ĐỀ SỐ: 1
Các tham số định mức của động cơ KĐB ba pha rôtor dây quấn kiểu MTM612- 10 là: Pđm = 50kW; nđm = 577v/p; Mth/Mđm = 2,8; E20 = 223V; fđm=50Hz; I2đm = 140A.
1. Hãy tính các giá trị của Mth, sđm, sth và tần số dòng điện rotor khi động cơ làm việc ở trạng thái định mức.
2. Viết phương trình đặc tính cơ tự nhiên của động cơ trên theo biểu thức gần đúng với các giá trị Mth và sth vừa tính được.
3. Tính giá trị điện trở phụ mắc vào mạch rotor để động cơ quay với tốc độ 250 v/p
Câu 2: (6 điểm)
Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức là: Pđm = 4,2kW; Uđm = 220V; Iđm =20A; nđm = 500v/p
1. Hãy xác định trị điện áp đặt vào phần ứng để dòng điện khởi động tương ứng đúng bằng 2,5Iđm. Tính mômen khởi động của động cơ ứng với điện áp đó?
2. Động cơ đang làm việc với tải thế năng định mức, đột ngột giảm áp xuống giá trị 170V. Hãy vẽ đặc tính cơ minh họa quá trình chuyển đổi trạng thái và mô tả diễn biến của quá trình đó. Tính tốc độ ổn định của động cơ khi đó?
3. Tính tốc độ làm việc ổn định của động cơ khi phần ứng được mắc thêm điện trở phụ Rf=0,75, các tham số khác là định mức.
40 trang |
Chia sẻ: hoang10 | Lượt xem: 2911 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Một số đề ôn tập truyền dòng điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỀ SỐ: 1
Các tham số định mức của động cơ KĐB ba pha rôtor dây quấn kiểu MTM612- 10 là: Pđm = 50kW; nđm = 577v/p; Mth/Mđm = 2,8; E20 = 223V; fđm=50Hz; I2đm = 140A.
1. Hãy tính các giá trị của Mth, sđm, sth và tần số dòng điện rotor khi động cơ làm việc ở trạng thái định mức.
2. Viết phương trình đặc tính cơ tự nhiên của động cơ trên theo biểu thức gần đúng với các giá trị Mth và sth vừa tính được.
3. Tính giá trị điện trở phụ mắc vào mạch rotor để động cơ quay với tốc độ 250 v/p
Câu 2: (6 điểm)
Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức là: Pđm = 4,2kW; Uđm = 220V; Iđm =20A; nđm = 500v/p
1. Hãy xác định trị điện áp đặt vào phần ứng để dòng điện khởi động tương ứng đúng bằng 2,5Iđm. Tính mômen khởi động của động cơ ứng với điện áp đó?
2. Động cơ đang làm việc với tải thế năng định mức, đột ngột giảm áp xuống giá trị 170V. Hãy vẽ đặc tính cơ minh họa quá trình chuyển đổi trạng thái và mô tả diễn biến của quá trình đó. Tính tốc độ ổn định của động cơ khi đó?
3. Tính tốc độ làm việc ổn định của động cơ khi phần ứng được mắc thêm điện trở phụ Rf=0,75W, các tham số khác là định mức.
Câu 1: (4 điểm)
ĐỀ SỐ: 2
Câu 1: (4 điểm)
a) Thiết lập phương trình đặc tính cơ động cơ không đồng bộ ba pha.
b) Phân tích yếu tố ảnh hưởng của điện trở phụ mạch rotor tới đặc tính cơ.
Câu 2: (6 điểm)
Cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức:
Pđm = 20,5 kW, Uđm = 440V, Iđm = 55A, nđm = 1000v/p.
1. Xác định tốc độ làm việc của động cơ khi giảm từ thông bằng 2/3 của Fđm, các yếu tố khác là định mức.
2. Động cơ đang làm việc với tải thế năng định mức, đột ngột đóng một điện trở 2,5 W vào mạch phần ứng. Hãy vẽ đặc tính cơ minh họa và mô tả diễn biến quá trình chuyển đổi trạng thái. Tính tốc độ ổn định của động cơ khi đó.
3. Đông cơ đang kéo tải thì đột ngột đóng một điện trở phụ vào mạch phần ứng để sao cho động cơ giảm tốc sau đó tải bị treo, Tính điện trở phụ đó(tải thế năng định mức)
ĐỀ SỐ: 3
Câu 1: ( 4 điểm)
Một động cơ không đồng bộ ba pha có các tham số sau: Pđm = 7,5 kW; nđm= 945v/p; Mth/Mđm= lM =2,5; fđm = 50Hz; 2p = 6; Uđm = 380V.
Hãy tính các giá trị của Mth, sđm, sth và tần số dòng điện rotor khi động cơ làm việc ở trạng thái định mức.
Tính mômen khởi động tự nhiên của động cơ.
Xác định mômen tới hạn của động cơ khi điện áp nguồn cung cấp giảm lần so với định mức. Tính tốc độ động cơ khi đó, biết tải là thế năng định mức và các yếu tố khác
Câu 2: ( 6 điểm)
Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức là:
Pđm = 10kW; Uđm = 110V; Iđm =100A; nđm = 500v/p.
Xác định độ cứng của đường đặc tính cơ tự nhiên và độc cứng của đặc tính cơ khi giảm từ thông 10% so với Fđm.
Vẽ đặc tính cơ nhân tạo và độ cứng đặc tính cơ khi phần ứng có điện trở phụ Rf =1,5W.
Tính tốc độ làm việc ổn định của động cơ khi giảm 20% điện áp phần ứng so với giá trị định mức khi Mc=0,7Mđm.
ĐỀ SỐ: 4
Câu 1: (4 điểm)
Một động cơ điện KĐB ba pha rotor dây quấn, đang làm việc trên đường đặc tính cơ tự nhiên với tải thế năng Mc = 23,7N.m. Các số liệu của động cơ như sau: Pđm = 2,2kW; nđm = 885v/p; lM = 2,3; 2p = 6; Iđm = 12,8A; Uđm = 220V; E2đm = 135V.
Xác định độ trượt tới hạn khi thêm vào rotor điện trở bằng 1,5W, tính mômen tới hạn tương ứng.
Tính điện trở phụ cần thiết thêm vào mạch rotor để động cơ có mômen khởi động cực đại. Hãy xác định tốc độ làm việc của động cơ ứng với điện trở phụ đó, biết mô men tải là phản kháng định mức
Câu 2: (6 điểm)
Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức là: Pđm = 4,2kW; Uđm = 220V; Iđm =20A; nđm = 500v/p.
1. Động cơ trên trang bị cho máy nâng hạ với tải Mc=0,8Mđm và đã nâng tải xong, xác định điện trở phụ Rf mắc vào động cơ để tải được hạ với tốc độ ½ tốc độ định mức, hãy vẽ đặc tính cơ khi đó.
2. Động cơ trên đang làm việc ổn định trên đường đặc tính cơ tự nhiên với tải Mc=0,8Mđm hãy tính tốc độ làm việc khi đó. Nếu đột ngột giảm điện áp xuống 180V tính tốc độ không tải tương ứng, vẽ đặc tính cơ minh họa và mô tả diễn biến của quá trình xảy ra sau đó. Dòng điện phần ứng tại thời điểm ban đầu giảm áp là bao nhiêu?
ĐỀ SỐ: 5
Câu 1: (4 điểm)
Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức là: Pđm = 4,2kW; Uđm = 220V; Iđm =20A; nđm = 500v/p. Động cơ được cấp từ một bộ chỉnh lưu cầu 1 pha có điện áp nguồn là U=220, góc điều khiển , bội số mômen khởi động của tải là Km=2,5, sai lệch tốc độ là s=5%
1. Tính dải điều chỉnh D của hệ truyền động trên, biết nội trở bộ chỉnh lưu là Rb=0,05W.
2. Giả sử động cơ đang làm việc với tải định mức, góc điều khiển nhỏ nhất. Đột ngột tăng góc điều khiển tới 45o. Tính dòng điện ngay khi tăng góc điều khiển, tính tốc độ ổn định tương ứng sau đó.
3. Vẽ họ đặc tính cơ của hệ, trình bày các trạng thái làm việc có thể có của hệ, biết tải là thế năng.
Câu 2: (6 điểm)
Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có các thông số: Pđm=95(KW), Uđm=220 (V), Iđm= 470(A), dòng kích từ định mức Itđm= 4,25(A) điện áp kích từ định mức Uktđm=220V, nđm=500(Vg/ph), Rư=0,025(W). Tính:
1. Điện trở điều chỉnh Rf mắc vào mạch phần ứng để tốc độ động cơ n=0,5 nđm, biết từ thông, điện áp phần ứng và tải là định mức.
2. Tốc độ động cơ n(vg/p) và độ cứng đặc tính cơ khi từ thông kích từ giảm 20% so với giá trị định mức, biết điện áp phần ứng là 175V, tải định mức.
ĐỀ SỐ: 6
Câu 1: (4 điểm)
Một động cơ không đồng bộ ba pha rotor dây quấn có các tham số sau: Pđm=2,2KW, nđm=885V/phút, fđm=50Hz, hệ số mômen cực đại lm=2,3, số cặp cực p=3, I2đm=12,8A, E2đm=135V, Uđm=220V.
1. Xác định tốc độ làm việc ổn định của động cơ trên đặc tính cơ tự nhiên khi mômen cản tác động lên đầu trục động cơ là Mc=0,5Mth (Mth là moomen tới hạn của động cơ)
2. Xác định tốc độ làm việc ổn định của động cơ khi mạch rotor được mắc thêm một điện trở phụ là 1W. Tải thế năng định mức và các yếu tố khác là định mức.
Câu 2: (6 điểm)
Cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số sau: Pđm = 12kW, Uđm = 220V, Iđm = 64A, nđm = 685v/ph.
1. Tính giá trị dòng mở máy tự nhiên.
2. Vẽ đặc tính cơ khi điện áp phần ứng là 180V, từ thông định mức
3. Động cơ đang làm việc tại điểm định mức, đột ngột đóng thêm điện trở phụ
vào mạch phần ứng để động cơ giảm tốc và sau đó quay ngược trở lại với tốc độ 0,5nđm. Tính giá trị điện trở phụ đó, vẽ đặc tính cơ và mô tả quá trình. Biết Mc = Mđm, tải thế năng.
ĐỀ SỐ: 7
Số tín chỉ: 03
Câu 1: (4 điểm).
Các tham số định mức của động cơ KĐB ba pha rôtor dây quấn kiểu AK – 1148 là:
Pđm = 60kW; nđm = 720v/p; Mth/Mđm = 2,2; E20 = 175V; I2đm = 216A.
1. Hãy tính các giá trị của Mth và sth khi động cơ làm việc ở trạng thái định mức
2.Giả sử động cơ đã nâng tải song. Xác định điện trở phụ mắc vào rotor để động cơ hạ tải với tốc độ 0,5nđm. Biết tải và các yếu tố khác là định mức.
Câu 2: (6 điểm).
Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có các thông số: Pđm=95(KW), Uđm=220 (V),
Iđm= 470(A), dòng kích từ định mức Itđm= 4,25(A) điện áp kích từ định mức Uktđm=220V, nđm=500(Vg/ph), Rư=0,025(W).
1. Xác định tốc độ làm việc ổn định của động cơ khi từ thông giảm 20% so với từ thông định mức, điện áp phần ứng và tải là định mức.
2. Tính giá trị điện trở điều chỉnh Rf mắc vào mạch phần ứng để tốc độ ổn định của động cơ bằng tốc độ định mức, biết từ thông, điện áp phần ứng và tải là định mức.
3. Hãm ngược động cơ trên bằng đảo chiều điện áp và thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng. Xác định giá trị điện trở hãm nhỏ nhất cần mắc vào mạch phần ứng sao cho động cơ sẽ dừng sau khi giảm tốc. Biết tải là định mức.
ĐỀ SỐ: 8
Câu 1: (4 điểm)
1. Nêu điều kiện ổn định tĩnh của truyền động điện.
2. Xét xem điểm A có phải là điểm làm việc ổn định không?
Câu 2: (6 điểm)
Cho động cơ không đồng bộ ba pha có các số liệu sau: Pđm=60KW; nđm=720V/phút; lm=Mth/Mđm=2,2; E20 = 175V; I2đm= 216A; 2p=6.
1. Tính mômen khởi động trực tiếp của động cơ.
2.Xác định tốc độ làm việc ổn định của động cơ trên đặc tính cơ tự nhiên khi mômen tải tác dụng lên trục động cơ là Mc=0,8Mđm. Vẽ đặc tính cơ minh họa ( Vẽ định tính).
3. Động cơ trên đang kéo tải phản kháng định mức đột ngột đóng thêm một điện trở phụ là 1,5W vào mạch roto và đảo thứ tự hai trong ba pha điện áp nguồn. Mô tả hiện tương xảy ra , xác định mô men hãm ban đầu và tốc độ làm việc ổn định của động cơ sau đó, biết các yếu tố khác là định mức..
