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. Tính Hiệu suất và mômen của động cơ. Chọn phương án gần đúng nhất.
Trả lời:
Đáp án đúng: A
Để giải bài toán này, ta cần tính hiệu suất và mômen của động cơ điện một chiều kích từ song song. Các bước thực hiện như sau:
1. **Tính công suất đầu vào (Pvào):**
Pvào = U * (Iđm + Itđm) = 220 * (470 + 4,25) = 220 * 474,25 = 104335 W
2. **Tính hiệu suất (η):**
η = (Pđm / Pvào) * 100 = (95000 / 104335) * 100 ≈ 91,05%
3. **Tính tốc độ góc (ω):**
ω = (2 * π * nđm) / 60 = (2 * 3,1416 * 500) / 60 ≈ 52,36 rad/s
4. **Tính mômen (M):**
M = Pđm / ω = 95000 / 52,36 ≈ 1814 Nm
Vậy, hiệu suất của động cơ là khoảng 91,05% và mômen là khoảng 1814 Nm. Phương án gần đúng nhất là A.
Câu hỏi liên quan
Lời giải:
Đáp án đúng: A
Để giải bài toán này, ta cần áp dụng các công thức liên quan đến động cơ điện một chiều kích từ song song, đặc biệt là mối quan hệ giữa tốc độ, từ thông và điện áp.
1. Tính sức điện động ban đầu (E1):
E1 = U - I_ư * R_ư = 220 - (I_đm - I_tđm) * R_ư = 220 - (470 - 4.25) * 0.025 = 220 - 465.75 * 0.025 = 220 - 11.64375 ≈ 208.356 V
2. Tính sức điện động sau khi giảm từ thông (E2):
Khi từ thông giảm 40%, từ thông mới là 0.6 lần từ thông ban đầu. Vì tốc độ không đổi, ta có:
E2 / E1 = (n2 * Φ2) / (n1 * Φ1) = Φ2 / Φ1 = 0.6
E2 = 0.6 * E1 = 0.6 * 208.356 ≈ 125.014 V
3. Tính điện trở phụ cần mắc thêm (Rf):
Ta có: E2 = U - I_ư * (R_ư + R_f)
125.014 = 220 - 465.75 * (0.025 + R_f)
465.75 * (0.025 + R_f) = 220 - 125.014 = 94.986
0.025 + R_f = 94.986 / 465.75 ≈ 0.2039
R_f = 0.2039 - 0.025 ≈ 0.1789 Ω
Vậy giá trị điện trở phụ R_f gần đúng nhất là 0,179 Ω.
1. Tính sức điện động ban đầu (E1):
E1 = U - I_ư * R_ư = 220 - (I_đm - I_tđm) * R_ư = 220 - (470 - 4.25) * 0.025 = 220 - 465.75 * 0.025 = 220 - 11.64375 ≈ 208.356 V
2. Tính sức điện động sau khi giảm từ thông (E2):
Khi từ thông giảm 40%, từ thông mới là 0.6 lần từ thông ban đầu. Vì tốc độ không đổi, ta có:
E2 / E1 = (n2 * Φ2) / (n1 * Φ1) = Φ2 / Φ1 = 0.6
E2 = 0.6 * E1 = 0.6 * 208.356 ≈ 125.014 V
3. Tính điện trở phụ cần mắc thêm (Rf):
Ta có: E2 = U - I_ư * (R_ư + R_f)
125.014 = 220 - 465.75 * (0.025 + R_f)
465.75 * (0.025 + R_f) = 220 - 125.014 = 94.986
0.025 + R_f = 94.986 / 465.75 ≈ 0.2039
R_f = 0.2039 - 0.025 ≈ 0.1789 Ω
Vậy giá trị điện trở phụ R_f gần đúng nhất là 0,179 Ω.
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: Pđm = 27kW = 27000W
* Điện áp định mức: Uđm = 115V
* Hiệu suất: η = 86% = 0.86
* Dòng điện kích từ: Ikt = 5A
* Dòng điện phần ứng: Iư = Pđm / (Uđm * η) = 27000 / (115 * 0.86) ≈ 273.2 A
* Dòng điện tải: It = Iư - Ikt = 273.2 - 5 = 268.2A
2. Tính sức điện động E khi là máy phát:
* Điện trở phần ứng: Rư = 0.0673Ω
* Điện trở cực từ phụ: Rtf = 0.00717Ω
* Sụt áp trên chổi than: 2ΔUtx = 2V
* E = Uđm + Iư * Rư + 2ΔUtx + It*Rtf= 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 * nđm (k là hằng số)
* => k*Φ = E/nđm = 135.2/(1150/60) ≈ 7.05 (Vs)
4. Tính dòng điện phần ứng khi là động cơ:
* Công suất đầu trục: PĐ = 25kW = 25000W
* Điện áp định mức: Uđm = 110V
* Hiệu suất η =86% = 0.86
* => Pvao = PĐ/η = 25000/0.86 = 29069.77 W
* => Ivao = Pvao/Udm = 29069.77/110 = 264.27 A
* => Iư = Ivao - Ikt = 264.27 - 5 = 259.27 A
5. Tính sức phản điện E' khi là động cơ:
* E' = Uđm - Iư * Rư - 2ΔUtx - Ivao*Rtf= 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 - 2ΔUtx = 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. nđm = 690 vg/ph; n0DC = 880 vg/ph (Tuy nhiên không có đáp án nào thật sự chính xác)
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: Pđm = 27kW = 27000W
* Điện áp định mức: Uđm = 115V
* Hiệu suất: η = 86% = 0.86
* Dòng điện kích từ: Ikt = 5A
* Dòng điện phần ứng: Iư = Pđm / (Uđm * η) = 27000 / (115 * 0.86) ≈ 273.2 A
* Dòng điện tải: It = Iư - Ikt = 273.2 - 5 = 268.2A
2. Tính sức điện động E khi là máy phát:
* Điện trở phần ứng: Rư = 0.0673Ω
* Điện trở cực từ phụ: Rtf = 0.00717Ω
* Sụt áp trên chổi than: 2ΔUtx = 2V
* E = Uđm + Iư * Rư + 2ΔUtx + It*Rtf= 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 * nđm (k là hằng số)
* => k*Φ = E/nđm = 135.2/(1150/60) ≈ 7.05 (Vs)
4. Tính dòng điện phần ứng khi là động cơ:
* Công suất đầu trục: PĐ = 25kW = 25000W
* Điện áp định mức: Uđm = 110V
* Hiệu suất η =86% = 0.86
* => Pvao = PĐ/η = 25000/0.86 = 29069.77 W
* => Ivao = Pvao/Udm = 29069.77/110 = 264.27 A
* => Iư = Ivao - Ikt = 264.27 - 5 = 259.27 A
5. Tính sức phản điện E' khi là động cơ:
* E' = Uđm - Iư * Rư - 2ΔUtx - Ivao*Rtf= 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 - 2ΔUtx = 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. nđm = 690 vg/ph; n0DC = 880 vg/ph (Tuy nhiên không có đáp án nào thật sự chính xác)
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
* 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
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 sm tăng.
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 sm tăng.
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 (Mmm 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 Mmm lớn, mômen cản nhỏ, hằng số quán tính nhỏ. - Đúng
* B. Động cơ cần có Mmm 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 Mmm 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.
1. Mômen mở máy lớn (Mmm 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 Mmm lớn, mômen cản nhỏ, hằng số quán tính nhỏ. - Đúng
* B. Động cơ cần có Mmm 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 Mmm 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.
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP
