Một máy phát điện một chiều kích từ song song, công suất định mức Pđm = 50kW, điện áp định mức Uđm = 230V, điện trở dây quấn kích từ rt = 18Ω điện trở dây quấn phần ứng Rư = 0,03Ω, số đôi mạch nhánh a = 2, số đôi cực p = 2, số thanh dẫn N = 500, tốc độ quay 1500 vg/ph. Xác định Mômen định mức, từ thông Φ và điện áp đầu máy khi dòng tải 150A . Coi dòng kích từ không đổi và bỏ qua phản ứng phần ứng.
Trả lời:
Đáp án đúng: A
Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau:
1. **Tính dòng điện định mức:**
- Dòng điện định mức được tính bằng công thức: Iđm = Pđm / Uđm = 50000 / 230 ≈ 217.39 A
2. **Tính dòng điện kích từ:**
- Dòng điện kích từ được tính bằng công thức: It = Uđm / rt = 230 / 18 ≈ 12.78 A
3. **Tính dòng điện phần ứng:**
- Khi dòng tải là 150A, dòng điện phần ứng Ia = I + It = 150 + 12.78 ≈ 162.78 A
4. **Tính suất điện động:**
- Suất điện động được tính bằng công thức: E = U + Ia * Ra = 230 + 162.78 * 0.03 ≈ 234.88 V. Ở đây ta thấy có sự sai lệch do đề bài yêu cầu bỏ qua phản ứng phần ứng, nên ta dùng dòng điện định mức để tính E = 230 + 217.39 * 0.03 = 236.52 V (chỉ dùng để tham khảo, vì đề bài yêu cầu tính với dòng tải 150A)
5. **Tính tốc độ góc:**
- Tốc độ góc được tính bằng công thức: ω = 2πn / 60 = 2π * 1500 / 60 ≈ 157.08 rad/s
6. **Tính từ thông:**
- Từ thông được tính bằng công thức: E = (p * n * N * Φ) / (60 * a) => Φ = (E * 60 * a) / (p * n * N) = (234.88 * 60 * 2) / (2 * 1500 * 500) ≈ 0.0188 Wb. Giá trị này có thể làm tròn thành 0.0189 Wb
7. **Tính Mômen điện từ:**
- Mômen điện từ được tính bằng công thức: T = (E * Ia) / ω = (234.88 * 162.78) / 157.08 ≈ 243.18 Nm. Tuy nhiên, ta cần tính mômen định mức, sử dụng dòng điện định mức
- Tđm = (Pđm)/ω = 50000/157.08 ≈ 318.3 Nm
8. **Tính điện áp đầu máy khi dòng tải 150A:**
Điện áp trên đầu cực máy phát khi dòng tải 150A là:
U = E - Ia*Ra = 234.88 - 162.78*0.03 = 230V. Tuy nhiên, vì bài toán yêu cầu coi dòng kích từ không đổi nên ta tính theo dòng định mức cho ra kết quả điện áp là:
U = 236.52 - 150*0.03 = 232V.
Vậy, kết quả là: 318,3 Nm; 0,0189 Wb; 232V