Một động cơ một chiều kích từ song song có Pđm = 95kW, U = 220V, Rư = 0,025 Ω, Iđm = 470A, Itđm = 4,25A, nđm = 500vg/ph. Nếu giảm từ thông đi 40% và mắc thêm điện trở điều chỉnh vào mạch phần ứng để I = Iđm, n = nđm thay giá trị điện trở phụ Rf bằng bao nhiêu. Chọn phương án gần đúng nhất.

Câu 33:

Một máy phát điện một chiều kích từ song song, công suất định mức P_đm = 27kW, điện áp định mức U_đm= 115V, n_đm = 1150vg/ph, dòng điện kích từ I_{τ =} 5A, Hiệu suất η =86%, điện trở dây quấn phần ứng R_ư = 0,0673Ω, 2DU_tx = 2V. điện trở dây quấn cực từu phụ R_tf = 0,00717Ω Nếu đem máy phát này làm động cơ điện với U_đm = 110V thì công suất đầu trục P_Đ = 25kW. Giả thiết trạng thái bão hòa và hiệu suất không đổi và bỏ qua dòng điện không tải và phản ứng phần ứng. Tính tốc độ không tải và tốc độ đinh mức của máy? Chọn phương án gần đúng nhất.

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Phân tích bài toán:

Đây là một bài toán về máy điện một chiều kích từ song song, yêu cầu tính toán tốc độ định mức và tốc độ không tải khi máy làm việc ở chế độ động cơ.

Các bước giải:

1. Tính dòng điện định mức khi là máy phát:

* Công suất định mức: P_đm = 27kW = 27000W
* Điện áp định mức: U_đm = 115V
* Hiệu suất: η = 86% = 0.86
* Dòng điện kích từ: I_kt = 5A
* Dòng điện phần ứng: I_ư = P_đm / (U_đm * η) = 27000 / (115 * 0.86) ≈ 273.2 A
* Dòng điện tải: I_t = I_ư - I_kt = 273.2 - 5 = 268.2A
2. Tính sức điện động E khi là máy phát:

* Điện trở phần ứng: R_ư = 0.0673Ω
* Điện trở cực từ phụ: R_tf = 0.00717Ω
* Sụt áp trên chổi than: 2ΔU_tx = 2V
* E = U_đm + I_ư * R_ư + 2ΔU_tx + I_t*R_tf= 115 + 273.2 * 0.0673 + 2 + 268.2*0.00717 ≈ 135.2 V

3. Tính từ thông Φ khi là máy phát:

* Ta có: E = k * Φ * n_đm (k là hằng số)
* => k*Φ = E/n_đm = 135.2/(1150/60) ≈ 7.05 (Vs)

4. Tính dòng điện phần ứng khi là động cơ:

* Công suất đầu trục: P_Đ = 25kW = 25000W
* Điện áp định mức: U_đm = 110V
* Hiệu suất η =86% = 0.86
* => P_vao = P_Đ/η = 25000/0.86 = 29069.77 W
* => I_vao = P_vao/U_dm = 29069.77/110 = 264.27 A
* => I_ư = I_vao - I_kt = 264.27 - 5 = 259.27 A
5. Tính sức phản điện E' khi là động cơ:

* E' = U_đm - I_ư * R_ư - 2ΔU_tx - I_vao*R_tf= 110 - 259.27 * 0.0673 - 2 - 264.27*0.00717≈ 90.5 V

6. Tính tốc độ định mức n'đm khi là động cơ:

* Ta có: E' = k * Φ * n'_đm
* => n'_đm = E'/(k*Φ) = 90.5/(7.05) ≈ 12.83 vòng/s = 770 vòng/phút

7. Tính tốc độ không tải n0 khi là động cơ:

* Khi không tải, Iư ≈ 0, E0 ≈ Uđm - 2ΔU_tx = 110-2 = 108V
* n0 = E0/k*Phi = 108/7.05 = 15.3 vòng/s ≈ 918 vòng/phút

So sánh với các đáp án, đáp án gần đúng nhất là:
B. n_đm = 690 vg/ph; n_0DC = 880 vg/ph (Tuy nhiên không có đáp án nào thật sự chính xác)

Câu 10:

Cho sơ đồ trải dây quấn phần ứng máy điện xoay chiều. Chọn câu trả lời đúng.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để xác định đáp án đúng, ta cần phân tích các thông số của sơ đồ trải dây quấn:

* Z = 24: Số rãnh của stator.
* m = 3: Số pha.
* 2p = 4: Số cực từ. Quan sát sơ đồ ta thấy có 4 cực từ (2 cực Nam và 2 cực Bắc).
* q = Z/(2p*m) = 24/(4*3) = 2: Số rãnh trên một cực và một pha.
* y = 6: Bước dây.
* τ = Z/(2p) = 24/4 = 6: Bước cực.
* a = 1: Số mạch nhánh song song. Do dây quấn là dây quấn sóng.

