câu hỏi ôn thi máy điện , máy điện 2 có lời giải (chương 2)

BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

BÀI TẬP CHƯƠNG 2 MÁY ĐIỆN 2
Bài 1* : Một động cơ 3 pha, 4 cực, được mắc hình Y; điện áp 400V, 60Hz là : R1=2, R’2=0.2,
X1=0.5 ; X’2=0.2; Xm=20. Nếu tổn hao cơ và sắt tại vận tốc 1755 rmp là 800W hãy tính:
1.
2.
3.
4.

Dịng điện vào
Cơng suất vào
Cơng suất ra
Hiệu suất.
Giải:

1) Độ trượt s== 0.025

Momen điện từ : Te= = 25.9 Nm
Tổng trở của mạch :

Z’2= R2’ + jX2’= 0.2 + j0,2
Zth= R1 + jX1 + = 2,1+ 0.6j

Dòng điện vào I1== 100 (A) 79 ip =up/zth ( up=400/căn 3)
2) Công suất đầu vào : P1= UIcos= .400 100. 0.8=62.35 kw
3) Công suất ra :

Pcu1= 3 3. (100)2.2 = 60 kw
I2’ =

= =315 A

Pcu2= 3. = 0.09 kw
P2 = P1 – Pcu1 – Pcu2 = 2.26 kw
4) Hiệu suất H =3.6 %


BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

Bài 2: *

Bài giải :
1) Tốc độ đồng bộ n1 = = = 1500 vòng/phút
2) Hệ số trượt s = = 0,05
3) Tốc độ mới n2= s’.n1 = 0,02 . 1500 = 30 vịng/phút

4) Tốc độ góc

= 50 (rad/s) Vân tốc trượt câu 2 : 1500 -1425 = 74v/p

Tốc độ góc = 2,5 (rad/s) Vận tốc trượt câu 3 = 1500 -1470 = 30v/p
Bài 3 *:

Bài giải :
5) Hệ số trượt s = = 0,05
6) Điện áp khi rotor đứng yên

U2= U1 .0.4 =88 (V)

Khi rôto đứng yên f2 = f1 nên tỉ số biến đổi điện áp của máy điện không đồng bộ bằng:

Hệ số quy đổi suất điện động Ke = = = 2,5
(xem cơng thức giáo trình trang 42)

Sức điện động cảm ứng trong mỗi pha khi rotor đứng yên
Ke = = 88 (V)


BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ
7) Sức điện động trong mỗi pha khi rotor quay

f2’ = 0,05 .88 = 4,4 (V)
8) Điện áp giữa hai chổi than khi rotor đứng yên bằng E’= 88V
9) f2= s.f1 = 2.5 Hz

Dòng điện trong rotor I = ……………………….
Bài 4:
Bài giải
1) Tốc độ n = = 1800 vòng/phút
2) = 0,332 + 0,462j ( Ohm); = = 14,75 Ohm

Tổng trở mạch từ hóa
=14 (Ohm) = 33
Dịng điện stator
= = 14 (A) = 11,69+ 7,79j (A)
3) Điện áp trên rotor =181(A) ; = 64
Dịng điện rotor
= 12 (A) = 63
Cơng suất lấy từ lưới điện S = .U1.I1 = 11195(W) = 33
Pcu1= 3 376,908 (W)
Pcu2= 3.= 143,424 (W)

P2 = P1 – Pcu1 – Pcu2 = 10634(W)

P1= .U1.I1 . cos = 111551(W)
Hệ số công suất H = = 10%
4) M2 = 56,3 Nm


BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ

1845vịng/phút
Bài 5:
Một động cơ không đồng bộ 3 pha đấu sao nối vào lưới Ud = 380V. Biết Rn = 0,122Ω; Xn =
0,4Ω; f = 50Hz.
1. Tính dịng điện mở máy Imở.
2. Dùng điện kháng mở máy ImơĐK = 300A. Tính điện cảm L của cuộn điện kháng mở máy.
Đáp số: Imở = 526A; L = 1,029 mH
Bài giải:
1) Dòng điện mở máy Imm

Imm = 526A
2) Hệ số giảm dòng khi dùng điện kháng mở máy

Kđk = = 1,753
Điện áp pha dây quấn stator khi mở máy
Umm.pha = = 125,5V
Điện áp pha điện kháng
Uđk = Uđm.pha – Umm = 220 - 125 = 95V
Điện kháng một pha
Xđk = = 0,316 ohm
Điện cảm một pha ( tần số dòng điện 50Hz)

Lđk = = 0,001H
Bài 6:
Một động cơ điện không đồng bộ ba pha Pđm = 45kW; f = 50Hz; Y/∆ - 380/220V; = 6; =
2,7 ; cosϕđm = 0,86; ηđm = 0,91; nđm = 1460vg/ph. Động cơ làm việc với lưới điện Uđ =
380V.
1. Tính Iđm’ , Mđm’ Imở’ Mmở .
2. Để mở máy với tải có mơmen cản ban đầu Mc = 0,45Mđm’ Người ta dùng biến áp tự
ngẫu, có dịng Imm.ba = 100A. Xác định hệ số biến áp k, và động cơ có thể mở máy được
khơng?
3. Cũng với tải trên, dùng điện kháng mở máy với Imm.ĐK = 200A. Xác định điện áp đặt lên
động cơ lúc mở máy và động cơ có thể mở máy được khơng ?
Bài giải :
1) Dòng điện đinh mức động cơ


BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

= = 87,369(A)
Momen định mức động cơ

= 294,35 Nm
Dòng điện mở máy
Momen mở máy Mmm= = 794,75 (Nm)
2) Hệ số biến áp kba

Kba = = 2,29
Momen khi mở máy bằng biến áp :
Mmm.ba =

=

= 0,515 Mđm

Momen mở máy Mmm.ba = 0,515 Mđm > 0,45 Mđm = Mc  động cơ mở máy được
Hệ số giảm dòng khi mở máy bằng điện kháng
Kđk = = 2,62
3) Điện áp đặt vào dây quấn stator khi mở máy

Umm = = 145V
Momen mở máy khi dùng điện kháng :
Mmm.đk =

=

= 0,393 Mđm

Momen mở máy Mmm.đk = 0,393Mđm <0,45 Mđm = Mc động cơ không mở máy được

Bài 7:

Bài giải:


BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

1)
2)
3)
4)

S= = 0,06
Công suất lúc định mức Pđm =  cos = 0,8
Momen định mức M = = = 119 Nm
Hiệu suất = ……….

Bài 8 :

Bài giải :
1) Hệ số trượt: ns = 1430 v/p  S = = 0.05
2) Hiệu suất động cơ %tổn hao = = = 20% => hiệu suất = 0,8  80%
3) Hiệu suất =  P1 = 4200 W ( hoặc lấy 7.75 – 1050 = 4200kw)

Dòng điện định mức Pđiện= .  Iđm = 13,8 (A)

4) Momen định mức của động cơ

Mđm=9,55.

=9,55. = 34,9 (W)

= 1,3  Mmm = 45,34 (Nm)

Momen mở máy khi chuyển qua sẽ giảm 3 lần => =15,113 (Nm)
Bài 9:
Bài giải:
1) Tốc độ trên trục động cơ n = (1-s) . = 1450 vịng/phút
2) Cơng suất tiêu thụ Pđm = UI cos = 16281,38(W) ( I = ; U =380)


BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

3) Công suất đầu ra Hiệu suất = => Pra = 14001,98 (W )
4) Tổn hao động cơ Pth= Pđm– Pra = 2279.4 (W)
5) Momem quay M=9,55. = 103,1 (Nm)

Bài 10:


BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

Bài giải :

Bài 11:

Bài giải:
Tổng tổn hao = 4000 (kW)


BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ

Cơng suất đầu ra= 44000 (kW)
Công suất định mức = 48000 (kW)
Hiệu suất = 44000/48000= 91.6%
Bài 12 :
Bài 13 :
Một động cơ điện không đồng bộ ba pha P đm = 45kW; f = 50Hz; Y/∆ - 380/220V; ; ; cosϕđm =

0,86; ηđm = 0,91; nđm = 1460vg/ph. Động cơ làm việc với lưới điện Uđ = 380V.
a) Tính Iđm’ , Mđm’ Imở’ Mmở .
b) Để mở máy với tải có mômen cản ban đầu Mc = 0,45Mđm’ Người ta dùng biến áp tự ngẫu, có
dịng Imm.ba = 100A. Xác định hệ số biến áp k, và động cơ có thể mở máy được không?

c) Cũng với tải trên, dùng điện kháng mở máy với Imm.ĐK = 200A. Xác định điện áp đặt lên
động cơ lúc mở máy và động cơ có thể mở máy được khơng ?

Bài làm :
a) Dịng điện định mức :
b)

= = 87,369(A)

Bài 14 Một động cơ không đồng bộ ba pha đấu sao nối vào lưới Ud= 380V.
Biết Rn = 0,122 Ω; Xn = 0,4 Ω; f = 50Hz.
a) Tính dịng điện mở máy Imơ


BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

b) Dùng điện kháng mở máy ImoĐK = 300A. Tính điện cảm L của
cuộn điện kháng mở máy.
Bài làm :

Bài 15 : Một động cơ không đồng bộ ba pha dây quấn E2 = 157V; p = 4; f = 50Hz; nđm = 728
vòng/phút , R2 = 0,105 Ω; X2 = 0,525 Ω
Tính mơmen điện từ của động cơ
Bài làm :
Tốc độ từ trường quay:
Hệ số trượt định mức:
Sức điện động khi rotor quay
Điện kháng khi rotor quay
Dòng điện rotor :
Tổng tổn hao đồng của dây quấn rotor:

Công suất điện từ
Momen điện từ

Bài 16: Một động cơ điện không đồng bộ ba pha rơto lồng sóc dây quấn stato đấu tam giác, được
cung cấp bởi nguồn điện ba pha có Uđm = 220V. Biết bội số mở máy 2 . Có thể dùng phương
pháp mở máy Y - để mở máy động cơ khi tải bằng 25% và bằng 50% tải định mức khơng ?

Bài làm :
•

Dùng phương pháp mở máy Y - ∆ : dòng giảm 3 lần và momen mở máy giảm 3 lần :

Khi tải bằng 50% tải định mức : (
Mc >  không mở máy được
Khi tải bằng 25% tải định mức : (
Mc <  mở máy được


BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

Bài 17 :Một động cơ điện không đồng bộ ba pha Pđm =7,5kW ; 220/380 V - Δ/Y ; f = 50Hz ;
p = 2; cosϕđm = 0,88; ηđm = 0,88. Tổn hao sắt từ ∆Pst = 220W ; tổn hao cơ và phụ ∆Pcf =
124,5W ; điện trở dây quấn stato R1 = 0,69Ω.
Tính dịng điện định mức I1đm’ cơng suất tác dụng P1 , công suất phản kháng Q1 , tốc độ
quay n, mômen điện từ.
Biết động cơ mắc vào lưới điện có Uđm = 380V.
Bài làm :
•

Dịng điện định mức : =

= 14,7(A)

•

Cơng suất tác dụng P1 động cơ tiêu thụ:

(w)

Hoặc : P1=
•

Cơng suất phản kháng Q tác dụng :

Q1 =
Hoặc: Q1 = P1 . tan = 4595(W)
Tổn hao đồng dây quấn Stator :
Công suất điện từ :

Tổn hao đồng trên dây quấn rotor

Hệ số trượt định mức :
Tốc đồ quay n :
•
•

Tốc độ động cơ
Momen điện từ :

Bài 18 :Một động cơ điện không đồng bộ ba pha dây quấn stato nối hình tam giác; điện áp lưới

220V ; 50Hz. Số liệu động cơ : p = 2 ; I1 = 21 A ; cosϕ1 = 0,82 ; η = 0,837 ; s = 0,053 .


BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ

Tính tốc độ động cơ, công suất điện động cơ tiêu thụ P1 , tổng các tổn hao, công suất cơ hữu ích
P2 , mơmen quay M động cơ.
Bài làm :
Tốc độ động cơ :
Công suất điện động cơ tiêu thụ : P1=
Cơng suất hữu ích :
Cơng suất tổn hao :
Momen động cơ
Bài 19:Điện áp mạng điện U = 380 V. Tính tốn các phương pháp mở máy sau :
Iđm = 27,3(A); Imm = 150(A); Mđm = 92,2(Nm); Mmm = 119,8(Nm); Mmax = 184,4(Nm)
a) Dùng biến áp tự ngẫu để giảm dịng điện mở máy 2,25 lần thì hệ số biến áp phải là bao nhiêu?
Tính mơmen cản tối đa để động cơ có thể mở máy dược trong trường hợp này.
b) Nếu dùng cuộn điện cảm nối vào phía stato để điện áp vào dây quấn giảm đi 10%. Tính dịng
điện mở máy và mơmen mở máy. Xác định mơmen cản Mc lúc mở máy để động cơ có thể
mởmáy được bằng phương pháp này.
Bài tập
a) Để dòng điện mở máy giảm đi 2,25 lần thì hệ số biến áp kba

Dịng mở máy dùng biến áp tự ngẫu :

A)
Mơmen mở máy khi dùng biến áp tự ngẫu

Để động cơ có thể mở máy khi kba =1,5 thì mơmen cản lực mở máy Mc < 53,24 (Nm)
b) Khi dùng cuộn điện cảm, điện áp đặt vào dây quấn động cơ sẽ bằng 0,9Uđm do đó dịng

điện mở máy:

Mơmen mở máy khi dùng điện kháng:

Để động cơ có thể mở máy được, mômen cản lúc mở máy Mc < 97,03(Nm)


BÀI TẬP CHƯƠNG 2 – MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ

Bài 20: Một động cơ không đồng bộ ba pha rôto dây quấn R2 = 0,0278 Ω,tốc độ định mức nđm =
970 vg/ph, hiệu suất định mức ηđm = 0,885. Tính điện trở phụ mắc vào mạch rôto để tốc độ động
cơ là 700 vg/ph. Cho biết mômen cản của tải không phụ thuộc tốc độ.
Bài giải :
Mômen cản không đổi → mômen điện từ không đổi
Hệ số trượt với tốc độ định mức

Hệ số trượt với tốc độ n = 700 vg/ph
Do đó :
=>