Giao trinh bai tap bao cao hoan chinh

Chương 7
Bài 7.2:

Ns 

fr  3Hz  s 

fr
3

 0.05
f 60

60 f 60  60

 1800rpm
p
2

I r'2  I r / a 
2
'2
  Ir R  Ir R
'
2
Rr  a Rr 
Công suất điện từ trên 3 pha:
R ' 3  6000
 360( KW )
Pag  3I r'2 r 
s

0.05

Ta có

Công suất cơ:
Pm  Pag (1  s )  360  (1  0.05)  342(kW )
N act  N s (1  s)  1800(1  0.05)  1710rpm
Bài 7.3:
Số cực:

120 f 120  400

 6 (cực)
Ns
8000
Hệ số trượt :
120  400
N sinduction motor 
 6000 Hz
8
6000  5800
 sinduction motor 
 0.03333
6000
Tần số rotor motor:
fr  sf  0.0333  400  13.333Hz
Pgenerator 

Bài 7.4
Va 

220

 127 (V )
3
a) Pag  PT  Pc  Pscl  3VaIa cos   Pc  Pscl  3.127.77.0,88  1033  485  24,3(kW )

b) T e 

pPm

m



2 Pag (1  s )

 s (1  s )



2 Pag

s



2.24,3.10 3
 128,9( N / m)
2 60

c) Năng lượng cơ do máy cung cấp
Pm  Pag (1  s )  24,3.0,95  23,085( kW )


d) Hiệu suất của động cơ


PT  ( Pr  Pscl  Prot  Pc ) 3.127.77.0,88  (485  1033  540  0,05.24300)

 0.87
PT
3.127.77.0,88

Bài 7.5:

a) giả thiết điện áp pha là: Vap 
Vap

I 'r 

'
r

'
lr



440 0

0  25400 ,dòng điện roto qui về phía stato là:
3
2540
 146.02  17.39 o ( A)
(0.06  1.6)  j (0.26  0.26)

( Ra  R / s)  j ( xls  x )
= 139.34 – j43.65(A)
Dòng điện từ hóa:
V
V
254
254
I m  ap  ap 
j
 2.363  j 29.99( A)
Rc jX m 107.5
8.47
Vậy dòng điện pha cũng là dòng dây là:

I ap  I r'  I m  139.34  j 43.65  2.363  j 29.99  159.69  27.46o ( A)
b)Hệ số công suất ngõ vào:
PF= cos(27.46o) = 0.8873(trễ)

c) Tổng công suất ngõ vào:
PT = 3 VapIapcos(  ) = 3x254x159.69x0.8873 = 107.97 (kW)
Tổng công suất cơ:
1  s '2
Pm  3Rr'
I r  3 1.6  0.97  146.02 2  99.274( kW )

s
Tổng công suất đầu trục:
P = Pm – Prot = 99.274 – 1.6 = 97.674 (kW)
Hiệu suất:
P 97.674


 90.46%
PT 107.97

Bài 7.6
Va 

480
3

 277(V )

Bài 7.8
Va 

110
3

 63,5(V )


a) Ta có:
60 f 60.60


 3600( rpm)
1
p
N  N act 3600  3000
s S

 0,167
NS
3600
NS 

f r  sf  60.0,167  10.02( Hz )

b) Ta có
 s  2f  120  377( rad / s)
xls   s Lls  377.2,1.10  3  0,79()
x'lr   s L' lr  377.2,1.10 3  0,79()
X m  1,5. s aM  1,5.377.40.10  3  22,62()

Áp dung mạch tương đương gần đúng ta có:
Te 

3Va2 .R' r / s
3.63,5 2.0,4 / 0.167
1

 9,33( N / m)
2
2
2

2
 s ( Ra  R' r / s)  ( X ls  X ' l r )
(0,4 / 0.167)  (0,79  0,79) 377
1

s mT 
e
max

T

R' r
2
a



R  ( xls  x' lr )2

0,4
(2.0,79) 2

3Va2
3.63,5 2


 10,1( N / m)
2 s ( xls  x' lr ) 2.377.( 2.0,79)

Bài 7.9

Ta có
Va 

693

 400(V )
3
 s  2f  120  377( rad / s)

xls   s Lls  377.7,96.10 3  3()
x 'lr   s L'lr  377.7,96.10 3  3( )
X m  1,5. s aM  1,5.377.26.52.10  3  15( )

a)

 0,258


s mT 
e
Tmax


R' r
R a2  ( x ls  x' lr ) 2



0,275
( 2.3) 2

 0,045

3 pVa2
2.3.400 2

 212( N / m)
2 s ( xls  x' lr ) 2.377.(2.3)

60 f 60.60

 1800(rpm)
p
2
 N s (1  s )  1800(1  0,045)  1710(rpm)

Ns 
N act

b)
Ns  Nact 1800  1620
 0,1

Ns
1800
R' r
s mT 
2
Ta có:
Ra  ( xls  x'lr ) 2

s

 R' r  0,1.2.0,3  0,6()

Bài 7.11
Va 

866
3

 500(V )

a) Ta có
60 f 60.60

 1200(rpm)
p
3
N  N act 1200  1170
 0.025

s S
1200
NS
NS 

I 'r 

500
 24,16  14,8

0.5
 j (2,3  3)
0,025

3( I r' ) 2 R' r 3.( 24,16) 2 .0.5

 35,022( kW )
s
0.025
Pm  Pag (1  s)  35,022(1  0,975)  34,15( kW )
Pag 

Te 

3 pVa2 .R' r / s
3.3.500 2.0,5 / 0.025
1

 278,8( N / m)
2
2
2
2
 s ( Ra  R' r / s )  ( X ls  X ' l r )
(0,5 / 0.025)  (2,3  3) 377
1

b) Ta có

R' r

s mT 

0,5



2
a

(2,3  3) 2

R  ( xls  x' lr ) 2

 0,094

3 pV a2
3.3.500 2

 563( N / m)
2 s ( x ls  x' lr ) 2.377.(2,3  3)

e
Tmax


Bài 7.12

a)

1000
.20 j  80(V )
j 25
j5. j 20
Z th 
 4 j ()
j5  j 20

VTh 

3 pVth2 .R' r / s
3.2.80.0.5 / s
1
50,93s
T 
.


2
2
2
 s ( Ra  R' r / s )  (| Z th |  X 'l r )
(0.5 / s)  (4  4)2 377 64s 2  0.25
1

e

b)
R' r

s mT 
Ns 

2
a



R  (| Z th |  x' lr )2

0,5
(4  4) 2

 0,0625

60 f 60.60

 1800(rpm)
p
2

N act  N s (1  s )  1800(1  0,045)  1710( rpm))

Lú c bắt đầu s=1
T

e

3 pVth2 .R ' r / s
3.2.80.0.5 / s

1
50,93s
.



 0,79( N / m)
2
2
2
 s ( Ra  R ' r / s )  (| Z th |  X ' l r )
(0.5 / s )  ( 4  4)2 377 64 s 2  0.25
1

âttting

Bài 7.13
a) Đặt X 
Ta có:

R'r
s


Te 

3 pVa2 .R' r / s
3.3.500 2. X
1


 200( N / m)
2
2
2
2
 s ( Ra  R' r / s )  ( X ls  X ' l r )
X  (1.5  1.25) 377
1

 75400 X 2  9.500 2 . X  200.377.2,75 2  0
 X  29.5  X  0,25
 s  0.02  s  2,4(loai)
60 f 60.60
Ns 

 1200(rpm)
p
3
N act  N s (1  s )  1200(1  0,02)  1176(rpm)
fr  sf  0,02.60  1,2( Hz )

b)
e

Tmax

3 pVa2
3.3.500 2

 1085( N / m)

2 s ( xls  x' lr ) 2.377.(1,5  1,25)

Lúc đầu s=1
T e starting 

3 pVa2 .R' r / s
3.3.500.30
1

.
 0,39( N / m)
2
2
2
 s ( Ra  R ' r / s)  ( xls  x' l r )
(30)  (1.5  1.25)2 377
1

Bài 7.14
60 f
60.60

 1800( rpm )
p
2
Ns  Nact 1800  1755
s

 0,025
Ns

1800
400
Va 
 230(V )
3
2300
VTh 
.20 j  224(V )
j 20,5
NS 

Z th 

j 0,5. j 20
 0,49 j ()
j 0,5  j 20

Te 

3 pVth2 .R' r / s
3.2.224.0.1 / s
1

.
 93,85(kW )
2
2
2
2
 s ( Ra  R' r / s )  (| Z th |  X 'l r )

(0.1 / s)  (0,5  0,49) 377

I 'r 

224
 54.3  13,9
0.1 / s  j(0.5  0.49)

1

3( I r' ) 2 R'r 3.(54,3) 2 .0.1
Pag 

 35,381( kW )
s
0.025
Pm  Pag (1  s)  35,381(1  0,025)  34,5(kW )

Bài 7.15


s mT 
T

e

R' r
2
a

R  ( xls  x'lr )

2



0.5
( 4  5) 2

 0,167

3 pVa2 .R' r / s
3.2.100 2 .0,5
1
.


 0,97( N / m)
2
2
2
2
 s ( Ra  R' r / s )  ( xls  x'l r )
(0,5)  ( 4  5) 377
1

starting

Bài 7.16:
Các điện kháng tải:

xls  x 'lr  2 fLls  2  60  0.02  7.54()
Điện kháng từ hóa:
3
X m   2 faM  3  60  0.02  11.31()
2
s  2 f  377( rad / s)
Mạch tương đương Thevenin:
( j 7.54)( j11.31)
Z th 
 j 4.524()
j 7.54  j11.31
j11.31
440
Vth 

 152.4(V )
j 7.54  j11.31
3
a) Rr' thỏa mãn:
smt 

Rr'
 0.1
Zth  xlr'

 Rr'  0.1(4.524  7.54)  1.206()
b)Momen khởi động:
2

e

Tstar
 p

3 Vth Rr'

s  Rr' 2  ( Z th  xlr' )2 



3 152.4 2 1.206
 4.549( N .m)
377 1.2062  (4.524  7.54) 2 

Bài 7.17:
Tần số đồng bộ:
 s  2 f  377( rad / s)
60 f 60  60

 1800rpm
Tốc độ đồng bộ: ns 
p
2
a) Mạch tương đương Thevenin:
( j3)( j15)
Z th 
 j 2.5()
j3  j15
j15
693 o
Vth 


0  333.420o (V )
j3  j15
3
Độ trượt ở momen cực đại:


Rr'
0.275

 0.05
'
Z th  xlr 2.5  3

smt 

Moment cực đại tương ứng:
2

Vth
3
3
333.422
T  p 

2


 160.84( N .m)
2 s ( Z th  xlr' )

2 377  (2.5  3)
Tốc độ moment cực đại:
n  (1  smt ) ns  (1  0.05) 1800  1710( rpm)
e
max

b)Độ trượt mới tại moment cực đại:
1800  1620
smt  new 
 0.1
1800
s
0.1
 Rr'  mt new  0.275 
 0.55()
smt
0.05

Bài 7.18
R' r

s mT 

2
a

R  ( xls  x'lr )

2



R' r
(12  12) 2

 0,1

 R' r  2,4
e
max

T

3 pVa2
3.3.254 2


 32,08( N / m)
2 s ( xls  x'lr ) 2.377.(12  12)

Khi bắt đầu chạy thì s=1
T e starting 

3 pVa2 .R' r / s
3.3.254 2.2,4
1

 6,35( N / m )
.
2

2
2
2
 s ( Ra  R' r / s)  ( xls  x' l r )
( 2,4)  (12  12) 377
1

Bài 7.21
Va 

866
3

 500(V )

Áp dụng mạch tương đương gần đúng ta có:
I 'r 

500
 185  21,86( A)
0.2 / s  j (0.5  0.5)

Te 

3 pVa2 .R' r / s
3.500 2.2,5 1

 685( N / m)
 s ( Ra  R' r / s) 2  ( X ls  X ' l r ) 2
2,5 2  12 377

1

Bài 7.22:
Tốc độ đồng bộ:


60 f 60  60

 1200rpm
p
3
1200  1170
a) Độ trượt s 
 0.025
1200
Tần số roto :
fr = f x s = 60x0.025 = 1.5 (Hz)
r  2 f r  2  1.5  9.42(rad / s )
b) Mạch tương đương Thevenin:
ns 

( j 3)( j 27)
 j 2.7()
j 3  j 27
j 27
866 o

0  4500 o (V )
Vth 
j3  j 27

3
Dòng điện roto quy đổi về stato:
Vth
4500o
I r'  '

 21.83  14.04( A)
0.5
Rr
'
 j (1.7  2.3)
 Z th  jxlr
0.025
s
CÔng suất tiêu thụ bởi roto:
R'
0.5
Pg  3I r'2 r  3  21.832 
 28.593(kW )
s
0.025
Công suất cơ:
Pm  (1  s ) Pg  (1  0.025)  28.593  27.878(kW )
Tổn hao đồng roto:
Z th 

Pr  sPg  0.025  28.593  27.878( kW )
Moment điện từ:
P
Pm

P
28593
Te  m  p
 p m  3
 227.5( N .m)
m
s (1  s)
s
2 60
c) Moment khởi động:
2

e
star

T

 p

3 Vth Rr'

s  Rr' 2  ( Zth  xlr' ) 2 



3  450 2  0.5
 95.73( N .m)
377 0.52  (2.7  2.3)2 

Độ trượt mới tại moment cực đại:

Rr'
0.5
smt 

 0.1
'
Z th  xlr 2.3  2.7
Moment cực đại tương ứng:
2

e
max

T

Vth
3
3
4502
 p 
 2 
 483.42( N .m)
2 s ( Zth  xlr' )
2 377  (2.3  2.7)


Bài 7.23
a) S=0.03
Ps  sPag  1000.0,03  30(W )
Pm  Pag (1  s)  1000(1  0,03)  970(W )

60 f 60.60

 1200( rpm )
3
p
 N s (1  s )  1200(1  0,03)  1164( rpm )

NS 

b)

N act

wm  ws (1  s )  377 (1  0.03)  365,7 (rad / s)
Te 

p.Pm

m



970.3
 7,97 ( N / m)
365,7

Bài 7.25:
Tốc độ đồng bộ:

60 f 60  60


 3600rpm
p
1
a) Độ trượt
3600  1600
s
 0.555
3600
Tần số roto :
fr = f x s = 60x0.555 = 33.33 (Hz)
ns 

b) Mạch tương đương Thevenin:

Z th 

( j1.81)( j 22.62)
 j1.676()
j1.81  j 22.62

Vth 

j 22.62
 63.50o  58.80o (V )
j1.81  j 22.62

Dòng điện roto quy đổi về stato:

I r' 

Vth

Rr'
 Z th  jxlr'
s
Công suất cơ:



58.80 o
0.4
 j (1.376  1.19)
0.5555

 19.9  75.9o ( A)


Rr'
0.5
(1  s )  3 19.92 
 (1  0.555)  380.3(W )
s
0.555
Moment điện từ:
Pm  3I r'2

Pm
P
380.3

 p m  3
 2.269( N .m)
m
s (1  s )
s
2 60(1  0.555)
c) Độ trượt mới tại moment cực đại:
Rr'
0.4
smt 

 0.1396
'
Z th  xlr 1.676  1.19
d) Moment cực đại tương ứng:
Te 

Pm

p

2

e
max

T

Vth
3

3
58.82
 p 
 2 
 4.8( N .m)
2 s ( Z th  xlr' )
2 377  (1.676  1.19)