BỘ bài tập cơ sở TRUYỀN ĐỘNG điện có lời GIẢI

BỘ BÀI TẬP CƠ SỞ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
CÓ LỜI GIẢI
BÀI TẬP CHƯƠNG I :
CƠ SỞ TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

 Bài 1 :
Cho một vật có khối lượng m = 500kg , g = 9,81m/s 2. Tỷ số truyền
i = 10, đường kính quán tính Dt = 10cm. Hiệu suất của bộ biến đổi là
0,9. Nếu vật có thể đi lên và có tốc độ tối thiểu = 0,5 m/s thì phải chọn
động cơ có Mđm và tốc độ là bao nhiêu ?
 Bài 2 :
Một vật có m = 500kg, g = 9,81 m/s 2 di chuyển với vận tốc bằng
1 m/s, Jt = 500kg/m2, ibt = 100, GD2 = 100kgm2. Hãy quy đổi Moment
quán tính của hệ thống về đầu trục động cơ.
 Bài 3 :
Cho một động cơ có GD2 = 100kgm2, nđ = 720v/phút, i = 10, một
phần tử chuyển động quay có J = 15kgm 2, một vật chuyển động thẳng có
G = 500Kg với vận tốc 2 m/s. Tính Moment quán tính quy đổi về đầu trục
động cơ.
 Bài 4 :
Chọn động cơ điện và phân phối tỷ số truyền cho một hệ thống dùng
băng tải để chuyển hàng từ nơi này đến nơi khác cho biết :
F = 1110kg (lực kéo băng tải), vận tốc băng tải v bt = 0,47m/s. Băng tải
làm việc một chiều, tải coi như ổn định. Tính Moment cản trên đầu trục
động cơ. Biết rằng nđc = 1400v/phút
 Bài 5 :
Một động cơ khởi động cho một cơ cấu (từ tốc độ = 0) đến tốc độ n
= 800V/phút, rồi sau đó cùng với phanh cơ khí, nó làm giảm tốc cơ cấu về
trạng thái đứng yên. Hãy xác định thời gian tăng tốc và giảm tốc của
truyền động nếu cho biết :
Moment tĩnh do lực ma sát sinh ra Mc = 80Nm.

Moment quán tính của truyền động (động cơ, cơ cấu và sản phẩm) qui đổi
n
về trục động cơ là : J = 6,25Kgm2
d
b
Momet do phanh cơ khí sinh ra Mh = 280Nm
Đặc tính của động cơ có dạng như sau :
Động cơ sinh ra được những Moment sau :
Khi khởi động Ma = 500Nm (điểm a)
M
a
Khi tốc độ đạt đến 800V/phút .Mb = 100Nm (điểm400b)
0 100
Moment hãm đầu tiên Md = 400Nm (điểm d)
Trang 1


ĐÁP ÁN CHƯƠNG I :
 Bài 1 :
Đáp số :
 Bài 2 :
Đáp số :

Cơ sở học trong Truyền Động Điện
Mđm = 28Nm.
nđ = 955V/phút.
J = 25,13Kgm2

 Bài 3 :
Đáp số :

J = 25Kgm2
 Bài 4 :
» P là công suất trên tải
» η là hiệu suất cho bằng 1000 (hiệu suất băng tải)
» Pđc là công suất động cơ
+ Ta có :
@ Công suất trên băng tải là :
P = F * Vbt = 1100 * 0,47 = 517 W
@ Công suất động cơ
Pđc = = 5,22 KW
- Động cơ không trực tiếp kéo băng tải mà thông qua bộ truyền lực nên
hiệu suất bằng 0,87
 Pđc = = 6 KW
@ Moment cản trên đầu trục động cơ là :
Mc = * F * = 40,92 Nm
 Bài 5 :
+ Ta có :
* Thời gian tăng tốc từ điểm a đến b là :
tab =
- Trong đó :
Mđga = + | Ma | - | Mc | = 500 - 80 = 420Nm
Mđgb = + | Mb | - | Mc | = 100 - 80 = 20Nm
 tab = 4s
* Thời gian giảm tốc :
+ Ta có :
nd = 800V/phút
no = 0
Mđgd = - 400 - 80 - 280 = -760 Nm
Trang 2

Mđgo = - 80 - 280
 tdo = 1s

= -360 Nm

BÀI TẬP CHƯƠNG II :
ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
* ĐỘNG CƠ KÍCH TỪ ĐỘC LẬP
 Bài 1 :
Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập, đang làm việc trên đặc
tính cơ tự nhiên với Mc = 30 Nm
Động cơ có các thông số sau U đm = 220V, Iđm = 30A, nđm = 1000v/phút, Pđm
= 4KW. Xác định trị số điện trở phụ cần thêm vào để động cơ đổi chiều
quay sang tốc độ n = - 800v/phút và vẽ đặc tính cơ khi tốc độ
n = -800v/phút.
 Bài 2 :
Một động cơ kích từ độc lập có các tham số sau :
Pđm = 10KW, Uđm = 110V, Iđm = 100A, nđm = 500v/phút. Trang bị cho một
cơ cấu nâng đang làm việc trên đường đặc tính tự nhiên với phụ tải Mc =
0,8 Mđm và động cơ đã nâng hàng xong.
Hãy vẽ đặc tính cơ và xác định R f cần nối vào mạch phần ứng để động cơ
hạ tải với tốc độ bằng 1/2 tốc độ nâng.
 Bài 3 :
Một động cơ một chiều kích từ độc lập có các tham số sau :
Pđm = 4,2KW, Uđm = 220V, Iđm = 20A, nđm = 500v/phút được trang bị cho
một cơ cấu nâng. Khi động cơ đang nâng tải trên đặc tính cơ tự nhiên.
Người ta đọc được giá trị dòng điện chạy trong mạch phần ứng 21A. Để
dừng tải lại người ta sử dụng hãm động năng kích từ độc lập. Hãy vẽ đặc
tính cơ và xác định trị số điện trở hãm dùng để nối kín mạch phần ứng sao

cho dòng điện hãm ban đầu nằm trong phạm vi cho phép.
Hãy vẽ đặc tính cơ và xác định giá trị R dùng để nối kín mạch phần ứng để
động cơ hạ tải trong trạng thái hãm động năng với tốc độ hãm bằng 1/2 tốc
độ nâng.
 Bài 4 :
Một động cơ kích từ độc lập có Pđm = 10KW, Uđm = 110V,
Iđm = 100A, nđm = 500v/phút. Đang làm việc trên đặc tính cơ tự nhiên với
phụ tải Mc = 0,8Mđm. Khi động cơ đang làm việc ổn định thì đột ngột điện
áp giảm xuống còn 90V. Hãy xác định tốc độ ổn định của động cơ lúc ban
đầu rồi phân tích các trạng thái làm việc của động cơ khi chuyển từ tốc độ
ban đầu đến tốc độ sau. Xác định dòng điện chạy qua phần ứng động cơ và
vẽ đặc tính cơ của động cơ tại thời điểm điện áp vừa thay đổi.
 Bài 5 :
Trang 3


Một động cơ một chiều kích từ độc lập có P đm = 4KW, Uđm = 220V,
Iđm = 20A, n = 1000V/phút. Động cơ khởi động với M c = 0,8 Mđm. Dòng
điện lớn nhất trong quá trình khởi động I1 = 50A. Hãy xác định số cấp khởi
động và xác định giá trị của R cần cắt ra khi chuyển đặc tính.
 Bài 6 :
Một động cơ một chiều kích từ độc lập có P đm = 75KW, Uđm = 440V,
nđm = 1000V/phút, Iđm = 194A, Rư = 0,072Ω
Xác định độ cứng của đường đặc tính cơ tự nhiên.
Xác định tốc độ khi giảm từ thông còn 2/3 φđm với phụ tải là định mức và
điện trở phụ trong mạch phần ứng bằng 0.
* ĐỘNG CƠ KÍCH TỪ NỐI TIẾP
 Bài 7 :
Một động cơ một chiều kích từ nối tiếp đang làm việc ở trạng thái
động cơ trên đường đặc tính cơ tự nhiên, người ta đo được dòng điện

chạy qua động cơ bằng 18A. Để hãm dừng nhanh động cơ, người ta áp
dụng biện pháp đảo ngược cực tính điện áp phần ứng và nối thêm Rf.
Hãy tính Rf bằng bao nhiêu ? để dòng điện hãm ban đầu ≤ 2,5Iđm
Tham số của động cơ :
Pđm = 4KW ; Uđm = 220V ; Iđm = 20A ; nđm = 500V/phút
Động cơ không đồng bộ ba pha.
 Bài 8 :
Tính điện trở cấp hãm ngược dùng cho động cơ kích từ nối tiếp kiểu
MΠ - 72, 80KW, 220V, 460V/phút. 405A ứng với TD 25%. Yêu cầu hãm
nhanh.
 Bài 9 :
Cho một động cơ một chiều kích từ nối tiếp có Rcknt = 0,96 Ω,
Pđm = 7 KW, nđm = 1180 V/phút, U đm = 220V, Iđm = 37,5A. Tính điện trở
phụ nối tiếp để động cơ mang tải Mc = 70Nm, nc = 750V/phút
* ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
 Bài 10 :
Một động cơ điện không đồng bộ ba pha có tham số sau :
Pđm = 60KW , nđm = 720V/phút, fđm = 50Hz , λm = 2,2, 2p = 8.
Hãy xác định tốc độ của động cơ khi Moment phụ tải đặc lên trục động cơ
Mc = 0,8 Mđm
Khi động cơ mở máy trực tiếp thì Moment khởi động của động cơ là bao
nhiêu ?
 Bài 11:
Một động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha có các tham số sau :
Pđm = 7,5KW , nđm = 945V/phút, fđm = 50Hz , λm = 2,5, 2p = 6,
Iđm = 20A, Uđm = 380V.
Trang 4


