
Câu 6: Khi máy phát điện xoay chiều 3 pha và động cơ không đồng bộ 3 pha hoạt động thì hiện tượng cảm ứng điện

từ xảy ra ở (các) bộ phận nào ?
Ở các cuộn dây của stato máy phát điện 3 pha và ở rôto của động cơ không đồng

A

bộ 3 pha.
Ở các cuộn dây của stato máy phát điện 3 pha và ở các cuộn dây của stato động cơ

B

không đồng bộ 3 pha.
Ở các cuộn dây của stato động cơ không đồng bộ 3 pha.
Ở các cuộn dây của stato máy phát điện 3 pha.

C
D

Câu 7: Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 6 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số

50 ( Hz )

vào động cơ. Rôto của động cơ quay với vận tốc bằng bao nhiêu?

( vßng / phót ) .
A. 1800

( vßng / phót ) .

( vßng / phót ) .

B. 1450

C. 1500

( vßng / phót ) .
D. 3000

Câu 8: Một động cơ không đồng bộ 3 pha đấu theo hình tam giác vào một mạng điện ba pha có hiệu điện thế dây

220 ( V ) .

10 ( A )

Biết dòng điện dây là

1760 ( W ) .

A.

cosϕ = 0,8.

và hệ số công suất

Động cơ tiêu thụ công suất là:

5, 28 ( kW ) .

1, 76 3 ( kW ) .
B.

C.

2, 64 ( kW ) .
D.

1,5 ( kW )
Câu 9: Một động cơ điện xoay chiều tiêu thụ công suất

và có hiệu suất 80%. Tính công cơ học do động cơ

sinh ra trong 30 phút:

2,16 ( MJ ) .
A.

2,16 ( kJ ) .

1, 08 ( kJ ) .

B.

C.

1, 08 ( MJ ) .
D.

220 ( V ) .
Câu 10: Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc theo hình sao vào mạch điện ba pha có điện áp pha là

5, 7 ( kW ) ;

Công suất điện của động cơ là
mỗi cuộn dây của động cơ.

hệ số công suất của động cơ là 0,85. Tính cường độ dòng điện chạy qua

3, 4 ( A ) .
A.

9, 2 ( A ) .

10, 2 ( A ) .

B.

C.

12, 6 ( A ) .
D.

16 ( kW )
Câu 11: Một động cơ điện sản ra một công suất

cho bên ngoài sử dụng. Hiệu suất của động cơ là 80%.

Trong một giờ điện năng tiêu thụ của động cơ là:

72 ( kJ ) .
A.

[ THL ]

72 ( MJ ) .
B.

80 ( kJ ) .
C.

80 ( MJ ) .
D.

− NguyÔn M¹nh Tó − S§T: 01664553217 − email: volammtu @ gmail.com
Trang 4


Tài liệu luyện thi ĐH – CĐ – Khoá 2014 – 2015

Chuyên đề dòng điện xoay chiều

10 ( kW )
Câu 12: Động cơ điện tiêu thụ công suất

trong

Dòng

Điện trở thuần của cuộn dây trong động cơ là:

100 ( Ω ) .

10 ( Ω ) .

A.

1( s ) .

và cung cấp cho bên ngoài năng lượng

10 ( A ) .

điện qua động cơ là

9 ( kJ )

90 ( Ω ) .

B.

9( Ω) .

C.

D.

Câu 13: Một động cơ không đồng bộ ba pha được đấu theo hình tam giác vào một mạng điện ba pha có điện áp dây

220 ( V )

6 ( A)

. Biết cường độ dòng điện dây là

220 ( W ) .

và hệ số công suất là 0,5. Công suất tiêu thụ của động cơ là:

660 ( W ) .

220 3 ( W ) .

A.

B.

660 3 ( W ) .

C.

D.
cos ϕ = 0,9

Câu 14: Khi mắc một động cơ điện xoay chiều có hệ số công suất

U = 200 ( V )

hiệu dụng
thuần của động cơ là:

P = 324 ( W )

thì sinh ra một công suất cơ học

10 ( Ω ) .

. Hiệu suất của động cơ là 90%. Điện trở

6( Ω) .

A.

vào mạch điện xoay chiều có điện áp

B.

100 ( Ω ) .

9( Ω) .

C.

D.

R = 18 ( Ω ) .

cos ϕ = 0,9.
Câu 15: Một động cơ điện xoay chiều có hệ số công suất

Điện trở dây quấn là
Khi mắc
220 ( V )
180 ( W ) .
động cơ vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng
thì sinh ra một công suất cơ
Cường độ dòng
điện hiệu dụng qua động cơ là:

0,82 ( A ) .

0, 9 ( A ) .

A.

B.

1( A ) .

3,16 ( A ) .

C.

D.

220 ( V )
Câu 16: Một động cơ điện xoay chiều khi hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng

thì sinh ra công

170 ( W ) .

suất cơ học là
Biết động cơ có hệ số công suất 0,85 và công suất tỏa nhiệt trên dây quấn động cơ là
17 ( W ) .
Bỏ qua các hao phí khác, cường độ dòng điện cực đại qua động cơ là:

2 ( A) .
A.

1( A ) .

3 ( A) .
B.

2 ( A) .

C.

D.

220 ( V ) ,
Câu 17: Một động cơ điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng

2,5 ( kW ) .

điện
cơ là:

Điện trở thuần và hệ số công suất của động cơ là

A. 90,68%.

[ THL ]

R = 2 ( Ω)

B. 78,56%.

tiêu thụ một công suất
cos ϕ = 0,95.

và

C. 88,6%.

Hiệu suất của động
D. 89,67%.

− NguyÔn M¹nh Tó − S§T: 01664553217 − email: volammtu @ gmail.com

Trang 5


Tài liệu luyện thi ĐH – CĐ – Khoá 2014 – 2015

Chuyên đề dòng điện xoay chiều

200 ( V )
Câu 18: Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng

320 ( W ) .

20 ( Ω )

là
Biết điện trở thuần của dây quấn động cơ là
dòng điện hiệu dụng chạy trong động cơ là:

6, 4 ( A ) .

và hệ số công suất của động cơ là 0,89. Cường dộ

1,8 ( A ) .

A.

B.

thì sinh ra công suất cơ

2, 5 ( A ) .

4 ( A) .

C.

D.

r = 7,5 ( Ω ) .
Câu 19: Một động cơ điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện trở thuần

0, 425 ( kWh )

sản ra công cơ học là

Hiệu suất động cơ là 0,85;

trong 30 phút. Cường độ dòng điện qua động cơ là:

2 ( A) .

2 5 ( A) .

A.

B.

2,5 ( A ) .

2 3 ( A) .

C.

D.

220 ( V ) − 176 ( W ) ,
Câu 20: Một động cơ điện có ghi

hệ số công suất bằng 0,8 được mắc vào mạch điện xoay chiều

380 ( V ) .

có điện áp hiệu dụng
thuần có giá trị:

Để động cơ hoạt động bình thường, phải mắc động cơ nối tiếp với một điện trở

180 ( Ω ) .
A.

300 ( Ω ) .
B.

220 ( Ω ) .
C.

176 ( Ω ) .
D.

Câu 21: Trong giờ học thực hành, học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chiều với điện trở R rồi mắc hai đầu

380 ( V ) .

đoạn mạch này vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng
Biết quạt điện này có các giá trị định mức:
220 ( V ) − 88 ( W )
và khi hoạt động đúng công suất định mức thì độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu quạt và cường
ϕ,
cos ϕ = 0,8.
độ dòng điện qua nó là
với
Để quạt điện này chạy đúng công suất định mức thì R bằng:

361( Ω ) .
A.

180 ( Ω ) .
B.

267 ( Ω ) .
C.

354 ( Ω ) .
D.

Câu 22: Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc hình sao, khi động cơ hoạt động bình thường ở điện áp pha cực

200 ( V )

3240 ( W )

cos ϕ = 0,9.
thì công suất tiêu thụ điện của động cơ bằng
và hệ số công suất
Vào thời
i1 = 8 ( A)
điểm dòng điện ở một cuộn dây có cường độ
thì dòng điện ở hai cuộn dây còn lại có cường độ tương ứng
là:

đại bằng

A.

i2 = −11, 74 ( A )
.

i3 = 3, 74 ( A)

[ THL ]

B.

i2 = −6, 45 ( A )
.

i3 = −,155 ( A )

C.

i2 = 0 ( A )

.

i3 = −8 ( A )

D.

i2 = 10,5 ( A )
.

i3 = −18,5 ( A )

− NguyÔn M¹nh Tó − S§T: 01664553217 − email: volammtu @ gmail.com
Trang 6


Tài liệu luyện thi ĐH – CĐ – Khoá 2014 – 2015

Chuyên đề dòng điện xoay chiều

180 ( V ) − 120 ( W )
Câu 23: Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại

hoạt động bình thường

220 ( V ) ,

dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng
nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở. Ban đầu học sinh đó
70 ( Ω )
0, 75 ( A )

để biến trở có giá trị
thì đo thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
và công suất của
quạt điện đạt 92,8%. Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào?

12 ( Ω ) .
A. Giảm đi

12 ( Ω ) .
B. Tăng thêm

20 ( Ω ) .
C. Giảm đi

20 ( Ω ) .
D. Tăng thêm

7,5 ( kW )
Câu 24: Một động cơ điện xoay chiều sản ra công suất cơ học

và có hiệu suất 80%. Mắc động cơ nối tiếp
với một cuộn cảm rồi mắc chúng vào mạng điện xoay chiều. Giá trị hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu động cơ là
π
.
I = 40 ( A)
UM
UM
6
biết rằng dòng điện qua động cơ có cường độ hiệu dụng
và trễ pha với

một góc
Hiệu điện
π
.
U L = 125 ( V )
3
thế ở hai đầu cuộn cảm
và sớm pha so với dòng điện qua cuộn cảm là
Tính điện áp hiệu dụng của
mạng điện và độ lệch pha của nó so với dòng điện.

384 ( V ) ; 400.
A.

834 ( V ) ; 450.
B.

384 ( V ) ; 390.
C.

184 ( V ) ; 390.
D.

Câu 25: Xét một mạch điện gồm một động cơ điện ghép nối tiếp với một tụ điện. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp

U = 100 ( V )

xoay chiều có giá trị hiệu dụng

thì mạch có hệ số công suất là 0,9. Lúc này động cơ hoạt động bb nh

10 ( Ω ) .
thường với hiệu suất 80% và hệ số công suất 0,75. Biết điện trở trong của động cơ là
Điện áp hiệu dụng hai
đầu động cơ và cường độ ḍng điện hiệu dụng qua động cơ lần lượt:
120 ( V )
125 ( V )
120 ( V )
125 ( V )
.
.
.
.




6 ( A)
6 ( A )
1,8 ( A )
1,8 ( A )
A.
B.
C.
D.

---------- HẾT ----------

[ THL ]

− NguyÔn M¹nh Tó − S§T: 01664553217 − email: volammtu @ gmail.com

Trang 7