Bieân soaïn:
Ñaëng Vaên Thaønh
BAØI TAÄP ÖÙNG DUÏNG
LYÙ LUAÄN CHUNG VEÀ MAÙY
ÑIEÄN XOAY CHIEÀU
1
BAØI TAÄP 1
Veõ sô ñoà traûi daây quaán 3 pha daïng ñoàng khuoân taäp trung (1 lôp) cuûa maùy
ñieän coù toång soá raõnh Z = 12; 2p = 4 ( veõ cho 1 pha, ñieàn vò trí ñaàu cuoái cuûa 2 pha
coøn laïi)?
BAØI GIAÛI
Böôùc 1: Ñeå veõ sô ñoà traûi daây quaán, caàn tính toaùn caùc thoâng soá cô baûn cuûa boä
daây quaán nhö sau:
Böôùc cöïc:
=
Z
12
=
=3
4
2p
Soá raõnh moät pha / moät böôùc cöïc:
(raõnh).
q=
3
= = 1 (raõnh).
m 3
α = P360/z = 2.360/12 =600 , chon y = τ =3( ranh)
Böôùc 2: Laäp baûng phaân boá
Böôùc 3: Caáu taïo daây quaán
Böôùc 4: veõ SDTDQ (kyù hieäu, keát noái 2p=4)
BAØI TAÄP 2
Veõ sô ñoà traûi daây quaán 3 pha daïng ñoàng khuoân taäp trung (1 lôp) cuûa maùy
ñieän coù toång soá raõnh Z = 36; 2p = 4 ( veõ cho 1 pha, ñieàn vò trí ñaàu cuoái cuûa 2 pha
coøn laïi)? Tính heä soá daây quaán Kdq?
pha B vaø C.
BAØI GIAÛI
Böôùc 1: Ñeå veõ sô ñoà traûi daây quaán, caàn tính toaùn caùc thoâng soá cô baûn cuûa boä
daây quaán
nhö sau:
Böôùc cöïc:
=
Z
36
=
=9
4
2p
Soá raõnh moät pha / moät böôùc cöïc:
(raõnh).
q=
9
= = 3 (raõnh).
m 3
Böôùc 2:
Veõ caùc ñoaïn thaúng song song (36 raõnh), phaân boá 4 böôùc cöïc vaø veõ caùc boái
daây cuûa pha A treân caùc raõnh 1, 2, 3, 10, 11, 12, 19, 20, 21, 28, 29, 30, choïn caùch
noái daây cöïc giaû ñeå ñaûm baûo soá cöïc 2p, töông töï cho 2 pha B vaø C ñeå hình thaønh sô
ñoà khai trieån
nhö sau:
2
1
1
2
3
A
2
4
5
6
7
Z
3
8
9 10 1
2
3
B
4
4
5
6
7
8
5
9 20 1
2
3
4
5
6
6
7
8
C
9 30 1
X
2
3
4
5
6
Y
Sô ñoà daây quaán ba pha, daïng ñoàng khuoân taäp trung (Z = 36, 2p = 4).
Nghi chuù: Caùc soá thöù töï töø 1ñeán 6 laø soá chæ soá thöù töï cuûa nhoùm boái.
Ñöôøng ngaên caùch giöõa caùc böôùc cöïc.
Böôùc 3:
Boä daây quaán coù 2 nhoùm boái / pha, 6 boái / pha, soá raõnh moät pha / böôùc cöïc = q
= 3.
Ñeå taïo ra 4 cöïc, boä daây quaán ñaáu cöïc “giaû”.
Soá maïch nhaùnh song song trong moät pha baèng 1.
Pha A
A
Pha B
B
Pha C
C
1
4
3
5
4
6
X
Y
Z
Qui öôùc beân traùi cuûa boái daây laø ñaàu ñaàu vaø beân phaûi cuûa boái daây laø ñaàu cuoái.
BAØI TAÄP 3
Veõ sô ñoà traûi daây quaán 3 pha daïng ñoàng taâm phaân taùn ñôn giaûn cuûa maùy
ñieän coù toång soá raõnh Z = 36; 2p = 4.
BAØI GIAÛI
Böôùc 1:
Ñeå veõ sô ñoà traûi daây quaán, caàn tính toaùn caùc thoâng soá cô baûn cuûa boä daây
quaán nhö
sau:
Böôùc cöïc:
=
Z
36
=
=9
4
2p
Soá raõnh moät pha / moät böôùc cöïc:
(raõnh).
q=
9
= = 3 (raõnh).
m 3
Böôùc 2:
Xaùc ñònh soá nhoùm boái phaân taùn trong pha A nhö sau:
Do q leû neân nhoùm soá boái daây trong moãi nhoùm laø:
q 1
3 1
=
= 2 (boái).
2
2
q 1
3 1
Nhoùm coøn laïi:
=
= 1 (boái).
2
2
Nhoùm ñaàu tieân:
3
Töông töï cho pha B vaø C. Toång soá nhoùm boái / pha = 4.
Böôùc 3:
Veõ caùc ñoaïn thaúng song song (36 raõnh), phaân boá 4 böôùc cöïc vaø veõ 4
nhoùm boái daây cuûa pha A treân caùc raõnh 1, 2, 3, 10, 11, 12, 19, 20, 21, 28, 29, 30;
choïn caùch ñaáu daây cöïc thaät thöïc hieän töông töï cho pha B vaø pha C hình thaønh sô
ñoà khai trieån
nhö sau:
5
2
a
b
c
3
1
d
1 2
8
11
9
6
4
7
a
b
c
12
10
d
3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 30 1 2 3 4 5 6
e
e
f
g
h
k
l
f
g
h
k
l
A
Z
B
C
X
Y
Sô ñoà daây quaán 3 pha, daïng ñoàng taâm phaân taùn vôùi Z = 36, 2p = 4.
Ñöôøng ngaên caùch caùc böôùc cöïc
Soá thöù töï trong voøng troøn chæ soá thöù töï boái daây
soá
Ñaëc ñieåm boä daây quaán:
Boä daây quaán coù 4 nhoùm boái/pha (2 nhoùm 2 boái vaø 2 nhoùm 1 boái), 6 boái / pha,
raõnh moät pha / böôùc cöïc laø q = 3.
Ñeå taïo ra 4 cöïc, boä daây quaán ñaáu cöïc “thaät”.
Soá maïch nhaùnh song song trong moät pha 2a = 1 bieåu dieãn nhö sô ñoà sau:
Pha A
A
Pha B
B
Pha C
C
1
4
7
10
2
5
8
11
3
6
9
12
X
Y
Z
Qui öôùc beân traùi cuûa boái daây laø ñaàu ñaàu vaø beân phaûi cuûa boái daây laø ñaàu cuoái.
BAØI TAÄP 4
4
1/ Veõ sô ñoà traûi daây quaán 3 pha daïng daây quaán xeáp 2 lôùp cuûa maùy ñieän coù
toång soá raõnh Z = 24; 2p = 4 (veõ cho 1 pha, ñieàn vò trí ñaàu cuoái 2 pha coøn laïi.
2/ Tính heä soá daây quaán Kdq khi khi y =5(<τ) vaø khi y= τ?
3/ Choïn y ñeå trieät tieâu soùng haøi baäc 3?
BAØI GIAÛI
1/ Thieát laäp sdtdq theo trình töï sau:
Böôùc 1:
Caùc thoâng soá cuûa boä daây quaán xeáp 2 lôùp:
Böôùc cöïc:
=
24
Z
=
=6
4
2p
Soá raõnh moät pha / moät böôùc cöïc:
q=
(raõnh).
Z
6
= = 2 (raõnh).
3
2.m.p m
Goùc leäch veà ñieän giöõa hai raõnh keá tieáp nhau:
ñ
180 o
180 o
=
= 30 o
6
Böôùc 2:
Böôùc 3:
Veõ caùc ñoaïn thaúng song song töông öùng 24 raõnh, phaân boá soá böôùc cöïc
caùc boái daây cuûa pha A theo böôùc daây quaán toång hôïp y = 5, choïn caùch
vaø veõ
noái daây (ñaáu cöïc thaät) ñeå ñaûm baûo soá cöïc 2p = 4. Thöïc hieän töông töï cho 2 pha B
vaøC. Sau khi thöïc hieän
xong, sô ñoà traûi daây quaán troâng nhö sau:
a b
c
d e
1
12
2
3
4
5
6
7
8
9
11
10
d
e
c
a
b
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 1 2 3 4
h
g
g
f
k
f
A
Z
B
C
X
Y
h
k
Daây quaán 3 pha daïng xeáp 2 lôùp vôùi Z = 24, 2p = 4
Ñöôøng kyù hieäu thanh daãn cuûa boái daây lôùp döôùi
Ñöôøng kyù hieäu thanh daãn cuûa boái daây lôùp treân
Ghi chuù caùc voøng troøn bieåu thò soá thöù töï caùc boái daây
Ñaëc ñieåm boä daây quaán:
5
Boä daây quaán coù 4 nhoùm boái / pha, 8 boái / pha, soá raõnh moät pha / böôùc cöïc q =
2.
Ñeå taïo ra 4 cöïc, boä daây quaán ñaáu cöïc “thaät”.
Soá maïch nhaùnh song song trong moät pha = 1.
Pha A
A
Pha B
B
Pha C
C
4
1
7
10
2
5
8
11
3
6
9
12
X
Y
Z
Qui öôùc beân traùi cuûa boái daây laø ñaàu ñaàu vaø beân phaûi cuûa boái daây laø ñaàu cuoái.
2/ Tính Kdq:
Khi y= τ = 6. Kdq ≈ 0,966; khi y=5, Kdq ≈ 0,933
3/ Choïn y/ τ =2/3, töø ñoù y= 4; e3 =0
BAØI TAÄP 5
Tính heä soá daây quaán cuûa boä daây quaán 1 lôùp, bước đủ, cho stato ñoäng cô 3 pha
coù Z = 24 raõnh, soá cöïc 2p = 4, m= 3.
BAØI GIAÛI
Caùc thoâng soá caàn thieát cuûa boä daây quaán 1 lôùp:
Böôùc cöïc:
=
24
Z
=
4
2p
Soá raõnh moät pha / moät böôùc cöïc:
=6
q=
(raõnh).
Z
6
= = 2 (raõnh).
3
2.m.p m
Goùc leäch veà ñieän giöõa hai raõnh keá tieáp nhau:
ñ
180 o
180 o
=
= 30 o
6
Neân heä soá daây quaán ï:
30 o
sin .(2.
)
sin .(q )
2 =
2 = 0,9
kdq= 1.
30 o
q. sin .( )
2. sin .(
)
2
2
BAØI TAÄP 6
Tính söùc töø ñoäng cô baûn cuûa moät pha daây quaán trong ñoäng cô 3 pha. Bieát daây
quaán xeáp 2 lôùp coù Z = 24, 2p = 4, böôùc daây quaán y = 5, soá voøng daây moãi phaàn töû Ws
= 10 voøng. Ñoäng cô coù coâng suaát P = 5,5 kW vôùi U ñm = 380 V ñaáu Y, cos ñm =
0,8;
ñm
= 0,85.
Moãi pha coù moät maïch nhaùnh song song.
BAØI GIAÛI
Caùc thoâng soá cuûa boä daây quaán xeáp 2 lôùp:
6
Böôùc cöïc:
q=
=
6
= =2
3 3
Z
24
=
=6
4
2p
(raõnh).
(raõnh).
o
180 o 180
Goùc leäch pha veà ñieän: ñ
=
6
30 o
ñ
2
Heä soá daây quaán: kdq = kn.kr = sin( . ).
2 q. sin ñ
2
sin q.
30 o
sin 2.
5
2
o = 0,933 (vôùi heä soá =
= sin( . ).
6 2 2. sin 30
2
y
=
5
).
6
Toång soá voøng daây trong moät maïch nhaùnh song song.
W = Ws.2p.q = 10.4.2 = 80 (voøng).
Doøng ñieän daây ñònh möùc trong moät pha:
Iñm =
Pñm
=
3.Uñm . cos .
5,5.103
= 12,29 (A).
3.380.0,8.0,85
Daây quaán ñaáu sao (Y) neân doøng ñieän Id = Ip = Iñm = 12,29(A).
Do moãi pha coù moät maïch nhaùnh song song neân doøng ñieän Iñm = 12,29 (A) chính laø
doøng ñieän treân moãi maïch nhaùnh song song I.
Bieân ñoä söùc töø ñoäng ñaäp maïch laø:
Fm = 0,9..W .
k dq
p
.I = 0,9.80.
0,933
.12,29 = 413 (A.voøng).
2
Söùc töø ñoäng cuûa moät pha bieåu dieãn döôùi daïng phöông trình sau:
Ff = Fm .sin t. cos
Ff = 413.sin t. cos
(A.voøng).
Trong ñoù , laø nhöõng giaù trò thay ñoåi theo thôøi gian, khoâng gian.
7
BAØI TAÄP ÖÙNG DUÏNG
MAÙY ÑIEÄN KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ
8
BAØI TAÄP 1
Cho moät ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boä 3 pha rotor loàng soùc coù P ñm = 10 kW,
Uñm = 220/380 V, daây quaán ñaáu /Y, toác ñoä quay nñm = 960 vg/ph, soá cöïc 2p = 6,
taàn soá f = 50 Hz, heä soá coâng suaát cos = 0,8; hieäu suaát
1. Tính doøng ñieän ñònh möùc cuûa ñoäng cô.
2. Tính toång toån hao coâng suaát trong ñoäng cô.
= 0,85.
BAØI GIAÛI
1/ Doøng ñieän ñònh möùc thay ñoåi theo ñieän aùp laøm vieäc:
Vôùi Uñm = 220 V.
Iñm =
Pñm
. 3.U ñm . cos ñm
Vôùi
Iñm =
10.103
=
= 38,59
0,85. 3.220.0,8
(A).
Uñm = 380 V.
10.103
=
= 22,34
0,85. 3.380.0,8
Pñm
. 3.U ñm . cos ñm
2/ Toång toån hao coâng suaát trong ñoäng cô:
P
P ñm Pñm
ñm
(A).
10.10 3
=
- 10.103 = 1764,7 (W).
0,85
BAØI TAÄP 2
Cho moät ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boä 3 pha daây quaán stato noái hình tam
giaùc, ñieän aùp löôùi 220 V, f = 50 Hz. Soá lieäu ñoäng cô: p = 2 ñoâi cöïc, I 1 = 21 A,
cos 1 = 0,82; = 0,837; s = 0,053. Tính toác ñoä ñoäng cô, coâng suaát ñieän ñoäng cô
tieäu thuï P1, toång caùc toån hao, coâng suaát höõu ích cuûa ñoäng cô P2
BAØI GIAÛI
Toác ñoä goùc cuûa ñoäng cô:
= 1 . (1 – s) =
=
2.f
.(1 – s)
p
2.50
.(1 – 0,053) = 148,68
2
(rad/s).
Toác ñoä quay cuûa ñoäng cô:
n =
60.f
60.50
.(1 – s) =
.(1 – 0,053) = 1420
2
p
(vg/ph).
Coâng suaát ñieän ñoäng cô tieäu thuï:
P1 = 3 . U1.I1. cos = 3 . 220.21. 0,82 = 6561
(W).
Coâng suaát ñieän höõu ích:
9
P2 = P1. 1 = 6561.0,837 = 5491 (W).
Toång caùc toån hao coâng suaát:
(W).
P = P1 - P2 = 6561 – 5491 = 1070
BAØI TAÄP 3
Moät ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boä 3 pha rotor daây quaán coù soá ñoâi cöïc töø cuûa
stato p = 3, taàn soá löôùi ñieän f = 50 Hz. Töø thoâng chính trong töø tröôøng ñoäng cô laø
= 3,12.10-2 Wb, soá voøng daây stato w1 = 124 voøng vaø rotor w2 = 98 voøng, heä soá daây
quaán stato kdq1 = 0,95 vaø rotor kdq2 = 0,96. Haõy xaùc ñònh söùc ñieän ñoäng caûm öùng
trong daây quaán stato vaø rotor khi rotor ñöùng yeân vaø khi rotor quay vôùi heä soá tröôït s
= 3%. Tìm toác ñoä quay n cuûa rotor ñoäng cô.
BAØI GIAÛI
Söùc ñieän ñoäng caûm öùng daây quaán stato:
E1=4,44.f.kdq.w1. = 4,44.50.0,95.124.3,12.10-2 = 816 (V).
Khi rotor coøn ñöùng yeân thì ñoäng cô gioáng nhö maùy bieán aùp: daây quaán stato
nhö sô
caáp vaø daây quaán rotor nhö thöù caáp cuûa maùy bieán aùp. Söùc ñieän ñoäng
trong daây quaán
rotor:
E1
w 2 .k dq2
E1
E1 .
w 1 .k dq1 =
E20 =
w1 .k dq1
kE =
w 2 .k dq2
816.
=
98.0,96
124.0,95
= 652
(V).
Söùc ñieän ñoäng trong daây quaán rotor khi quay vôùi heä soá tröôït s = 3%:
E2s = s. E20 = 0,03.652 = 20 (V).
Toác ñoä quay cuûa ñoäng cô laø:
n = n1.(1 – s) =
60.f
60.50
.(1 – s) =
.(1 – 0,03)
3
p
= 970 (vg/ph).
BAØI TAÄP 4
Moät ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boä 3 pha rotor daây quaán khi ñeå rotor hôû maïch
vaø cho ñieän aùp ñònh möùc vaøo stato thì ñieän aùp treân vaønh tröôït laø 250 V. Khi ñoäng cô
laøm vieäc vôùi taûi ñònh möùc thì toác ñoä n = 1420 vg/ph. Tính:
1. Toác ñoä ñoàng boä.
2. Toác ñoä töø tröôøng quay do doøng ñieän rotor sinh ra so vôùi toác ñoä rotor.
3. Taàn soá doøng ñieän ôû rotor.
4. Söùc ñieän ñoäng cuûa rotor khi taûi ñònh möùc.
BAØI GIAÛI
10
50 Hz.
a/ Vì heä soá tröôït cuûa ñoäng cô raát beù s = 3% 6%
neân toác ñoä töø tröôøng quay n1 = 1500 vg/ph, töùc laø coù hai ñoâi cöïc khi taàn soá laø
b/ Toác ñoä cuûa töø tröôøng quay cuûa rotor:
n2 = n1 – n = 1500 – 1420 = 80
c/ Taàn soá doøng ñieän rotor:
f2 =
p.n 2
2.80
=
= 2,66
60
60
(vg/ph).
(Hz).
Hay
f2 = s.f1 = 0,053.50 = 2,26 (Hz).
Trong ñoù:
s=
n1 n
n1
=
1500 1420
80
=
= 0,053
1500
1500
d/ Söùc ñieän ñoäng cuûa rotor khi quay ôû toác ñoä ñònh möùc:
E2s = s.E20 = 0,053.250 = 13,4 (V).
BAØI TAÄP 5
Moät ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boä 3 pha rotor loàng soùc coù caùc soá lieäu sau: P ñm
= 11,9 kW, Ufñm = 220 V; Ifñm = 25 A; f = 50 Hz; 2p = 6; Pcu1 = 745 W; Pcu2 = 480 W;
PFe = 235 W; Pcô = 180 W; Pf = 60 W.
Tính coâng suaát ñieän töø, moâmen ñieän töø vaø toác ñoä quay cuûa ñoäng cô.
BAØI GIAÛI
a/ Coâng suaát ñieän töø cuûa ñoäng cô:
Pñt = P2 + Pcô + Pf + Pcu2
= 11900 + 180 + 60 + 480 = 12620 (W).
Moâmen ñieän töø cuûa ñoäng cô:
Pñt
Pñt
12620
=
=
= 120
2 .1000
2.n 1
1
60
60
60.50
60.f
n1 =
=
= 1000 (vg/ph).
3
p
Mñt =
Trong ñoù:
(Nm).
c/ Toác ñoä quay n cuûa ñoäng cô:
Heä soá tröôït:
Neân
s=
Pcu 2
480
=
= 0,038
12620
Pñt
n = n1.(1 – s) = 1000(1 - 0,038) = 962
(vg/ph).
BAØI TAÄP 6
Moät ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boä ba pha rotor daây quaán, R1 = 0,46 , X1 =
2,24 , R2 = 0,02 , X2 = 0,08 , kdq1 = 0,932, kdq2 = 0,955, w1 = 192 voøng, w2 =
36 voøng. Daây quaán stato ñaáu tam giaùc, maïng ñieän U = 220 V, f = 50 Hz, soá pha m 1
= m2 = 3.
Tính heä soá qui ñoåi s.ñ.ñ kE, heä soá qui ñoåi doøng ñieän kI, ñieän trôû môû maùy maéc
vaøo maïch môû maùy ñeå moâmen môû maùy cöïc ñaïi.
Tính doøng ñieän trong daây quaán stato vaø rotor khi coù bieán trôû môû maùy vaø khi
môû maùy tröïc tieáp.
11
BAØI GIAÛI
Heä soá qui ñoåi söùc ñieän ñoäng kE:
kE =
w1 .k dq1
192.0,932
= 5,2
36.0,955
=
w 2 .k dq2
Heä soá qui ñoåi doøng ñieän kI:
kI =
m 1 .w1 .k dq1
m 2 .w 2 .k dq2
=
3.192.0,932
= 5,2
3.36.0,955
Heä soá qui ñoåi cuûa toaøn maïch:
k = kE . kI = 5,2. 5,2 = 27,04
Ñieän trôû rotor qui ñoåi veà stato:
,
R 2 = k.R2 = 27,04.0,02 = 0,54 ( ).
Ñieän khaùng rotor qui ñoåi veà stato:
,
X 2 = k.X2 = 27,04.0,08 = 2,163 ( )
Ñeå moâmen môû maùy (n=0) ñaït cöïc ñaïi thì heä soá tröôït( öùng vôùi n=0):
sm =
,
R2 Rf
,
=1
,
X 2 X1
Töø ñoù suy ra giaù trò ñieän trôû maéc vaøo maïch stato:
,
,
R f = ( X 2 X1 ) - R 2 = (2,163 + 2,24) - 0,54 = 3,86 ( ).
Doøng ñieän pha stato khi môû maùy baèng ñieän trôû phuï ôû maïch rotor:
,
Immp =
=
UP
,
,
,
(R 1 R 2 R f ) 2 ( X1 X 2 ) 2
220
= 33,54
(0,46 0,54 3,86) 2 (2,24 2,163) 2
(A).
Doøng ñieän daây luùc môû maùy (do stato ñaáu tam giaùc):
Imm = 3 . Immp = 3 .33,54 =58 (A).
Doøng ñieän rotor khi môû maùy (do rotor ñaáu sao):
I2 = kI.Immp = 5,2.33,54 = 174
(A).
Doøng ñieän môû maùy tröïc tieáp laø:
Imm = 3 .
= 3.
UP
,
,
(R 1 R 2 ) 2 ( X1 X 2 ) 2
220
(0,46 0,54) 2 (2,24 2,163) 2
= 84,4 (A).
Tyû soá doøng ñieän hai phöông phaùp môû maùy:
84,4
1,46
58
Nhaän xeùt : Khi duøng ñieän trôû môû maùy thì doøng ñieän môû maùy giaûm 1,46 laàn so
vôùi môû maùy tröïc tieáp.
BAØI TAÄP 7
Moät ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boä ba pha rotor long soùc coù caùc soá lieäu ghi
treân nhaõn maùy nhö sau: Pñm =14 kW, toác ñoä ñònh möùc nñm = 1450 vg/ph, hieäu suaát
12
ñònh möùc
ñm = 0,885, heä soá coâng suaát
ñònh möùc cos ñm = 0,88; Y/ - 380/220
V; tyû soá doøng ñieän môû maùy Imm/Iñm = 5,5; moâmen môû maùy Mmm/Mñm = 1,3; moâmen
cöïc ñaïi Mmax/Mñm = 2. Ñieän aùp maïng ñieän U = 380 V. Tính:
a/ Coâng suaát taùc duïng vaø phaûn khaùng ñoäng cô tieâu thuï ôû cheá ñoä ñònh möùc.
b/ Doøng ñieän, heä soá tröôït vaø moâmen ñònh möùc.
c/ Doøng ñieän môû maùy, moâmen môû maùy vaø moâmen cöïc ñaïi.
BAØI GIAÛI
a/ Coâng suaát taùc duïng ñoäng cô tieâu thuï:
P1 =
14
Pñm
=
= 15,82
0,885
(kW).
Coâng suaát phaûn khaùng ñoäng cô tieâu thuï:
Q1 = P1.tg = 15,82.0,54 = 8,54 (kVAr).
b/ Doøng ñieän ñònh möùc:
I1ñm =
Pñm
3.U1ñm . cos ñm .ñm
Heä soá tröôït ñònh möùc:
sñm =
n1 n
n1
14.103
=
= 27,31
0,885. 3.380.0,88
(A).
1500 1450
=
= 0,0333
1500
Sau khi tính I1ñm coù theå tính coâng suaát phaûn khaùng ñoäng cô tieâu thuï nhö sau:
Q1 = 3 .U1ñm. I1ñm.sin = 3 .380. 27,31.0,475 = 8,54
(kVAr).
Moâmen ñònh möùc:
Pñm
14.103
Mñm = 9,55.
= 9,55.
= 92,2
n ñm
1450
c/ Moâmen môû maùy:
Mmm = 1,3.Mñm = 1,3. 92,2 = 119,8
(Nm).
(Nm).
Moâmen cöïc ñaïi:
Mmax = 2.Mñm = 2. 92,2 = 184,4 (Nm).
Doøng ñieän môû maùy:
Imm = 5,5. I1ñm = 5,5. 27,31 = 150,2
(A).
13
BAØI TAÄP ÖÙNG DUÏNG
MAÙY ÑIEÄN ÑOÀNG BOÄ
14
BAØI TAÄP 1
Maùy phaùt ñieän ñoàng boä ba pha cöïc aån coù Pñm = 30 MW, Uñm = 10,5 kV,
cos ñm = 0,8; soá ñoâi cöïc p = 1. Hieäu suaát ñònh möùc
ñm = 98,32 %;
taàn soá nguoàn
phaùt f = 50 Hz.
1. Tính toác ñoä quay rotor vaø doøng ñieän ñònh möùc.
2. Tính coâng suaát bieåu kieán Sñm cuûa maùy, coâng suaát phaûn khaùng Qñm cuûa maùy.
3. Tính coâng suaát maø ñoäng cô sô caáp cung caáp cho maùy phaùt vaø toång caùc toån
hao?
BAØI GIAÛI
1/ Toác ñoä quay cuûa rotor maùy phaùt:
60.f 60.50
n = n1 =
p = 1 = 3000 (vg/ph).
Doøng ñieän ñònh möùc cuûa maùy phaùt:
Iñm =
Pñm
3.U ñm . cos ñm
=
30
= 2,064 (kA).
3.10,5.0,8
2/ Coâng suaát bieåu kieán cuûa maùy phaùt:
Pñm
Sñm =
=
cos ñm
30
= 37,5
0,8
(MVA).
Coâng suaát phaûn khaùng cuûa maùy phaùt:
Qñm = Sñm. sin ñm = 37,5.0,6 = 22,5 (MVAr).
sin ñm = 0,6 suy ra töø cos ñm = 0,8
3/ Coâng suaát cung caáp cho truïc maùy phaùt bôûi ñoäng cô sô caáp laø:
Pñm
30
P1 =
ñm = 98,32 .100 = 30,51 (MW).
4/Toång toån hao:
P P1 Pñm = 30,51 – 30 = 0,51 (MW).
BAØI TAÄP 2
Moät maùy phaùt ñieän ñoàng boä ba pha cöïc aån, daây quaán stato noái sao, ñieän aùp
daây khoâng taûi Uo = 398,4 V.
Khi doøng ñieän taûi I = 6 A, cos = 0,8 (chaäm sau) thì ñieän aùp Ud = 380 V.
Thoâng soá daây quaán stato nhö sau: ñieän trôû rö 0, ñieän khaùng taûn
x ö = 0,2 .
- Tính söùc ñieän ñoäng pha maùy phaùt khi khoâng taûi.
- Tính ñieän khaùng ñoàng boä xñb vaø ñieän khaùng phaàn öùng xö.
BAØI GIAÛI
Maùy phaùt cöïc aån vôùi phöông trình caân baèng:
15
o
o
o
U f Eof I .(rö + jx ñb) = Eof
o
jIx ñb (vì rö =0)
Töø ñoù veõ ñoà thò vectô doøng ñieän vaø ñieän aùp vôùi rö = 0:
o
E of
o
U
f
o
I
o
o
Do doøng ñieän I chaäm pha so vôùi ñieän aùp U f moät goùc
.
o
E of : söùc ñieän ñoäng pha khoâng taûi, vì maùy phaùt noái sao neân:
Eof =
U of
3
=
398,4
3
= 230
(V).
Töø ñoà thò vectô suy ra giaù trò ñieän aùp treân ñieän khaùng ñoàng boä:
Vôùi Ud = 380 V suy ra Uf = 220 V khi coù taûi.
2
E of (U f . cos ) 2
= 0,8 suy ra sin = 0,6
I.xñb =
Töø cos
Do ñoù:
I.xñb =
230 2 (220.0,8) 2
- Uf.sin
- 220.0,6 = 16,8
(v).
Ñieän khaùng ñoàng boä khi doøng ñieän I = 6 A laø:
xñb =
16,8
I
=
16,8
6
= 2,68
( ).
Ñieän khaùng phaàn öùng laø:
xö = xñb -
x ö = 2,68 – 0,2 = 2,48 ( ).
BAØI TAÄP3
Moät maùy phaùt ñieän ñoàng boä ba pha cöïc aån coù Sñm = 1500 kVA; Uñm = 6600
V; f = 50 Hz, cos ñm = 0,8; daây quaán stato ñaáu sao, ñieän trôû daây quaán stato r = 0,45
; ñieän khaùng ñoàng boä xñb = 6 .
a/ Moät taûi coù U = 6600 V, cos = 0,8; tieâu thuï doøng ñieän baèng ñònh
möùc.Tính doøng ñieän, coâng suaát taùc duïng vaø phaûn khaùng cuûa taûi.
16
b/ Neáu caét taûi vaø doøng ñieän kích töø vaãn giöõ trò soá nhö luùc coù taûi treân thì ñieän
aùp ñaàu cöïc maùy phaùt baèng bao nhieâu ?
o
Ef
o
j. I .x ñb
o
Uf
o
I .rö
o
I
BAØI GIAÛI
a/ Doøng ñieän ñònh möùc cuûa maùy phaùt:
Töø coâng thöùc:
Sñm = 3 .Uñm.Iñm.
Sñm
1500.103
Suy ra:
Iñm =
=
= 131,2
3.6600
3.U ñm
(A).
Ñieän aùp pha cuûa maùy phaùt:
U
6600
Ufñm = ñm =
= 3810
(V).
3
3
Coâng suaát taùc duïng cuûa taûi tieâu thuï:
Pñm = 3 .Uñm.Iñm.cos ñm = 3 .6600.131,2.0,8 = 1200 (kW).
Coâng suaát phaûn khaùng cuûa taûi tieâu thuï:
Qñm = 3 .Uñm.Iñm.sin ñm = 3 .6600.131,2.0,6 = 900 (kVAr).
b/ Döïa vaøo phöông trình caân baèng:
o
o
o
U f E f I .(rö + jx ñb).
Veõ ñöôïc ñoà thò vectô (nhö hình vẽ) vaø suy ra söùc ñieän ñoäng pha laø:
o
Ef
o
j. I .x ñb
o
Uf
o
I
o
I .rö
Ef = (U f . cos I.r)2 (I.x ñb U f . sin )2
=
(3810.0,8 131,2.0,45) 2 (131,2.6 3810.0,6) 2 = 4370 (V).
Ñieän aùp daây ñaàu cöïc khi caét taûi:
Uo = 3 . Ef =
3 .4370 = 7659 (V).
17
BAØI TAÄP4
Ñoäng cô ñieän ñoàng boä ba pha coù caùc soá lieäu ghi trong nhaõn maùy: P ñm = 1000
kw; Uñm = 6000 V; p = 2 ; cos ñm = 0,99; nñm = 1500 vg/ph. Toång toån hao coâng
suaát
P = 170 kW.
1. Tính coâng suaát ñieän maø ñoäng cô tieâu thuï.
2. Neáu moâmen phuï taûi baèng 25% moâmen ñònh möùc thì coâng suaát phaûn khaùng
toái ña ñoäng cô coù theå phaùt ra cho maïng ñieän laø bao nhieâu ?
BAØI GIAÛI
1/ Coâng suaát ñieän maø ñoäng cô tieâu thuï:
P1 =1000 + 170 = 1170 (kw)
2/ Moâmen ñònh möùc cuûa ñoäng cô:
Pñm
1000.103
Pñm
Mñm =
=
=
= 6366 (Nm).
2 .1500
2.n
ñm
60
60
Cô naêng ñoäng cô cung caáp cho phuï taûi khi moâmen phuï taûi baèng 25%moâmen
ñònh möùc laø:
25
25
P=
.P =
.1000 = 250
100 ñm 100
(kW).
Coâng suaát ñoäng cô tieâu thuï khi phuï taûi baèng 25% moâmen ñònh möùc:
P = 250 +170 = 420
P1 = P +
(kW).
Coâng suaát phaûn khaùng ñoäng cô coù theå phaùt ra cho maïng ñieän:
Vôùi coâng suaát bieåu kieán töông öùng :
Sñm =
Q1 =
P1
420
=
= 424
cos 0,99
2
(kVA).
2
Sñm P1 = 424 2 420 2 = 58,1 (kVAr).
BAØI TAÄP 5
Hai maùy phaùt ñieän laøm vieäc song song cung caáp ñieän cho hai taûi:
Taûi 1: St1 = 5000 kVA; cos 1 = 0,8.
Taûi 2: St2 = 3000 kVA; cos 2 = 1.
Maùy phaùt thöù nhaát phaùt ra P1 = 4000 kW; Q1 = 2500 kVAr. Tính coâng suaát
maùy phaùt thöù hai vaø heä soá coâng suaát moãi maùy phaùt.
BAØI GIAÛI
Coâng suaát taùc duïng cuûa hai taûi:
Pt = St1.cos 1 + St2.cos 2 = 5000.0,8 + 3000.1 =
7000 (kW).
18
Coâng suaát phaûn khaùng cuûa hai taûi:
Qt = St1.sin 1 + St2.sin 2 = 5000.0,6 + 3000.0 = 3000 (kVAr).
Coâng suaát taùc duïng cuûa maùy phaùt 2:
P2 = Pt – P1 = 7000 – 4000 = 3000
(kW).
Coâng suaát phaûn khaùng cuûa maùy phaùt 2:
Q2 = Qt – Q1 = 3000 – 2500 = 500
(kvar).
Heä soá coâng suaát maùy phaùt 1:
cos
1 =
P1
2
P1 Q1
2
4000
=
4000 2 2500 2
= 0,848.
Heä soá coâng suaát maùy phaùt 2:
cos 2 =
P2
2
P2 Q 2
2
=
3000
3000 2 500 2
= 0,986.
BAØI TAÄP 6
Moät maùy phaùt ñieän ñoàng boä cung caáp cho hoä tieâu thuï moät coâng suaát 2500 +
j3000 (kVA) vôùi ñieän aùp 6,3 kV.
- Xaùc ñònh toång toån hao treân ñöôøng daây vaø trong maùy phaùt, bieát raèng ñieän trôû
moät pha cuûa ñöôøng daây rd = 0,15 , cuûa maùy phaùt rö = 0,045 .
- Neáu ñaët theâm moät maùy buø ñoàng boä vôùi coâng suaát buø laø 30 – j3000 (kVA)
thì toång toån hao treân laø bao nhieâu?
BAØI GIAÛI
Coâng suaát cuûa taûi:
S P 2 Q 2 25002 30002 3910 (kVA).
Doøng ñieän taûi khi chöa buø:
I
S
3U
3910
360( A).
3 6,3
Heä soá coâng suaát khi chöa buø:
cos
P
2500
0,64.
S
3910
Toång toån hao khi chöa buø:
p’ = 3I2(rd +rö) = 33602(0,15 + 0,045) = 75,2( kW).
Coâng suaát cuûa maùy khi coù buø:
S’ = S + Sbuø = (2500 + j3000) + (30 – j3000) = 2530 (kva).
Doøng ñieän töông öùng:
I '
S'
3U
2530
233 ( A)
3 6,3
19
Toång toån hao khi coù maùy buø:
p’ = 3I’2(rd + rö) = 32332(0,15 + 0,045) = 31,5(kW).
Heä soá coâng suaát khi coù buø:
cos’ = 1 vì Q’ = 0.
= 113,6 2 104 2 = 154 (kVA).
Vaø caàn choïn ñoäng cô coù dung löôïng ñònh möùc thoûa ñieàu kieän:
Sñm 154 (KVA)
20
- Xem thêm -
.PDF 
21 
212 
145 