Hãy xác định Moment mở máy của động cơ khi mở máy trực tiếp. Tốc độ

của động cơ khi động cơ làm việc trên đặc tính tự nhiên với
Mc = 0,8Mđm.
 Bài 12 :
Một động cơ một chiều kích từ độc lập có các tham số sau :
Pđm = 25KW , nđm = 500V/phút, Iđm = 120A, Uđm = 220V.
Moment quán tính của roto JA = 3,7 Mc = 382Nm, Jqđ = 6,3 kgm2
Động cơ khởi động gián tiếp qua các cấp R f và đòng điện lớn nhất trong
qua trình khởi động là : I1 = 2,5Iđm = 300A.
Hãy xác định các cấp R và thời gian khởi động.
 Bài 13 :
Một động cơ điện không đồng bộ ba pha Roto dây quấn, đang làm
việc trên đường đặc tính cơ tự nhiên với Mc = 23,7Nm. Các số liệu của
động cơ như sau :
Pđm=2,2KW , nđm = 885V/phút,λm = 2,3, 2p = 6,Iđm = 12,8A, Uđm = 220V.
E2 = 135V.
Xác định tốc độ động cơ khi thêm vào Roto điện trở bằng 1,5Ω.
Tính Rf cần thiết thêm vào khi động cơ làm việc với tốc độ
n = - 300V/phút.
 Bài 14 :
Cho một động cơ điện không đồng bộ có các tham số sau :
Uđm = 380 V, Pđm = 7,5KW, nđm = 905 V/phút, Istđm = 19,3A,
IkđTN = 4,4 Istđm, MkđTN = 3Mđm , Cosϕ nm = 0,74. Để cho tải trọng của một
palăng khỏi bị giật mạnh, khi khởi động người ta nối stator động cơ qua 1
điện trở khởi động. Hãy tính giá trị điện trở ngoài cho động cơ đó.
 Bài 15 :
Tính điện trở trong mạch một chiều để hãm động năng động cơ
không đồng bộ ba pha có các số liệu như sau :
Uđm = 380V, Pđm = 11KW, nđm = 685 V/phút, Istđm = 28,8A,
dòng ba pha không tải Isto = 19,4 A, rst = 0,43Ω . Nguồn xoay chiều của
động cơ là một bộ biến tần 25Hz. Lưới một chiều để cung cấp dòng điện

cho hãm động năng có điện áp 220V. Yêu cầu hãm nhanh.
 Bài 16 :
Tính điện trở khởi động cho một động cơ không đồng bộ 380V,
40KW, 980V/phút, Erđm = 191V, Irđm = 126A. Dùng để truyền động một
máy đập có bánh đà . Để dùng phần động năng của bánh đà người ta nối
vào Roto một đoạn điện trở cố định để cho động cơ có độ trượt
scđ = 0,1 khi Moment bằng định mức.
Trang 5


 Bài 17 :
Chọn máy phát hãm động năng và tính toán điện trở Roto khi hãm
động năng cho một động cơ không đồng bộ có bánh đà dùng để truyền
động giá cán. Động cơ 850KW, 6000V, 590V/phút, Moment định mức
bằng 13,5KNm, Isto = 27,8A, rst = 0,6 Ω. Moment cản tĩnh tổng của Roto
và bánh đà J = 12,5 Tm 2 .Moment cản tĩnh không tải bằng 1,4KNm.
Động cơ được điều khiển nhờ một bộ điều chỉnh trượt dùng công tắc tơ.
Thời gian hãm cho phép khoảng 2 phút.
 Bài 18 :
Tính toán điện trở phụ nối thêm vào mạch kích từ và điện hãm của
mạch hãm động năng động cơ không đồng bộ, 380V,5KW, 940V/phút,
Erđm =
164V, Irđm = 20,6A, Istđm = 14,9A,
Isto =
10,9A,
rst = 1,22Ω. Dòng điện kích từ một chiều được cấp từ lưới 220V. Động cơ
điều khiển nhờ một Công tắc tơ đặt cách động cơ 30m. Yêu cầu hãm
nhanh.

ĐÁP ÁN CHƯƠNG II :

 BÀI 1 :
 Giá trị điện trở phụ cần thêm vào để động cơ đổi chiều quay sang tốc
độ n = - 800V/phút:
+ Ta có :
@ Phương trình đặc tính nhân tạo khi đảo chiều.
nnt = no - Ta lại có : CM CE φ2đm = 9,55 (CEφđm)2
- Mà :
Rư = = 1,4Ω
CEφđm = = 0,178
no = = 1235 V/phút
+ Vậy :
n
 nnt = no no = 1235

- 800 = 1235  Rf = 19 Ω.
+ Hình vẽ đặc tính cơ nhân tạo :

Rf = 0 (ĐTCTN)

Rf = 19Ω (ĐTCNT)

I, M

Trang 6

-800V/phút


 BÀI 2 :

* Giá trị điện trở phụ cần nối vào mạch phần ứng để động cơ hạ tải với
tốc độ bằng 1/2 tốc độ nâng
Rư = 0,05 Ω
nhạ =
Rf =

- Rư
-Vì Enâng = CEφđm. nn
Ehạ = CEφđm.nhạ
 nhạ = 1/2 nnâng
 Ehạ = 1/2Enâng.
(Ehạ sẽ mang dấu âm vì ngược chiều).
* Vậy : En = Uđm - RưIC = 106 V.
* Với IC = 80A.
Ehạ = - 53 V.
 Rf = - 0,05 = 1,9875 Ω

@ Hình vẽ đặc tính cơ :
n
no

nnâng

MC = 0,8Mđm
I, M

nhạ

Rf = 1,9875Ω

Trang 7


 BÀI 3 :
@ Giá trị Rhãm khi dòng điện hãm ban đầu nằm trong phạm vi cho phép.
+ Ta có :
Uđm = E + Rư IC
Ebđ = Uđm - RưIC
 Ihbđ =
 RH = - R ư
- Mà Rư = 0,25 Ω
Ebđ = 214,75V
- Chọn Ihbđ = 2,5Iđm = 40A.
* Vậy : RH = 5,11Ω
 (2Iđm)4,04 ≤ Rh ≤ 5,11 (2,5Iđm)
n
E

E

TN

I, M

(2 - 2,5)Iđm

+ Giá trị Rh khi động cơ hạ tải với tốc độ hãm bằng 1/2 tốc độ nâng.
+ Ta có :
nhạ = - * IC
nnâng =

Ehạ = 1/2 Enâng
* Vậy :
n
=
2(Rư + RH)IC = Uđm - RưIC
RH = - R ư
= - 0,25

E1(nâng)

 RH = 4,86 Ω

Ic = 21A

Trang 8
E2(hạ)


 BÀI 4 :
@Tốc độ ổn định lúc ban đầu và sau của động cơ :
+ Ta có :
nbđ = = 505V/phút.
* Với : CEφđm = 0,21 và Rư = 0,05 Ω
ns = = 410 V/phút
@ Xác định no' không tải :
- Ta lại có :

no' = = ≈ 429 V/phút.
Ebđ = CEφđm * nbđ = 0,21 * 505 = 106,05 V

 I = = = - 321 A
@ Hình vẽ đặc tính cơ của động cơ :
n
no

no'

I = - 321 A

Mc = 0,8 Mđm

M,I

@ Kết luận :
- Hệ thống sẽ không dừng lại được mà chỉ kìm hãm tốc độ mà thôi.
 BÀI 5 :
@ Xác định số cấp khởi động :
Rư = 0,5Ω ; R1 = = 4,4 Ω
Ic = 0,8 * Iđm = 16A
- Chọn 2 cấp khởi động :
 = = 2,96
I2 = = = 16,89 > Ic
Trang 9


 R2 = λ * Rư = 1,48 Ω
+ Ta có :
I2 > Ic thì ta chọn 2 cấp khởi động là phù hợp.

0,98

Rư =0,5Ω

2,92

1,48 Ω
4,4Ω

 BÀI 6 :
@ Độ cứng của đường đặc tính cơ tự nhiên
βTN = = Rư = 0,13 Ω và CEφđm = 0,41
βTN = = - 12,34
+ Khi giảm 2/3 φđm với phụ tải định mức Rf = 0
+ Ta có :
CEφđm = 0,41 và φ = 2/3 φđm = 0,6 φđm
 φđm = φ/0,6
 CEφ = 0,41 * 0,6 = 0,246
 n = = = 1686 V/phút.
βTN = - 0,84

* Với :
Rư = 0,5 Ω
CEφđm = 0,21

@ Moment điện từ do động cơ sinh ra ở trạng thái định mức :
Mđtđm = CMφđm * Iđm
= 9,55 * 0,21 * 20 = 40,11 Nm
@ Moment cơ định mức do động cơ đưa ra trên trục :
Mđm = 9550 = 38,2 Nm
@ Moment tổn thất khi động cơ làm việc trên đặc tính cơ tự nhiên với tải

định mức :
∆Mđm = Mtt - Mđm = 1,91 Nm
@ Xác định Imm với phụ tải định mức trên đặc tính tự nhiên.
* Khi bắt đầu mở máy :
Trang 10


n=0 E=0
Imm = = 440A
* Tốc độ không tải lý tưởng.
no = = 1048 V/phút.
* Vậy đặc tính cơ tự nhiên đi qua 2 điểm sau :
Mđm = 38,2Nm
no = 1048 V/phút
nđm = 1000
- Đặc tính tốc độ qua 2 điểm : A (0, 1048)
B (20,1000)
n
no = 1408
B

1000
C

20A
38,2

+ Hiệu suất của động cơ có Rf = 1,5 Ω
+ Ta có :

Mđm = CMφđm * Iđm
Mđt = CMφđm* I

= =
- Mà : Mcơđm = 9550 = 38,2Nm
M = Mđm = 38,2 = 28,65Nm
- Ta lại có :
n = = = 905V /phút.
@ Hiệu suất của động cơ khi có Rf
 = = = 0,82
ηđm = = 0,90
 BÀI 7 :
+ Ta có :
Rư = 0,5 Ω và Rk = 1/2 Rư = 0,25 Ω
Trang 11

440

M,I


 E = U - RĐI = 220 - 18* 0,75 = 206,5V
* Với :
RĐ = Rư + Rk = 0,75
* Vì U và E cùng chiều nên ta có :
(U + E ) = (RĐ + Rf)Ih
 Rf = - RĐ = 7,78 Ω
 Chọn Ihbđ = 2,5 Iđm = 2,5 * 20 = 50
 Bài 8 :
@ Điện trở hãm ngược là :

* Đáp số :
Rhn = 0,7Rđm = = 0,38Ω
 BÀI 10 :
 Ta có tốc độ không đồng bộ của động cơ :
no = = 750V/phút
 Hệ số trượt định mức của động cơ :
sđm = = 0,04
 Hệ số trượt tới hạn của động cơ
st = sđm (λm ± )
st1 = 0,0096
& st2 = 0,166
@ Ta chọn st > sđm
@ Vậy st = 0,166
* Phương trình đặc tính cơ tự nhiên :
+ Ta chọn biểu thức gần đúng :
M=
=
- Khi M = 0,8 Mđm
+ Ta có :
λm = = 2,2
 Mt = λm * Mđm
Mđm = 9550 = 795 Nm
- Vậy Mt = 2,2 * 795 = 1749 Nm
 = 0,5
 s1 = 0,03 và s2 = 0,87
- Ta chọn s < sđm
* Vậy : s = 0,03
 Tốc độ làm việc của động cơ
Trang 12

n = no (1 - s) = 750 (1 - 0,03) = 727,5 v/phút.
 Moment khởi động của động cơ :
 Khi động cơ khởi động thì s = 1
+ Ta có :
Mkđ = =
 Mkđ = 573 Nm.

no
n
sđm
st

Mc

 BÀI 11 :

Mkđ

no = 1000V/phút
Sđm = 0,055
St = 0,264
Mkđ = 189,48 Nm
Mc = 0,8Mđm
n
= 935V/phút
 BÀI 12 :
Rư = 0,05Ω
R1 = = 0,7 Ω
CEφđm = 0,43

 Ta chọn cấp khởi động m =3
 λ = 2,41
I2 =

= 124,48A > I

 Ta lại có :
=  Ic = 96A
R2 = λm-1 * Rư = 0,29 Ω
R3 = λ * Rư = 0,1205Ω
Trang 13

Mth


R3' = R1 - R2 = 0,41Ω
R2' = R2 -R3 = 0,1695Ω
R1' = R3 - Rư = 0,0705Ω
- Thời gian khởi động :
+ Ta có :
J = 6,3 + 3,7 = 10Kgm2
Tc(I) = = 0,49
Tc(II) = = 0,17
Tc(III) = 0,071
Tc(IV) = 0,09 (với Rư = 0,05)


t1 = Tc(I) ln = 0,8s
t2 = Tc(II) ln = 0,33s
t3 = Tc(III) ln = 0,13s

t4 = Tc(IV) ln = 0,09s
* Vậy : T = t1 + t2 + t3 + t4 = 1,35s
 BÀI 13 :
@ Từ công thức tính độ trượt nhân tạo snt ta có :
Snt = sTN = sTN *
- Ta lại có : snt =  no - nnt = snt * no
nnt = - snt.no + no
= no (-snt + 1)
và stn =
- Mà no = = 1500V/phút và Mđm = 23,7Nm
* Vậy Mđm = Mc = 23,7 Nm
* Nên nA = nđm = nTN = 855V/phút
 sTN = 0,41
 Điện trở của Roto là :
R2 = = = 6,12
sNT = 0,51  nnt = 1500 (- 0,51 + 1) = 735 V/phút
* Khi n = - 300V/phút  Giá trị Rf là :
+ Ta có :
nnt = no (- snt + 1)
- 300 = 1500 (-snt + 1)
- 0,2 = - snt + 1
 Snt =1,2
Trang 14


* Vậy :
Snt = sTN
1,2 = 0,41
6,1 * 2,92 = 6,1 + Rf
17,85 = 6,1 + Rf

 Rf = 11,75 Ω
n
no

A

TN

nA
nB

B

M
Rf = 1,5Ω

 BÀI 14 :
@ Ta chọn Moment khởi động nhân tạo bằng 1,2 Moment định mức
 Điện trở khởi động mạch ngoài sẽ là :
rng = 2,1 * Znm = 2,1 * = 5,44 Ω
 BÀI 15 :
 Ta có hệ số trượt định mức :
sđm = = 0,087
 Ta phải đưa thêm một điện trở ngoài vào mạch Stato là
rng = - 2rst = 2Ω
+ Trong đó :
 Dòng điện kích từ ta chọn là :
Ikt = 4Ist.o = 4 * 19,4 = 77,7A
 BÀI 16 : Đáp án
+ Ta có :

λ = 1,88
rcđ : là điện trở cố định.
Điện trở của từng cấp được xác định như sau :
Rrđm = = 0,875Ω.
rcđ = 0,070 Ω.
Trang 15


r3 = 0,077Ω.
r2 = 0,144Ω.
r1 = 0,271Ω.
 BÀI 17 :
a/ Chọn máy phát hãm động năng để dừng được truyền trộng trong vòng
2 phút cần phải có Moment hãm trung bình :
Mtb = 6,4KNm
 Mtb = 0,37Mđm
@ Ta chọn dòng kích từ một chiều bằng 1,5 dòng điện ba pha không tải,
nghĩa là : Ikt = 1,5 Isto = 42A.
- Và để có dòng điện một chiều này, điện áp máy phát phải là :
Ukt = Ikt * 2rst = 50V.
* Ở đây để làm máy phát hãm động năng ta chọn loại thông dụng có điện
áp là 115V.
@ Như vậy công suất định mức của máy phát phải là :
P = = 4,8KW.
@ Ta chọn máy phát có các thông số sau :
115V, 4,8KW, 1450V/phút và động cơ kéo có thông số 380V, 7KW,
1460V/phút loại Roto lồng sóc.
b/ Tính toán mạch Roto.
Đối với điện trở hãm động năng thông thường không cần tính toán gì
phức tạp mà người ta lấy luôn giá trị điện trở đã được tính theo điều kiện

khởi động.
@ Ta chọn giá trị điện trở hãm bằng 0,2 Rđm.

 BÀI 18 :
* Đáp án :
@ Điện trở của toàn mạch kích từ là :
R = 6,7Ω (Trong đó Ikt = 3Isto = 33A)
@ Điện trở của dây nối có tiết diện 10mm2 là :
rd = 0,1Ω
@ Điện trở phụ nối thêm trong mạch kích từ ta cần tìm là :
rng = 4,16 Ω
@ Điện trở hãm khi hãm động năng là :
rhãm = 0,92Ω

BÀI TẬP CHƯƠNG III
Trang 16


ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ

 Bài 1 :
Một động cơ kích từ độc lập có các thông số sau :
Pđm = 29KW, Uđm = 440V, Iđm = 76A, nđm = 1000V/phút
Hãy xác định Moment cho phép của động cơ khi phụ tải dài hạn với điều
kiện làm việc Ic = Iđm và tốc độ quay của động cơ là 1,5 nđm.
 Bài 2 :
Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có công suất nhỏ được
cấp điện qua chỉnh lưu cầu 1 pha bán điều khiển. Biết điện áp nguồn xoay
chiều U = 240V, Thyristo được mồi với góc mở α = 110o . Điện áp đặt vào
phần ứng động cơ có dạng như hình vẽ sau.

Xác định tốc độ quay của động cơ ứng với M = 1,8 Nm cho biết:
Hằng số Moment - dòng điện của động cơ là 1Nm/A, Rư = 6Ω (bỏ qua tổn
hao bộ chỉnh lưu)

Um
Eư
o
50o 110

180o

360o

ωt

 Bài 3 :
Động cơ điện một chiều kích từ độc lập được cung cấp điện từ chỉnh
lưu cầu 1 pha bán điều khiển có điện áp nguồn xoay chiều
U = 240V, f = 50Hz có Eư = 150V, Rư = 6Ω, α = 80o,tỷ số == 0,9,
Utb = 169V. Xác định Moment trung bình và tốc độ quay của động cơ.
 Bài 4 :
Người ta cung cấp cho một động cơ một chiều công suất nhỏ kích từ
độc lập từ nguồn 240V,50Hz qua chỉnh lưu cầu một pha bán điều khiển.
Các thông số của phần ứng là điện cảm = 0,06H, điện trở bằng 6Ω, hằng
số từ thông 0,9Nm/A (vòng/rad/s). Người ta đưa vào một mạch vòng kín
để duy trì tốc độ không đổi là 1000V/phút, cho tới khi Moment là 4Nm.
Xácđịnh biến thiên của góc mở bắt đầu từ lúc chạy không tải để thỏa mãn
điều kiện tốc độ không đổi.
 Bài 5 :
Trang 17

Một động cơ không đồng bộ ba pha roto dây quấn r 2 = 0,0278Ω,
nđm = 970V/phút,hiệu suất = 0,885. Để thay đổi tốc độ động cơ người ta
mắc thêm Rf vào mạch roto. Tính Rf ? để tốc độ động cơ bằng 700V/phút.
Biết rằng Moment cản của tải không phụ thuộc tốc độ.
f = 50Hz, no = 1000V/phút
 Bài 6 :
Một đồng cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc có bốn cực, điện áp
U = 220V, f = 50Hz. Người ta dùng bộ nghịch lưu để cung cấp điện cho
động cơ. Để thay đổi tốc độ động cơ người ta sử dụng phương pháp biến
đổi tần số. Hãy tính tốc độ động cơ và lượng điện áp đầu ra của bộ nghịch
lưu với f = 30Hz, 40Hz, 50Hz,60Hz.
 Bài 7 :
Một động cơ không đồng bộ ba pha Roto dây quấn sáu cực được nối
qua bộ nghịch lưu, biết điện áp giữa các vành trượt E 2 = 600V. Xác định
góc mồi của bộ nghịch lưu ở tốc độ 600V/phút. Bộ nghịch lưu được nối
vào lưới ba pha 415V, 50Hz. Bỏ qua hiện tượng chuyển mạch và các tổn
hao.
 Bài 8 :
Một bộ nghịch lưu cung cấp cho động cơ roto lồng sóc 4 cực điện áp
U = 240V,50Hz. Xác định tần số và hiệu điện thế ở đầu ra khi tốc độ của
động cơ bằng 900V/phút.
 Bài 9 :
Một bộ nghịch lưu cung cấp cho một động cơ không đồng bộ ba pha ở tần
số 52Hz và thành phần cơ bản của điện áp pha là 208V.
- Xác định tốc độ khi hệ số trượt bằng 0,04.
- Khi bộ nghịch lưu chuyển đột ngột sang f = 48Hz và điện áp = 192V
thì tốc độ bằng bao nhiêu ?
ĐÁP ÁN CHƯƠNG III

 Bài 1 :
# Chỉ có phương pháp giảm φ vì tốc độ động cơ tăng lên = 1,5 nđm
+ Ta có :
Rư = 0,384Ω ; Mđm = 276,95 Nm
CEφđm = 0,41 V/phút
 Khi tốc độ tăng lên = 1,5 nđm
CEφ = 0,27 V/phút
- Theo định nghĩa : Mđm = CMφđm * Iđm
- Moment điện từ do động cơ sinh ra thì
Mcp = CMφđc * Iđm
Trang 18


Ta lấy =
Mcp = * Mđm = * Mđm
 Mcp = 182,38 Nm
 Bài 2 :
@ Theo hình dạng đường cong của chỉnh lưu ta xác định được điện áp
chỉnh lưu
Utb =
 Utb = 71,1 + 0,333 Eư
 Dòng điện trung bình
Iư = = = 1,8 A
 Theo phương trình cơ bản của động cơ ta có :
Eư = Utb - IưRư = 71,1
 Eư = 90,33V
 Công suất điện từ :
Pđt = EưIư =M.n
n =

- Vì tỷ số = 1
 n = Eư = 90,33 rad/s = 864V/phút.
 Bài 3 :
+ Ta có :
Eư = 150V
Itb * R = Utb - Eư
Itb = 3,22A
Mtb = Itb * 0,9 = 2,89 Nm
 Tốc độ : n = = 166,7 rad/s = 1592V/phút.
 Bài 4 :
+ Ta có :
E = 1000 * (2Π/60) * 0,9 = 94,25V
Với góc arcsin(94,25 / 240 ) = 163,9o
Ở giá trị Moment = 0 nhu khi góc mở ở chế độ không tải, nhưng thực tế
dòng điện phải chạy qua để cung cấp cho Moment tổn hao.
Ta chọn góc mở đặc biệt nhỏ hơn 163,9o
Như vậy với góc mở 150o thì Moment là 0,04Nm .
140o thì Moment là 0,2Nm .
130o thì Moment là 0,58Nm .
Trang 19


120o thì Moment là 1,06Nm .
110o thì Moment là 2,79Nm .
90o thì Moment là 3,92Nm .
* Kết luận :
Điều khiển bằng mạch vòng kín là cần thiết để giữ cho tốc độ cố
định cho dù tải thay đổi. Khi dòng điện gián đoạn, khoảng thời gian không
có điện áp trên tải có thể kéo dài làm giảm tốc độ đáng kể nếu góc mở
Tiristo vẫn giữ nguyên.

 Bài 5 :
@ Moment cản không đổi dẫn đến moment điện từ không đổi.
+ Ta có :
Sđm = = 0,03
 Khi tốc độ là n = 700V/phút thì hệ số trượt là
S = = 0,3
* Vậy = = =
 Rf = 0,25Ω
 Bài 6 :
+ Ta có :
f= n=
* Vậy :
f = 30Hz
f = 40 Hz
f = 50 Hz
f = 60 Hz

 n = 900V/phút
 n = 1200V/phút
 n = 1500V/phút
 n = 1800V/phút

và U =* 30 = 132V
và U = 176 V
và U = 220 V
và U = 264 V

 Bài 7 :
@ Tốc độ đồng bộ của động cơ

n1 = = = 1000V/phút.
 s = = = 0,4
 Điện áp trên roto ở tốc độ bằng 600V/phút
U2 = s* E2 = 0,4 * 600 = 240V
 Giả sử ta dùng sơ đồ cầu ba pha thì điện áp một chiều là :
Uo = sin = 324 V
Trang 20


 Gọi β là góc mồi ta có :
Uo = sin cosβ = 324 V
 β = 54o7
- Với Uo = sin Us ; Us = đện áp ra hiệu dụng
 Bài 8 :
@ Đáp số :
f = 30Hz
U = 132V
 Bài 9 :
* Đáp án :
+ Ta có :
f =52Hz ; s = 0,04
@ Tốc độ của động cơ 4 cực là :
n = 52/2 (1 - 0,04) = 24,96V/s
Khi bộ nghịch lưu giảm đến 48Hz thì tốc độ đồng bộ là 24V/s, do đó
ở tốc độ 24,96V/s động cơ làm việc ở chế độ vượt đồng bộ với hệ số trượt
là : = - 0,04 . Do đó động cơ ở chế độ hãm tái sinh vì hệ số trượt âm.
Như vậy máy điện làm việc ở chế độ máy phát đồng bộ với Moment hãm.

CHƯƠNG IV :
CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN

 BÀI 1 :
@ Cho đồ thị phụ tải tĩnh của một máy sản xuất có các tham số sau :
t (s)

25

12

40

40

7

15

Mc(Nm)

55

100

50

80

140

70

- Hệ thống yêu cầu tốc độ bằng 1800V/phút
- Động cơ để kéo hệ thống trên có :
Pđm = 13KW, nđm = 1000V/phút
λm = 2,2
- Hãy kiểm tra tính hợp lý của động cơ trên
 BÀI 2 :
- Cho đồ thị phụ tải sau :
Trang 21


t (s)

50

70

90

25

50

73

40

Mc(Nm)

230

0

200

30

230

0

0

- Có tốc độ yêu cầu nyc = 720V/phút
- Động cơ kéo máy trên có thông số :
Pđm = 11KW, nđm = 720V/phút, Uđm = 220/380V, εđc = 60% đấu sao
- Hãy kiểm tra công suất của động cơ trên
 BÀI 3 :
@ Hãy xác định công suất động cơ kéo 1 máy sản xuất có đồ thị phụ tải
sau :
t (s)

20

10

30

30

6

Mc(Nm)

40

90

40

70

120

- Có tốc độ yêu cầu bằng 1450V/phút.
 BÀI 4 :
@ Cho đồ thị phụ tải sau :
T (s)

15

6

20

10

15

8

5

40

Mc(Nm)

240

140

0

190

0

260

100

0

- Dùng cho động cơ dài hạn có P đm = 10 KW, nđm = 750V/phút,
Uđm = 220/380V kéo phụ tải ở tốc độ định mức.
- Hãy kiểm tra công suất động cơ trên.
 BÀI 5 :
@ Hãy xác định công suất động cơ nâng hàng trong cầu trục có đồ thị phụ
tải như sau :
t (s)

12

4

20

10

25

15

8

5

40

Mc(Nm)

250

150

0

200

70

0

270

100

0

- Tốc độ yêu cầu bằng 720V/phút, bỏ qua tổn hao trong khâu truyền lực.
 Bài 6 :
Trang 22


t (phút)

2

3

1

4

2

3

1

4

….

Pc(KW)

15

14

10

0

15

14

10

0

….

Công suất động cơ là 14KW, εtc = 60%
Kiểm tra công suất động cơ theo đồ thị phụ tải tĩnh đã cho. Nếu giữ công
suất động cơ không thay đổi, giảm hệ số đóng điện của động cơ xuống là
45% thì động cơ có đạt yêu cầu không ?
 Bài 7 :
t (s)

50

73

80

40

25

50

73

….

Mc(Nm)

230

0

150

0

40

230

0

….

Tốc độ yêu cầu = 720V/phút
Động cơ kéo máy trên có số liệu như sau : Pđm = 16KW,
nđm = 720V/phút, Uđm = 230/380V, εđc = 40% đấu sao.
Hãy kiểm nghiệm công suất động cơ trên.
 Bài 8 :
Cho đồ thị phụ tải như hình vẽ :
Tốc độ yêu cầu của hệ thống bằng 720V/phút.
Động cơ kéo hệ thống có Pđm = 11KW, Uđm = 380V, λm =
nđm = 720V/phút. Hãy kiểm tra điều kiện quá tải của động cơ.
Mc (Nm)

150
110

110

t(s)

0
Mđg (Nm)
132

t(s)

0
-160

5
Trang
23 700
tkđ

tôđ

4
th

1,8,


GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG IV :
CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ

 BÀI 1 :
MĐT =

= 74Nm

 Công suất phụ tải yêu cầu :
Pyc = = 13,94 KW
 Moment định mức của động cơ :
Pđm = 13KW, nđm = 1600V/phút
MĐM = = = 77 Nm
 Kiểm tra điều kiện phát nóng so với moment đẳng trị :
- Ta thấy : Mđm > Mđt (77 > 74)
* Vậy điều kiện phát nóng được thỏa mãn :
 Kiểm tra điều kiện quá tải :

λm * Mđm = 2,2 * 77 = 169,4 Nm
 Từ đồ thị phụ tải ta thấy Mmax = 140Nm
* Vậy khả năng quá tải động cơ vừa chọn thỏa mãn
λm * Mđm ≥ Mmax
 Kết luận :
 Động cơ vừa chọn thỏa mãn với yêu cầu của phụ tải đề ra.
 BÀI 2 :
 Hệ số đóng điện tương đối của phụ tải với nyc = 720V/phút

ε%

= = 54 %

 Moment đẳng trị của hệ thống với

ε%
pt

Mđt = 137 Nm
 Công suất đẳng trị của phụ tải với nyc = 720 V/phút.
P = = = 10KW
 Vậy Pđm > Pđtrị (11> 10)

ε

tc

>

ε%

(60 > 54)

Trang 24


 Kết luận :
- Động cơ trên thỏa mãn.

 BÀI 3 :
Mđt = 64 Nm
- Công suất phụ tải yêu cầu : Pyc = 9,7 KW
- Vậy ta chọn động cơ có công suất : Pđm = 10 KW, nđm = 1420V/phút.
λm = 2,2
Mđmđcơ = = 67Nm
- Vậy điều kiện phát nóng thỏa mãn Mđm > Mđt
- Kiểm tra khả năng quá tải :
λm * Mđm = 147,95Nm
- Từ đồ thị phụ tải có Mmax = 120Nm
 BÀI 4 :
MĐT = 127 Nm
Pycphụtải = 10KW
Mđmđcơ = 127,3 Nm
- Vậy Mđm > Mđt
 Kết luận :
- Động cơ trên phù hợp với yêu cầu của phụ tải.
 BÀI 5 :

ε%

= 46%

MĐT = 119 Nm
- Công suất động cơ của phụ tải với nyc = 720V
Pyc = 8,9 KW
 Vậy ta chọn động cơ có :

Pđm = 11KW, nđm = 720V/phút, Uđm = 380V, εđc%

= 60%

 Bài 6 :
* Đáp án :
Ppt = 10,63 KW
ε% = 60%
 Công suất động cơ là phù hợp với phụ tải tĩnh đã cho.
Nếu giữ công suất động cơ không thay đổi, giảm hệ số đóng điện tiêu
chuẩn xuống là 45% thì động cơ vẫn đạt yêu cầu vì có Pđm > Pđmqđ
 Bài 7 :
Trang 25