ĐỀ SỐ: 9
n
(
v
/
p
)
M
(
N
.
m
)
0
n
Đ
=
f
(
MĐ)
n
c
=
f
(
M
C
)
A
.
Câu 1: (4 điểm)1. Nêu điều kiện ổn định tĩnh của truyền động điện.
2. Xét xem điểm A có phải là điểm làm việc ổn định không?
Câu 2: (6 điểm)
Một động cơ không đồng bộ ba pha có các tham số sau: Pđm = 7,5Kw; nđm= 945v/p; Mth/Mđm= lM =2,5; fđm = 50Hz; 2p = 6; E2đm = 135V; Uđm = 380V.
Tính mômen khởi động trực tiếp của động cơ.
Xác định tốc độ làm việc của động cơ khi làm việc trên đường đặc tính cơ tự nhiên với mômen phụ tải đặt lên trục động cơ Mc = 1,2Mđm. Vẽ đặc tính cơ minh họa (Vẽ định tính).
Cho dòng điện rotor là I2đm= 17,5A. Xác định tốc độ làm việc ổn định của động cơ khi mạch roto được mắc thêm một điện trở phụ là 1W. Tải thế năng định mức.
ĐỀ SỐ: 10
Câu 1: (4 điểm).
Một động cơ điện KĐB ba pha rotor dây quấn, đang làm việc trên đường đặc tính cơ tự nhiên với Mc = 23,7N.m. Các số liệu của động cơ như sau: Pđm = 2,2kW; nđm = 885v/p; lM = Mth/Mđm= 2,3; 2p = 6; Iđm = 12,8A; Uđm = 220V; E20 = 135V.
1. Tính Mth, sth, sđm
2. Xác định tốc độ làm việc của động cơ khi thêm vào Rotor điện trở bằng 1,5W. Tính điện trở phụ cần thiết thêm vào mạch rotor để động cơ làm việc ổn định với tốc độ n = -300v/p.
Câu 2: (6 điểm).
Cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số sau: Pđm = 25kW; Uđm = 220V; Iđm = 128(A); nđm = 3000(v/p).
1. Xác định độ cứng của đường đặc tính cơ tự nhiên.
2. Xác định tốc độ làm việc ổn định và giá trị dòng mở máy nhân tạo của động cơ khi thêm RP = 1,5(W) vào mạch phần ứng, tải phản kháng Mc = Mđm
3. Với tốc độ vừa tính được ở trên, hãy kết luận về trạng thái làm việc tương ứng của động cơ khi đó.
Bài làm đề 1
Câu
Nội dung
Điểm thành phần
1
2
Mô men tới hạn khi làm việc định mức là:
Mth=km.Mđm,
theo bài cho km=2,8;
Mđm=9,55.Pđm/nđm=9,55.50.103/577=827,56(Nm) nên
Mth=2,8x827,56=2317.168
0,5
Ta có bảng tốc độ đồng bố sau ứng với tần số 50Hz
Số đôi cực
1
2
3
4
5
Tốc độ đồng bộ 60f/p(Vg/p)
3000
1500
1000
750
600
0,5
. Do độ trượt của động cơ nhỏ nên tốc độ định mức của động cơ thường nhỏ hơn và gần bằng tốc độ đồng bộ. Nên suy ra số đôi cực của động cơ là 5. Suy ra độ trượt định mức là:
sđm=0,0383
0,5
Ta có công thức gần đúng: , ứng với mômen định mức ta suy ra độ
0,5
trượt giới hạn định mức khi đã biết độ trượt định mức:
0,25
Từ đay suy ra:
=2.km=5,6 hay là sth2 -2.km.sđm.sth+sđm2 =0 suy ra D=(km.sđm)2-sđm2= sđm2 .(km2_1)
0,25
suy ra 2 giá trị của sth: sth1=(loại do >1); thỏa mãn
0,5
Ta có phương trình đặc tính cơ là , theo phần trên thì suy ra:
0,25
0,5
3
Vẽ đặc tính cơ gần đúng theo 2:
Ta lập bảng quan hệ M(s) như sau:
s
0.01
0.03
0.04
0.1
0.15
0.185
M
249,77
732,26
957,267
1938,61
2267,13
2317,2
s
0.2
0.3
0.35
0.6
0.7
0.8
1
M
2310,14
2070,5
1914,6
1304,9
1144,8
1017,3
828, 98
0,5
Từ đó ta vẽ được đồ thi gần đúng như sau:
M
0
500
1000
1500
2000
2500
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
M
s
Sth
Mth
0,5
Đặc tính cơ chia làm hai khoảng : Khoảng thứ nhất từ điểm không tải lý tưởng tới điểm tới han có độ cứng âm, là đoạn đặc tính làm việc. Khoảng thứ hai từ điểm tới hạn trở đi thì có độ cứng dặc tính cơ dương, động cơ không làm việc ở đoạn đặc tính nay
0,25
Câu 2: (5 điểm)
Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức là: Pđm = 4,2kW; Uđm = 220V; Iđm =20A; nđm = 500v/p
1. Hãy xác định trị điện áp đặt vào phần ứng để dòng điện khởi động động cơ ban đầu đúng bằng 2,5Iđm. Tính mômen khởi động khi đó
2. Động cơ đang làm việc với tải thế năng định mức, đột ngột giảm áp xuống giá trị 170V. Hãy phân tích diễn biến của quá trình xảy ra sau đó và vẽ đặc tính cơ minh họa. Tính tốc độ ổn định của động cơ khi đó.
3. Tính tốc độ làm việc ổn định của động cơ khi phần ứng được mắc thêm điện trở phụ Rf=0,75W, các tham số khác là định mức.
Bài làm
1. Dòng điện khởi động của động cơ là Ikđ=
Trong đó Rư»0,5(1-hđm )Uđm/Iđm
hđm » Pđm/(Uđm.Iđm)=4200/(220.20)=0.95 à Rư=0,5(1-0,95).220/20=0,275 W à Uư=Rư.Ikđ
Theo bài cho thì Ikd=2,5Iđm Nên Uư=2,5.Iđm.Rư=2,5.20.0275 = 13,75V
Ta có
Suy ra Mkd=KFđm.Ikd= 4.09695 .2,5.20= 204.8475 Nm
2. Tốc độ không tải lý tưởng ứng với điện áp 170 V là
<nđm nên suy ra có quá trình hãm tái sinh
A
B
C
D
Mđm
M
ω
0
Khi giảm áp đột ngột, do có quan tính nên tốc độ của động cơ không thể giảm đột ngột. Quá trình chuyển đổi trạng thái từ điểm làm việc ban đầu A sang điểm B, tại B do mômen của động cơ đang âm, nhỏ hơn mômen tải nên động cơ giảm tốc. Tới C thì mômen bát đầu dương nhưng nó vẫn nhỏ hơn mômen tải nên động cơ tiếp tục giảm tốc tới D thì làm việc ổn định, do mômen động cơ và tải cân bằng nhau. Đoạn đặc tính BC có mômen âm, tức động cơ sinh ra mômen hãm. Dòng điện hãm âm, nhưng áp dương nên công suất điện động cơ tiêu thu âm, tức là động cơ làm việc ở trạng thái hãm tái sinh
Tốc độ ổn định tại điểm D là
hay 383,12 Vg/ph
3. Tốc độ nNT=9,55.48,66=464,7 v/phĐề 2:
Câu 1: (5 điểm)
a)Thiết lập phương trình đặc tính cơ động cơ không đồng bộ ba pha?
b)Phân tích yếu tố ảnh hưởng của tần số tới đặc tính cơ ĐKB?
Bài làm
Câu
Nội dung
Điểm thành phần
1a
Ta có sơ đồ thay thế gần đúng của một pha dộng cơ KĐB như sau :
Rm
Xm
R1
X’2
R’2/s
I1
I’ 2
Im
U1
X1
U1 ,I1: Điện áp dòng điện pha Stator.
I’ 2: Dũng điện pha rotor đó quy đổi về stato
R1,X1: Điện trở và điện khỏng stator
R’2 , X’2: Điện trở và điện khỏng rotor đó quy đổi về stator
Xm, Rm :Điện trở và điện kháng mạch từ hóa
0,5
s = (w1 - w)/w1 : độ trượt tốc độ
w1 = 2pf1/p : Tốc độ từ trường quay ; w : Tốc độ động cơ, f1 : Tần số nguồn điện cấp cho stator. p : là số đôi cực.
Từ sơ đồ thay thế ta có : I1»U1
trong đó Xnm= X1+ X’2 gọi là điện kháng ngắn mạch
Im= ; I’ 2=
0,5
0,5
Để tìm phương trình đặc tính cơ ta dựa vào phương trình cân bằng công suất trong động cơ : P12=Pcơ+DP2
P12=Mđt.w1: Công suất truyền từ stator sang rotor. Với Mđt : Mô men điện từ
Pcơ=Mc .w : Công suất cơ trên trục động cơ. Với Mc : Mômen tải.
DP2 : Tổn hao đồng ở rotor
0,5
Khi làm việc thì mô men điện từ cân bằng với mô men tải và ta gọi chung là mô men M.
Mw1= Mw+DP2 à DP2= Mw1 - Mw
0,5
Mặt khác DP2=3.I’ 2 .R’2 nên M=(3.I’ 2 .R’2 ) / (sw1)
Từ đó ta có phương trình đặc tính cơ của động cơ KĐB là : M=
Đặc tính cơ là một đường cong và có điểm tới hạn thỏa món từ đó ta có thể tìm được điểm này là (Mth , sth)
sth=
Mth= (*)
0,5
0,5
1b
Xuất phát từ biểu thức w1 = 2pf1/p, ta thấy rằng khi thay đổi tần số sẽ làm tốc độ từ trường quay và tốc độ động cơ thay đổi.
Xét trường hợp khi tăng tần số f1>fđm thỡ theo (*) ta cú
( ở đây coi R1 rất nhỏ , cú thể bỏ qua)
Do cấu tạo của động cơ nên ta không thể tăng điện áp lớn hơn điện áp định mức, mà ở đây ta giữ nguyên điện áp bằng định mức do vậy Mth~1/f12
Trong vùng này mômen tới hạn sẽ giảm bình phương so với tần số
0,5
Xét trường hợp khi giảm tần số f1<fđm thì tổng trở động cơ sẽ giảm và nếu giữ nguyên điện áp U1 thì động cơ sẽ bị quá dòng. Do vậy khi giảm tần số cần phải giảm điện áp theo một quy luật nhất định sao cho động cơ sinh ra được một mô men như trong chế độ định mức. Nếu ta giữ mô men tới hạn không đổi thì cần phải điều chỉnh U1/f1 = const
0,5
Ta được họ đặc tính cơ như hình sau : ( f11 >f12 >f13 >f1đm >f14 >f15)
f1đm
f11
f12
f13
f14
f15
0,5
Câu 2: (5 điểm)
Cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các thông số định mức: Pđm = 20,5Kw, Uđm = 440V, Iđm = 55A, nđm = 1000v/p.
1. Xác định tốc độ làm việc của động cơ khi giảm từ thông còn 2/3Fđm, tải định mức.? Tính độ cứng của đặc tính cơ động cơ khi đó?
2. Động cơ đang làm việc với tải thế năng định mức, đột ngột đóng một điện trở 8,5 W vào mạch phần ứng. Hãy phân tích diễn biến của quá trình xảy ra sau đó và vẽ đặc tính cơ minh họa. Tính tốc độ ổn định của động cơ.
3. Tính điện trở phụ mắc vào phần ứng động cơ để động cơ ở trạng thái treo tải(tải thế năng định mức)
Giải:
Ý
Nội dung
Số điểm
1
Ta có Rư»0,5(1-hđm )Uđm/Iđm
hđm » Pđm/(Uđm.Iđm)=20500/(440.55)=0,85 à Rư=0,5(1-0,85).440/55=0,611 W
0,5
Ta có
0,25
0,25
βNT =
0,5
2
A
B
C
D
Mđm
M
ω
0
0,5
Ta có tốc độ ổn định của động cơ là:
0,5
Tốc độ có giá trị âm thể hiện động cơ bị quay ngược lại so với cũ.
0,25
Quá trình dễn biến như sau:
Khi đóng Rf đủ lớn đột ngột vào P/ư, do có quan tính nên tốc độ của động cơ không thể giảm đột ngột. Quá trình chuyển đổi trạng thái từ điểm làm việc ban đầu A sang điểm B, tại B do mômen của động cơ nhỏ hơn mômen tải nên động cơ giảm tốc. Tới C thì động cơ bắt đầu khởi động theo chiều ngược lại nhưng mômen động cơ vẫn nhỏ hơn mômen tải nên động cơ tiếp tục giảm tốc tới D thì làm việc ổn định, do mômen động cơ và tải cân bằng nhau. Đoạn đặc tính cơ CD thể hiện đoạn hãm ngược, vì lúc này động cơ sinh ra mô men để hãm động cơ, tải trở thành mômen quay
0,5
3
Câu 1: (5 điểm)
Hãy tính chọn công suất của động cơ nâng trong cầu trục có biểu đồ mô men phụ tải tĩnh như hình vẽ, giả thiết rằng không có tổn hao trong các khâu truyền lực, nđm= 720 v/p.
Bài làm
Ta có mômen trung bình tác động vào động cơ là:
Công suất trung bình:
Từ đó ta chọn công suất động cơ trong khoảng Pđm=(1,1÷1,3)Ptb=(16607,12 ÷19626,6 )W
Hoặc theo mômen Mđm=(1,1÷1,3)Mtb=(220.28÷260,3 )Nm
Và sau khi chọn động cơ phải kiểm nghiệm liệu động cơ có mômen khởi động lớn hơn 270 Nm
Câu 2: (5 điểm)
Cho động cơ một chiều kích từ độc lập có các thông số: Pđm=95(KW), Uđm=220 (V), Iđm= 470(A), dòng kích từ định mức Itđm= 4,25(A) điện áp kích từ định mức Uktđm=220V, nđm=500(Vg/ph), Rư=0,025(W). Tính:
1. Điện trở điều chỉnh Rf mắc vào mạch phần ứng để tốc độ động cơ n=0,5 nđm, biết từ thông, điện áp phần ứng và tải là định mức.
2. Tốc độ động cơ n(vg/p) và độ cứng đặc tính cơ khi từ thông kích từ giảm 20% so với giá trị định mức, biết điện áp phần ứng là 190V, tải định mức.
3. Giả sử động cơ đang làm việc định mức. Đột ngột đặt một điện áp -50 V và đóng điện trở phụ Rf=15W, tính dòng điện ban của quá trình và tốc độ ổn định của động cơ sau đó, biết tải là mômen cản phản kháng định mức. Hãy phân tích diễn biến quá trình
ý
Nội dung
Điểm
1)
Ta có wđm=nđm/9,55=500/9,55=52.356 (Rad/s)
Uđm= Iđm.Rư + Eđm= Iđm.Rư + KFđmwđm
0,5
suy ra KFđm=(Uđm- Iđm.Rư)/wđm=(220-470.0,025)/ 52,356 = 3,977575
0,5
Ta có w =0,5 nđm/9,55=250/9,55=26,18 rad/s
0,5
Do tải định mức nên Iư=Iđm và từ thông định mức nên ta có:
Uđm- Iđm.(Rf + Rư) = KFđmw hay
0,5
Rf = (Uđm -KFđmw)/Iđm – Rư=(220 – 3,97. 26,18)/470 – 0,025 = 0,222 W
0,25
2)
Do từ thông giảm đi 20% nên KF =0,8 KFđm và do tải định mức nên I = Iđm từ đó ta tính được tốc độ là:
0,25
w =(U- Iđm.Rư)/ KF = (U- Iđm.Rư)/ 0,8KFđm =(190-470.0,025)/(0,8.3,977 )=56,02 rad/s hay n= 9,55. 56,02 = 535,04Vg/ph.
0, 5
3)
A
B
D
Mđm
M
ω
0
C
-Mđm
0,5
Dòng điện ban đầu
Ihđ=-
=
0,5
Trước hết ta phải xem mômen khởi động (Inm)của động cơ có lớn hơn mômen tải(Iđm )không, nếu không thỏa mãn thi động cơ giảm tốc độ sau đó dừng hẳn. Ta tính Inm=-U/(Ru+Rf )=-50/(15+0,025)=- 14.64 A;
0,5
Do |Imm|<Iđm nên động cơ giảm tốc và sau đó dừng hẳn
Tốc độ ổn định sau đó là
0,5
ĐÁP ÁN ( ĐỀ SỐ 06)
Câu
Nội dung
Điểm
Câu 1
Tổng điểm
6đ
1. Tính giá trị dòng mở máy tự nhiên:
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Với:
0,25đ
0,25 đ
Suy ra: 2460,81172(N.m)
0,25đ
2. Vẽ đặc tính cơ tự nhiên:
* Tính toán hai điểm đặc biệt để vẽ:
- Điểm không tải lý tưởng tự nhiên: A(0, n0) (hoặc A(0, w0))
0,25đ
với: