ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN MÁY ĐIỆN: bài tập môn máy điện có lời giải

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN MÁY ĐIỆN 1
(Bài tập môn máy điện 1)
Câu hỏi
Câu 1: Một động cơ kính từ song song có Pđm= 90 kW, Uđm = 220V, Rư =
0.012 Ω, r1 = 51,764 Ω, Iđm = 464,25A, nđm = 500v/ph. Tính:
a.Tổng tổn hao và hiệu suất của tải ở chế độ định mức
b.Tổn hao đồng trong máy
c. Tổn hao không tải và dòng điện không tải

a
b
c

d.Momen điện từ ở tải định mức
Câu 2: một máy phát điện một chiều kích thích song song có : Pđm = 55 kW,
Uđm = 220V, It = 5A, Rư = 0,026 Ω, Rctp = 0,014 Ω, 2Utx = 2,4V, nđm =
1250vg/ph, đm= 0,86.
Nếu chuyển sang làm việc ở chế độ động cơ điện với điện áp 220V thì công suất
lá 50kW . giả thiết trạng thái bảo hòa mạch từ và hiệu suất không đổi.
Tốc độ quay của máy khi hoạt động ở chế độ động cơ với tải định mức nđmĐ
Tổng tổn hao trong máy khi hoạt động ở chế độ động cơ với tải định mưc.
Tốc độ không tải lý tưởng của động cơ.
Câu 3: một động cơ mọt chiều kích thích song song có Uđm=230v, Rư =0,35 Ω,
rt = 288 Ω. Khi Iư = 1,6A, thì n = 1040vg/ph.

a.
b.

Tính điện trở phụ cần thiết để ghép thêm vào mạch phần ứng để có dòng điện mạch
ngoài I = 10,8A và tốc độ n = 600vg/ph.
Với điện trở phụ đó, nếu dòng I = 22,8A thì tốc độ bằng bao nhiêu?

Câu 4: Một đồng cơ một chiều kích thích song song có Pđm = 11kW. Uđm =
220V, Iđm = 58A, nđm = 1450vg/ph, Rư = 0,15Ω, điện trở mạch kích từ rt = 137Ω,
điện áp trên hai chổi than là 2∆Utx = 2V. tính:
a.
b.

Sức điện động phần ứng, momen điện từ ở chế độ định mức
Momen định mức ở cầu trục động cơ M2đm

1


c.

Tốc độ qoay không tải lý tưởng. Biết răng tình trạng bảo hòa của mạch là không
đổi.
Câu 5: Cho 3 máy biến áp có cùng tổ nối giây ∆/Y0 – 11, cùng tỷ số biến áp
U1/U2 = 22/0,4kV vận hành song song. Tham số của máy như sau:
Máy 1: Sđm = 320 kVA, P01= 700W, Pn1 = 3800W, Un1% = 4,0
Máy 2: Sđm = 500 kVA, P02= 950W, Pn2 = 5300W, Un2% = 4,5
Máy3: Sđm = 750 kVA, P03= 1250W, Pn3 = 7000W, Un3% = 5,0
Tính :
a. Tải của mỗi máy khi tải chung là 1570 kVA
b.
c.

Hiệu suất của mổi máy khi tải chung 1570 kVA. Biết cos ᵩ2= 0,8
Đẻ không máy nào bị quá tải thì tải cung cấp cho hô dùng điện là bao nhiêu?

2

Bài làm:
Câu 1: Một động cơ kính từ song song có Pđm= 90 kW, Uđm = 220V, Rư =
0.012 Ω, r1 = 51,764 Ω, Iđm = 464,25A, nđm = 500v/ph. Tính:
a.Tổng tổn hao và hiệu suất của tải ở chế độ định mức
b.Tổn hao đồng trong máy
c. Tổn hao không tải và dòng điện không tải
e

Momen điện từ ở tải định mức

Bài làm
a

Công suất điện động cơ lấy từ lưới vào là:
P1đm = Uđm. Iđm = 220.464.25 = 102,135 kW
Tổng tổn hao trong máy là:

∑P = P −P
1

b

đm

= 102,135 − 90 = 12,135kW

Tổn hao đồng trong máy: Pcu = Pcu.ư +Pcu.t
It =

Ta có:

U
220
=
= 4, 25 A
rt 51, 764

I u = I − I t = 464, 25 − 4, 25 = 460 A

Pcu.ư = I2 ư .Rư = 4602.0,012 = 2,54kW
Pcu.t = I2t . rt = 4,252. 51,764 = 0,93 kW
Pcu = 2,54 + 0,93 = 3,47 kW
c

Tổn hao không tải gồm tổn hao cơ, tổn hao sắt, tổn hao kích từ:
3


Eưđm = U – Iư. Rư = 220 – 460.0,012 = 214,48 V
Pđt = Eưđm. Iưđm = 214,48. 460 = 98,66 kW
Pcơ + Pfe = Pđt – P2 = 98,66 – 90 =8,66 kW
P0 = Pcơ + Pfe + Pcu.t = 8,66 + 0,93 = 9,59 kW
Dòng điện không tải:
I0 =

d

P0 9,59.103

=
= 43.59 A
U
220

Momen điện từ khi tải định mức:
M đm =

a
b
c
a

Pđm
P .60 98, 66.103.60
= đt
=
= 1885, 2 N .m
ωđm 2π .nđm
2π .500

Câu 2: một máy phát điện một chiều kích thích song song có : Pđm = 55 kW,
Uđm = 220V, It = 5A, Rư = 0,026 Ω, Rctp = 0,014 Ω, 2Utx = 2,4V, nđm =
1250vg/ph, đm= 0,86.
Nếu chuyển sang làm việc ở chế độ động cơ điện với điện áp 220V thì công suất
lá 50kW . giả thiết trạng thái bảo hòa mạch từ và hiệu suất không đổi.
Tốc độ quay của máy khi hoạt động ở chế độ động cơ với tải định mức nđmĐ
Tổng tổn hao trong máy khi hoạt động ở chế độ động cơ với tải định mưc.
Tốc độ không tải lý tưởng của động cơ.
Bài làm

ở chế độ máy phát ta có:
Iu ' F = I + I t =

Pdm
55000
+ It =
+ 5 = 255 A
U dm
220

EưF = U + I ưF (Rư + Rctp) + 2Utx =220+255(0,026+0,014) + 2,4 = 232,6V
Ở chế độ động cơ ta có:
Iu " D = I − It =

Pdm
50000
− It =
− 5 = 259,3 A
ηdm .U dm
0,86.220
4


EưĐ = U - I ưĐ (Rư + Rctp) - 2Utx = 220 - 259,3(0,026+0,014) - 2,4= 207,2V
Lấy tỉ số:
EuD Ce .φ .η D nD
=
=
EuF Ce .φ .η F nF
nD = nF .

b

c

EuD
207, 2
= 1250.
= 1113vg / ph
EuF
232, 6

công suất điện động cơ nhận từ lưới:
P1đm = P2đm/ nđm = 50/0,86 = 58,14kW
Tổng tổn hao trong động cơ: = P1đm - P2đm = 58,14 – 50 = 8,14kW
Khi động cơ không tải: I ư =0A nên Eư0 = U= 220V
Khi tải định mức ta có: Eưđm = 207,2V
Lấy tỷ số: Eư0/ Eưđm= n0Đ/nđm
→

n0Đ = nđm

= 111,3. = 1182 vg/ph

Câu 3: một động cơ mọt chiều kích thích song song có Uđm=230v, Rư =0,35 Ω,
rt = 288 Ω. Khi Iư = 1,6A, thì n = 1040vg/ph.
a.
b.

Tính điện trở phụ cần thiết để ghép thêm vào mạch phần ứng để có dòng điện mạch

ngoài I = 10,8A và tốc độ n = 600vg/ph.
Với điện trở phụ đó, nếu dòng I = 22,8A thì tốc độ bằng bao nhiêu?
Bài làm:
a.

Ở tốc độ n = 1040 vg/ph ta có U = Ce.∅.n+ Iư.Rư
⇒n=

U − I u' .Ru '
(1)
Ce .φ

Ở tốc độ n = 600vg/ph ta có U = Ce.∅.n’+ Iư.(Rư + Rf)
⇒ n' =

U − I 'u' .( Ru ' + R f )
Ce .φ

(2)

Chia (1) cho (2) ta được:
5


U − I u' .Ru '
n
=
(3)
n ' U − I 'u ' ( Ru ' + R f )

Ta có Iư = 1,6A
I’ư = I’ – I’t = 40,8 - = 40 A
Thay Iư và I’ư vào (3) ta có:
1040
230 − (1, 6 × 0,35)
=
⇒ R f = 2,1Ω
600 230 − 40 × (0,35 + R f )
b.

Khi I = 22,8A thì I”ư = I – I”t = 22,8 – (230/288) = 22A
Tốc độ tương ứng với dòng điện là:
n" =

U − I "( Ru ' + R f )
Ce .φ

(4)

Chia biểu thức 2 cho biểu thức 4 ta có:
n ' 600 U − I '( Ru ' + R f ) 230 − 40(0,35 + 2,1)
=
=
=
n " n " U − I "( Ru ' + R f ) 230 − 22(0,35 + 2,1)

Suy ra n”= 800 vg/ph
Câu 4: Một đồng cơ một chiều kích thích song song có Pđm = 11kW. Uđm =
220V, Iđm = 58A, nđm = 1450vg/ph, Rư = 0,15Ω, điện trở mạch kích từ rt = 137Ω,
điện áp trên hai chổi than là 2∆Utx = 2V. tính:

d.
e.
f.

Sức điện động phần ứng, momen điện từ ở chế độ định mức
Momen định mức ở cầu trục động cơ M2đm
Tốc độ qoay không tải lý tưởng. Biết răng tình trạng bảo hòa của mạch là không
đổi.
Bài làm:

a.

Dòng kích từ
6


It =

U 230
=
= 1, 6 A
rt 137

Dòng điện phần ứng: Iưđm = Iđm – It = 58- 1,6 = 56,4A
SĐĐ phần ứng: Eưđm = U- Iư.Rư - 2∆Utx = 220 – 56,4.0.15 – 2 = 209,54 V
Momen điện từ :
M=

b.

Momen định mức ở đầu trục động cơ
M=

c.

Pdt Pdt .60 Eu ' .I u ' .60 209,54.56, 4.60
=
=
=
= 77,87 Nm
ω
2π .n
2π .n
2π .1450

Pdt Pdt .60 11000.60
=
=
= 72,5 Nm
ω
2π .n 2π ..1450

Ta có Eưđm = Ce.∅.nđm = 209,4 V
Eư0 = Ce.∅.n0 = U = 220 V
Lập tỷ số :
Eu '0
n
E
220
= 0 ⇒ n0 = ndm u '0 = 1450.

= 1522vg / ph
Eu ' dm ndm
Eu ' dm
209,54

7