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.

**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)