Tóm tắt các công thức cơ bản thuộc nội dung môn máy điện

TÓM TẮT CÁC CÔNG THỨC CƠ BẢN THUỘC NỘI DUNG MÔN MÁY ĐIỆN I. MÁY BIẾN ÁP : 1. Máy biến áp cảm ứng 1 pha  Công suất định mức : 1 1 2 2dm dm dm dm dmS U I U I    (VA)  Sức điện động sơ cấp : 1 14,44w mE f  (V)  Sức điện động thứ cấp : 2 24, 44w mE f  (V)  Hệ số biến áp : 1 1 1 1 2 2 2 2 w w E U I E U I       Thí nghiệm không tải c ó các số liệu : U10 = U1đm; U20; I10; P0.từ đó t ính được : - Dòng điện không tải : 0 0 1 % 100 dm I i I   - Hệ số b iến áp : 10 1 20 20 dmU U U U    - Hệ số c ông suất lúc không tải : 0 0 10 10 cos P U I    - Điện trở nhánh từ hóa : 00 2 0 P r I  () - Tổng trở nhánh từ hóa : 100 10 U z I  () - Điện kháng nhánh từ hóa : 2 2 0 0 0x z r  ()  Thí nghiệm ngắn mạch có các số l iệu : U1N ; I1N = I1đm ; PNđm. Từ đó tính được : - Điện áp ngắn mạch : 1 1 % 100Nn dm U u U   - Hệ số c ông suất lúc ngắn mạch : 1 1 cos NdmN N dm P U I    - Thành phần t ác dụng của điện áp ngắn mạch : % % cosnr n Nu u   - Thành phần phản kháng của điện áp ngắn m ạch : % % sinnx n Nu u   - Điện trở ngắn mạch : ' ' 1 2 1 2 2 1 2 2 Ndmn dm P r r r r r I      () - Tổng trở ngắn m ạch : 1 1 N n dm U z I  () - Điện kháng ngắn mạch : ' ' 2 2 1 2 1 22 2n n nx x x x x z r      () - Dòng điện ngắn mạch sự cố : 1 1 1 1 1 100 100 %100 dm dm dm dm nm N Nn n dm dm U U I I I U Uz u I U        (A)  Hệ số phụ tải : 2 1 2 1 pt dm dm I I K I I    Hiệu suất : 2 2 2 0 cos % 100 cos pt dm pt dm pt Ndm K S K S P K P              Hệ số phụ tải để hiệu suất đạt cực đại : 0.pt max Ndm P K P  và hiệu suất cực đại : . 2 . 2 0 cos % 100 cos 2 pt max dm max pt max dm K S K S P            Độ thay đổi điện áp thứ cấp :  20 2 2 2 20 % 100 % cos % sindm pt nr nx U U u K u u U            2. Máy biến áp 3 pha :  Công suất định mức : 1 1 2 23 3dm dm dm dm dmS U I U I      (VA)  Hệ số biến áp : 1 1 2 2 d d d d E U K E U   và t ùy theo cách đấu dây giữa sơ cấp và thứ cấp có các cách tính : - Nếu đấu Y/ : 11 1 2 2 2 3 w 3 w pd d p UU K U U      - Nếu đấu Y/ Y : 11 1 2 2 2 w w pd d p UU K U U    - Nếu đấu /Y : 11 1 2 22 w1 w3 3 pd d p UU K U U       Ở mba 3 pha : Tổn hao không tải P0 và tổn hao ngắn m ạch Pnđm là của cả 3 pha, v ì thế c ác trở k háng của m ạch điện thay thế cho một pha của m ba khi đấu Y/ hoặc đấu Y/Y0 được tính như s au : - Điện trở nhánh từ hóa : 00 2 03 P r I   () - Tổng trở nhánh từ hóa : 10 03 dmUz I   () - Điện kháng nhánh từ hóa : 2 2 0 0 0x z r  () - Điện trở ngắn mạch : ' ' 1 2 1 2 2 1 2 2 3 Ndm n dm P r r r r r I       () - Tổng trở ngắn m ạch : 1 13 N n dm U z I   () - Điện kháng ngắn mạch : 2 2 n n nx z r  ()  Xác định h iệu suất, độ thay đổi điện áp thứ cấp giống như ở mba 1 pha  Điều kiện để các máy biến áp c ảm ứng 1 pha và 3 pha làm việc song song : 1. Điện áp định mức sơ cấp và thứ cấp của các máy biến áp phải bằng nhau tương ứng, nghĩa l à hệ số biến áp của các máy biến áp phải bằng nhau. 2. Tổ nối dây của các máy biến áp phải giống nhau. 3. Điện áp ngắn mạch của các máy biến áp phải bằng nhau. II. MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ 1. Động cơ không đồng bộ 3 pha  Công suất tác dụng động cơ tiêu thụ : 1 3 cos dm dm dm dm dm P P U I        (W)  Tốc độ của từ trường quay trong m áy : 11 60 f n p   (vòng/phút)  Hệ số trượt ( độ trượt ) : 1 1 1 1 n n s n         Tốc độ quay của rô to :    11 60 1 1 f n n s s p        (vòng/phút )  Tần s ố dòng điện rô to : 2 1f s f   Công suất điện từ trong động cơ : ' 2 2 ' 2 22 2 1 1 1 1 0 2 23 3 3 cu dt dt Pr r P M P I r P I I s s s                (W)  Mô men quay định mức của động cơ : 9,55dm dmdm dm dm P P M n    (N.m)  Biểu thức mô men suy ra từ mạch điện thay thế ĐCKĐB :   2 '2 ' 2 ' 2 2 2 2 1 2 2 ' 21 1 1 '2 1 1 1 2 3 3 3 2 dtP p I r p I r p U rM s s r f s r x x s                                   Mô men m ở m áy ( khởi động ) :     2 ' 1 2 2 2' ' 1 1 2 1 2 3 2 mm kd M dm pU r M M K M f r r x x            (N.m )  Mô men tới hạn ( m ô m en cực đại ) :   2 1 ' 1 1 1 2 3 2 max th qt dm pU M M K M r x x       (N.m)  Độ trượt tới hạn :     ' ' 22 2 '22 ' 1 2 1 1 2 1th dm qt qt r r s s K K x x r x x          Biểu thức đặc t ính cơ thực t ế : 2 2th max th th th th M M M s ss s s s s s     (N.m)  Dòng điện mở máy (khởi động) :     1 2 2' ' 1 2 1 2 mm kd mm dm U I I K I r r x x        (A)  Bội số dòng điện m ở máy (khởi động) : 1mm kd mm kd dm dm dm I I K K I I s      Dòng điện định mức tính theo mạch điện t hay thế :   1 1 2 2' 2'2 1 1 2 dm dm dm U I I r r x x s           (A) 2. Động cơ không đồng bộ 1 pha  Công suất tác dụng động cơ tiêu thụ định m ức : 1 cos dm dm dm dm dm dm P P U I        Tốc độ của từ trường quay trong m áy : 11 60 f n p   (vòng/phút)  Hệ số trượt ( độ trượt ) : 1 1 1 1 n n s n         Tốc độ quay của rô to :    11 60 1 1 f n n s s p        (vòng/phút )  Mô men quay định mức của động cơ : 9,55dm dmdm dm dm P P M n    (N.m)  Dòng điện mở máy (khởi động) :     1 2 2' ' 1 2 1 2 mm kd mm dm U I I K I r r x x         Bội số dòng điện m ở máy (khởi động) : 1mm kd mm kd dm dm dm I I K K I I s     III. MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 1. Máy phát điện đồng bộ 3 p ha :  Công suất định mức : 3dm dm dmS U I   (VA)  Tốc độ định m ức : 1 60 dm f n n p   (vòng/phút)  Phương trình cân bằng điện áp mạch phần ứng :   * * * dbU E I r jx    Từ phương tr ình cân bằng điện áp mạch phần ứng vẽ được đồ t hị véc tơ của mạch điện phần ứ ng, căn cứ đồ thị và hệ thức lượng trong t am giác vuông có t hể suy ra các thông s ố như : E ; xđb = xư + xt ;   Khi biét hệ só công suất cosđm của máy phát có thể t ính được công suất tác dụng v à phản kháng của m áy phát : cosdm dm dmP S  và sindm dm dmQ S  với 2sin 1 cosdm dm    Độ thay đổi điện áp của máy phát : 0 0 % 100dm U U U U      Điều kiện để các máy phát đồng bộ 3 pha làm việc song song : 1. Thứ tự pha của các máy phát phải g iống nhau 2. Điện áp của các máy phát phải bằng nhau 3. Tần số của các máy phát phải bằng nhau 4. Góc pha đầu của điện áp các máy phát phải trùng nhau 2. Động cơ đồng bộ 3 pha :  Công suất tác dụng động cơ tiêu thụ : 1 3 cos dm dm dm dm dm P P U I        ( kW )  Tốc độ quay rô to : 1 60 dm f n n p   ( v òng/phút )  Mô men quay định mức của động cơ : 9,55 dm dmdm dm dm P P M n     (N.m)  Tổn hao trong động cơ : 1 11 1 dmdm dm dm dm dm dm P P P P P                       (W)  Công suất biểu kiến c ủa động c ơ đồng bộ : 2 2 cos db db db db dm P S P Q     (VA) IV. MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 1. Quan hệ điện từ :  Sức điện động phần ứng : u 60 E pN E n K n a     ( V )  Mô men điện từ : u 2 dt M u pN M I K I a      ( N.m )  Công suất điện từ : dt dt u uP M E I    ( W ) 2. Máy phát điện một chiều kích từ độc lập :  Phương trình cân bằng điện áp : u u uU E I r   (V)  Phương trình dòng điện : dm u dm P I I U   (A) 3. Máy phát điện một chiều kích từ song song :  Phương trình cân bằng điện áp : u u uU E I r   (V)  Dòng điện phần ứng : dm dm u dm kt dm kt P U I I I U R     (A)  Hiệu suất : 2 1 0 0 dm dm dm dm dm dm u kt dm u u kt kt P P P P P P P P P I r I U P              4. Động cơ điện m ột chiều kích t ừ song song :  Phương trình cân bằng điện áp : u u uU E I r   (V)  Dòng điện phần ứng : 1dm dmu dm kt dm kt P U I I I U R     (A)  Dòng điện mở máy ( khởi động ) trực tiếp : dmmm kd u U I I r   (A)  Bội số dòng điện m ở máy ( khởi động ) : mm kdmm kd dm dm I I K K I I     Công suất điện động c ơ tiêu thụ : 1 dm dm dm dm dm P P U I     (W)  Phương trình đặc tính c ơ điện : 0 u u E E rU n I n n K K          Phương trình đặc tính c ơ : 02 u E E M rU n M n n K K K        