Vậy đáp án đúng là: B. Dây quấn đồng tâm có Z = 24, m =3, 2p = 4, q = 2, y = 6, τ = 6, a=1

Câu 11:

Ở động cơ không đồng bộ roto dây quấn, khi tăng điện trở roto thì: chọn câu trả lời đúng:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Trong động cơ không đồng bộ roto dây quấn, khi tăng điện trở của roto (R2), các đặc tính của động cơ sẽ thay đổi như sau:

1. Momen cực đại (Mmax): Momen cực đại của động cơ không đồng bộ không phụ thuộc vào điện trở roto. Giá trị Mmax chỉ phụ thuộc vào điện áp nguồn và các thông số của mạch từ.

2. Hệ số trượt tới hạn (sm): Hệ số trượt tới hạn (sm) là giá trị hệ số trượt mà tại đó momen đạt giá trị cực đại. Hệ số trượt tới hạn được tính bằng công thức: sm = R2/X2, trong đó R2 là điện trở roto và X2 là điện kháng roto. Do đó, khi tăng R2, hệ số trượt tới hạn sm sẽ tăng.

Vì vậy, đáp án đúng là: Hệ số trượt s_m tăng.

Câu 12:

Để quá trình mở máy nhanh động cơ điện không đồng bộ cần có những đặc điểm gì? Tìm câu trẳ lời đúng

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Để quá trình mở máy của động cơ điện không đồng bộ diễn ra nhanh chóng, cần đảm bảo các yếu tố sau:

1. Mômen mở máy lớn (M_mm lớn): Mômen mở máy lớn giúp động cơ vượt qua mômen cản ban đầu và nhanh chóng đạt được tốc độ định mức.

2. Mômen cản nhỏ: Mômen cản nhỏ giúp động cơ dễ dàng khởi động và tăng tốc nhanh hơn. Mômen cản có thể đến từ tải hoặc từ chính bản thân động cơ.

3. Hằng số quán tính nhỏ (hoặc đường kính rôto và trọng lượng rôto nhỏ): Hằng số quán tính (J) đặc trưng cho mức độ khó thay đổi vận tốc của vật. Hằng số quán tính nhỏ (tương ứng với đường kính và trọng lượng rôto nhỏ) giúp động cơ thay đổi tốc độ nhanh hơn, do đó quá trình mở máy sẽ nhanh hơn.

Phân tích các đáp án:

* A. Động cơ cần có M_mm lớn, mômen cản nhỏ, hằng số quán tính nhỏ. - Đúng
* B. Động cơ cần có M_mm lớn, mômen cản nhỏ, đường kính rôto nhỏ, trọng lượng rôto nhỏ. - Đúng, vì đường kính và trọng lượng rôto nhỏ dẫn đến hằng số quán tính nhỏ.
* C. Động cơ cần có M_mm lớn, mômen cản nhỏ, hằng số quán tính lớn. - Sai, vì hằng số quán tính lớn sẽ làm chậm quá trình mở máy.
* D. Cả hai câu trả lời A và B - Đúng, vì cả hai đáp án A và B đều đúng.

Vậy đáp án đúng nhất là D vì bao hàm cả hai đáp án đúng A và B.

Câu 13:

Trong ĐCĐKĐB khi làm việc ở chế độ ngắn mạch tốc độ từ trường stato, tốc độ từ trường rotor và mômen có chiều tương quan. Chọn đáp án đúng:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Trong động cơ điện không đồng bộ (ĐCĐKĐB) ở chế độ ngắn mạch, rotor gần như đứng yên (tốc độ nhỏ), dòng điện trong rotor rất lớn và lệch pha so với điện áp một góc gần 90 độ. Từ trường của rotor sẽ tương tác với từ trường của stator tạo ra mômen. Vì rotor gần như đứng yên nên chiều của mômen phải cùng chiều với chiều của từ trường stator để kéo rotor quay theo. Do đó, từ trường stator và mômen cùng chiều, còn rotor gần như đứng yên. Vậy đáp án đúng là B.

Câu 14:

Đặc điểm của ĐCKĐB rotor lồng sóc. Chỉ ra đáp án đúng.

Lời giải: