Top Banner
Htrôn tp [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HC] Bài tp lớn môn: Cơ sở truyền động điện CHƢƠNG 2: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIU Bài 6: - Đặc tính cơ tự nhiên Ta có : dm dm dm u I U R ) 1 ( 5 . 0 =0,5 (1-0,87) 220/ 130,4 =0,109 Ω 55 , 9 dm dm n = =293,19 rad/s; dm u dm dm dm R I U K = =0,702; u R k 2 ) ( =4,52 ; dm dm K U 0 = =313,39 rad/s; dm dm dm P M = =85,27 Nm -U 1 = 50 k U 0 = =71 rad/s; u R k 2 ) ( =4,52 u nm R U I = =458,71 A; nm nm I k M =322 Nm -U 2 = 100 k U 0 = =142,45 rad/s; u R k 2 ) ( =4,52 u nm R U I = =917 A; nm nm I k M =643,7 Nm -r 1 =1 Ω dm dm K U 0 = =313 rad/s; 1 2 ) ( r R k u =0,44 1 r R U I u nm =198,38 A; nm nm I k M =1339,26 Nm -r 2 =2 Ω
32

Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Aug 29, 2019

Download

Documents

dinhnhu
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điện

CHƢƠNG 2: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU

Bài 6: - Đặc tính cơ tự nhiên

Ta có : dm

dm

dmuI

UR )1(5.0 =0,5 (1-0,87) 220/ 130,4 =0,109 Ω

55,9

dm

dm

n = =293,19 rad/s;

dm

udmdmdm

RIUK

= =0,702;

uR

k 2)( =4,52 ;

dm

dm

K

U

0 = =313,39 rad/s;

dm

dmdm

PM

=

=85,27 Nm

-U1 = 50

k

U0 = =71 rad/s;

uR

k 2)( =4,52

u

nmR

UI = =458,71 A; nmnm IkM =322 Nm

-U2 = 100

k

U0 = =142,45 rad/s;

uR

k 2)( =4,52

u

nmR

UI = =917 A; nmnm IkM =643,7 Nm

-r1=1 Ω

dm

dm

K

U

0 = =313 rad/s;

1

2)(

rR

k

u

=0,44

1rR

UI

u

nm

=198,38 A; nmnm IkM =1339,26 Nm

-r2=2 Ω

Page 2: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

dm

dm

K

U

0 = =313 rad/s;

2

2)(

rR

k

u

=0,23

Page 3: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

2rR

UI

u

nm

=104 A; nmnm IkM = 73Nm

-1 = 0,75đm

k

U0 = = 415rad/s;

uR

k 2)( =2,57

u

nmR

UI =2018 A; nmnm IkM =1069 Nm

-1 = 0,9đm

k

U0 = =349 rad/s;

uR

k 2)( =3,64

u

nmR

UI = 2018 A; nmnm IkM = 1271 Nm

Bài 7.

RU = (1 – Pdm/ Udm Idm ) Udm/Idm =0,26 => Idm=31 A

55,9

dm

dm

n = =230 rad/s;

dm

udmdmdm

RIUK

= =0,92

dm

dm

K

U

0 = = 239 rad/s;

dm

dmdm

PM

= =28 Nm ;

uR

k 2)( =3,3

-r1=1,26 Ω

dm

dm

K

U

0 = = 239rad/s;

1

2)(

rR

k

u

=0,6

1rR

UI

u

nm

= 145 A; nmnm IkM =133 Nm

Page 4: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Bài 8.

55,9

dm

dm

n = = 73,3 rad/s;

dm

udmdmdm

RIUK

= =5,5

dm

dm

K

U

0 = = 40rad/s;

K

U dm1 =150 rad/s,

dm

10 / = =0,27 dm

Bài 9.

Theo đề bài ta có : s/rad10555,9

1000

55,9

ndm

)m.N(87,152105

10.16PM

3

dm

dmdm

Suy ra : )m.N(76,9187,152.6,0M6,0M dmc

Phươnh trình đặc tính điện cơ của động cơ:

dmdm

ufu

dm

dm IK

RR

K

U

và dmdm

u

dm

dm IK

R

K

U

suy ra: )T(91.1105

28,0.70220IRUK

dm

dmudmdm

Vậy tốc độ của động cơ khi Rưf=0,52

s/rad72,9176,9191,1

52,028,0

91,1

220M

)K(

RR

K

U

2c2dm

ufu

dm

dm

Suy ra: ph/v87676,91.55,9.55,9n

Page 5: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Bài 11.

Ta có: s/rad75,14955,9

1430

55,9

ndmdm

94,06,25

110)

6,25.110

10.2,21(

I

U)

IU

P1(R

3

dm

dm

dmdm

dmu

)T(574,075,149

6,25.94,0110IRUKK

dm

dmudmdm

s/rad6,191574,0

110

K

Udmo

Và ta

có: s/rad115574,0

)78,094,0(6,25110

K

)RR(IU ufudmdmdmNT

mNP

Mđm

đmđm /6,14

75,149

10.2,2 3

; mNP

MđmNT

đmđm /13,19

115

10.2,2 3

-Đặc tính cơ tự nhiên : điểm thứ nhất : M=0 , =0

điểm thứ hai : M=Mdm , =dm

-Đặc tính cơ nhân tạo: : điểm thứ nhất : M=0 , =0

điểm thứ hai : M=Mdmnt , =dmnt

Page 6: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Bài 15.

I=0,5Idm

55,9

dm

dm

n = =61,3 rad/s

dm

udmdmdm

RIUK

= =3,3

dm

udmdm

K

RIU

5,0 = =64,2 rad/s

n=9,55. =613 rpm

-Rf =1,2

dm

fudmdm

K

RRIU

)( = =33 rad/s

n=9,55. =315 rpm

Bài 16.

2I

UR dm

m = =1,7

m)1/2lg(

lg(Rm/Ru)

II =4

R1=Ru.(I2/I1) = 0,29 Ω ; r1=R1 –Ru=0,11 Ω

R2=R1.(I2/I1) =0,5 Ω ; r2=R2 –Ru=0,33 Ω

Page 7: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

R3=R2.(I2/I1) =0,86 Ω ; r3=R1 –Ru=0,69 Ω

R4=R3.(I2/I1) =1,47 Ω ; r3=R1 –Ru=1,3 Ω

Bài 17.

55,9

dm

dm

n = =147 rad/s;

dm

dmdm

PM

= =54 Nm

dm

udmdmdm

RIUK

= =1,4;

1

2)(

)(6,0

dm

fudm

dm K

RRM

K

U

=100

Rf =3,05 Ω

Bài 18.

55,9

dm

dm

n = =293,19 rad/s;

Bài 19.

RU = (1 – Pdm/ Udm Idm ) Udm/Idm=0,17

55,9

dm

dm

n = =60 rad/s;

dm

udmdmdm

RIUK

= =3;

hu

hbd

hbdRR

EI

hu

dmdm

RR

K

.=2Idm

Rh=0,32 Ω

C, 1 = 1/3.đm

3/1.dm

udmdm

K

RIU

=189 rad/s

Page 8: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

n=9,55. =1805 rpm.

Bài 20.

55,9

dm

dm

n = =147 rad/s;

dm

udmdmdm

RIUK

= =1,4;

dm

dmdm

PM

= =54 Nm.

MK

RR

K

U huu

2)(

dm.0,6 =100

Rh=15 Ω

Bài 21.

RU = (1 – Pdm/ Udm Idm ) Udm/Idm=2,9

55,9

dm

dm

n = =105 rad/s;

dm

udmdmdm

RIUK

= =1,3

55,9

n =-84 rad/s

MK

RR

K

U huu

2)(

= -84

Rh=7,7 Ω

Chƣơng 3. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ.

Bài 30.

2,

21

2

,,

210

,,

2

2

)()[(

)(3

xxs

rrrs

rrUM

s

sf

=22

0

2

)46,039,0()2,124,0

2,0[(

)2,124,0(220.3

ss

Pdm=22

2

)46,039,0()2,124,0

2,0[(

)2,124,0(220.3

ss

Page 9: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

22,5.103 =

22

2

)46,039,0()2,124,0

2,0[(

)2,124,0(220.3

ss

22 )46,039,0()2,124,0

2,0[(

s

s =9,29

Vậy s=0,24.

n1= =1500 rpm

s= n=n1- s.n1 =1140 rpm.

Bài 31.

2,

21

2

,,

210

,

2

2

)()[(

3

xxxs

rrrs

rUM

s

f

=22

0

2

)46,075,039,0()2,124,0

2,0[(

24,0.220.3

s

s

Pdm=22

2

)46,075,039,0()2,124,0

2,0[(

24,0.220.3

s

s

22,5.103 =

22

2

)46,075,039,0()24,0

2,0[(

24,0.220.3

s

s

22 )46,075,039,0()24,0

2,0[( s

s =1,5488

Vậy +s=0,5.

n1= =1500 rpm

s= n=n1- s.n1 =750 rpm.

Page 10: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

+s=0,04.

s= n=n1- s.n1 =1440 rpm.

CHƢƠNG 4: ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ.

Bài 49

Một động cơ kích từ độc lập có các thông số sau :

Pđm = 29KW, Uđm = 440V, Iđm = 76A, nđm = 1000rpm

Hãy xác định Moment cho phép của động cơ khi phụ tải dài hạn với điều kiện làm

việc Ic = Iđm và tốc độ quay của động cơ là 1,5 nđm.

Giải:

-chỉ có phương pháp giảm vì tốc độ động cơ tăng lên = 1,5nđm

-ωđm = nđm

9.55 =

1000

9.55 =104.7 rad/s. Mđm=

Pđm

ωđm =

29000

104.7=277 Nmn

-Rư =1

2(1-

Pđm

Uđm*Iđm )*

Uđm

Iđm=

1

2(1-

29000

440*76)*

440

76=0.384 Ω

-KEϕđm =Uđm-Iđm*Ru

ωđm =

440 76*0.384

104.7

=0.41 v/phút.

-Khi nđc= 1.5nđm : KEϕđm = 1.5

KE đm = 0.27 v/phút.

-Moment do động cơ sinh ra thì:

Mđc= KEϕđc*Iđm.

-Ta lấy : Mđc

Mđm=

KE đc

KE đm

→Mđc =

KE đc

KE đm

*Mđm =

9.55

9.55

KE đc

KE đm

*Mđm

Page 11: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

→Mđc=182.38 Nm

Bài 50:

Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có công suất nhỏ được cấp điện

qua chỉnh lưu cầu 1 pha bán điều khiển. Biết điện áp nguồn xoay chiều U = 240V,

Thyristo được mồi với góc mở = 110o . Điện áp đặt vào phần ứng động cơ có

dạng như hình vẽ sau.

Xác định tốc độ quay của động cơ ứng với M = 1,8 Nm cho biết:

Hằng số Moment - dòng điện của động cơ là 1Nm/A, Rư = 6 (bỏ qua tổn hao bộ

chỉnh lưu)

Giải:

-Theo dạng đường cong chỉnh lưu ta xác định được điện áp chỉnh lưu:

180

110

1 602 *240sin

180Utb d t Eu

t 50o 360o 180o 110o

Um

Page 12: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

→ Utb = 71.1 + 0.333Eư

- dòng điện trung bình:

Iư = M

k =

1.8

1 =1.8 A

-theo phương trình cơ bản của động cơ ta có :

Eư = Utb - Iu*Ru = 271.1 + 0.333Eu - 1.8*6 = 90.33 V

-Công suất điện từ:

Pđt = Eu*Iu = M*n → n = *Eu Iu

M

-Vì tỉ số Iu

M= 1 → n = Eu =90.33 rad/s = 864 v/phút.

Bài 51:

Động cơ điện một chiều kích từ độc lập được cung cấp điện từ chỉnh lưu cầu

1 pha bán điều khiển có điện áp nguồn xoay chiều U = 240V, f = 50Hz

có Eư = 150V, Rư = 6, = 80o, tỷ số

n =

M

Iư = 0,9 , Utb = 169V. Xác định

Moment trung bình và tốc độ quay của động cơ.

Giải :

Ta có : Eu = 150V

→ Iu * Ru = U - Eu →Iu = U Eu

Ru

=

240 150

6

= 3.22A

M = Iu * 0.9 = 3.22 * 0.9 =2.98 Nm.

Tốc độ : n = 0.9

Eu =166.7 rad/s =1592 v/phút .

Page 13: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Bài 52

Người ta cung cấp cho một động cơ một chiều công suất nhỏ kích từ độc lập

từ nguồn 240V,50Hz qua chỉnh lưu cầu một pha bán điều khiển. Các thông số của

phần ứng là điện cảm = 0,06H, điện trở bằng 6, hằng số từ thông 0,9Nm/A

(vòng/rad/s). Người ta đưa vào một mạch vòng kín để duy trì tốc độ không đổi là

1000rpm, cho tới khi Moment là 4Nm. Xácđịnh biến thiên của góc mở bắt đầu từ

lúc chạy không tải để thỏa mãn điều kiện tốc độ không đổi.

Giải :

Ta có:

E = ωkΦ = 2 *1000

*0.960

= 94.25V

Với góc arcsin (E

U√2 ) = arcsin (

94.25

240√2 ) = 163.9° .

Ở giá trị Momen = 0 như khi góc ở giá trị không tải , nhưng thực tế dòng điện phải

chạy qua để cung cấp cho Momen tổn hao .

Ta chọn góc mở đặc biệt nhỏ hơn 163.9°.

Như vậy với góc mở 150° thì Moment là 0.04Nm.

140° thì Moment là 0.2Nm.

130° thì Moment là 0.58Nm.

120° thì Moment là 1.06Nm.

110° thì Moment là 2.79Nm.

90° thì Moment là 3.92Nm.

Bài 53 :

Một động cơ không đồng bộ ba pha roto dây quấn r2 = 0,0278,

nđm = 970rpm, hiệu suất = 0,885. Để thay đổi tốc độ động cơ người ta mắc thêm Rf

vào mạch roto. Tính Rf ? để tốc độ động cơ bằng 700rpm. Biết rằng Moment cản

của tải không phụ thuộc tốc độ.

Page 14: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

f = 50Hz, no = 1000rpm.

Giải :

Ta có : Sđm = No-Nđm

No =

1000 970

1000

=0.03

Khi tốc độ là n = 700v/phút thì hệ số trượt là :

S=1000 700

1000

= 0.3

Vậy 2 2 0R R R

Sdm S

=

0.0278 0.0278

0.03 0.3

Rf

→ Rf =0.25Ω.

Bài 54:

Một đồng cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc có bốn cực, điện áp U =

220V, f = 50Hz. Người ta dùng bộ nghịch lưu để cung cấp điện cho động cơ. Để

thay đổi tốc độ động cơ người ta sử dụng phương pháp biến đổi tần số. Hãy tính

tốc độ động cơ và lượng điện áp đầu ra của bộ nghịch lưu với f = 30Hz, 40Hz,

50Hz,60Hz.

Giải :

Ta có : 60 f

np

Khi :

f1 = 30Hz → n = 900v/phút . Ura =* 1U f

f=

220*30

50=132V

Page 15: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

f1 = 40Hz → n = 1200v/phút . Ura =220*40

50=176V

f1 = 50Hz → n = 1500v/phút . Ura =220*50

50=220V

f1 = 60Hz → n = 1800v/phút . Ura =220*60

50=264V.

Bài 55:

Một động cơ không đồng bộ ba pha Roto dây quấn sáu cực được nối qua bộ

nghịch lưu, biết điện áp giữa các vành trượt E2 = 600V. Xác định góc mồi của bộ

nghịch lưu ở tốc độ 600V/phút. Bộ nghịch lưu được nối vào lưới ba pha 415V,

50Hz. Bỏ qua hiện tượng chuyển mạch và các tổn hao.

Giải :

Tốc độ đồng bộ của động cơ :

60 f

np

= 60*50

3 =1000v/phút .

1

1

n ns

n

=

1000 600

1000

= 0.4

Điện áp trên rôt với tốc độ n = 600v/phút

U2= s *E2 = 0.4 *600 = 240V

Giả sử ta dùng sơ đồ cầu 3 pha thì điện áp một chiều là :

0 *sin *6

pU U

=6*240 2

sin

6

= 324V

Gọi β là gốc mồi ta có :

Page 16: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

*U 2

0 *sin *sin6

pU

= 324V

→ β = 54°7.

Bài 56:

Một bộ nghịch lưu cung cấp cho động cơ roto lồng sóc 4 cực điện áp U =

240V,50Hz. Xác định tần số và hiệu điện thế ở đầu ra khi tốc độ của động cơ bằng

900V/phút.

Giải :

60 11

fn

p →

1*1

60

n pf = =30 Hz

Ura =

* 1U f

f =240*30

50 = 144V.

Bài 57:

Một bộ nghịch lưu cung cấp cho một động cơ không đồng bộ ba pha ở tần số 52Hz

và thành phần cơ bản của điện áp pha là 208V.

- Xác định tốc độ khi hệ số trượt bằng 0,04.

- Khi bộ nghịch lưu chuyển đột ngột sang f = 48Hz và điện áp = 192V thì tốc độ

bằng bao nhiêu ?

Giải :

Khi s = 0.04 :

Page 17: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Tốc độ của động cơ 4 cực là :

60(1 )

fn s

p

=

60*52(1 0.04)

2 =1497.6 v/phút = 24.96v/s

Khi bộ chỉnh lưu giảm xuống 48Hz thì tốc độ đồng bộ là 24v/s

→ hệ số trượt

1

1

n ns

n

=

24.96 240.04

24.96

.

Hệ số trượt âm nên động cơ hoạt động ở chế độ hãm tái sinh .

Đặc tính cơ của động cơ điện là mối quan hệ giửa tốc độ quay của rotor và

moment của động cơ ( )M f , có 2 loại đặc tính cơ là đặc tính cơ tự nhiên và đặc

tính cơ nhân tạo:

+ đặc tính cơ tự nhiên là đặc tính cơ ứng với chế độ làm việc với các thông số định

mức của động cơ điện (điện áp, tần số, từ thông,…định mức).

+ đặc tính cơ nhân tạo là đặc tính cơ ứng với chế độ làm việc khi thay đổi thông số

nguồn hoặc thông số của động cơ.

Độ cứng của đặc tính cơ M

, càng lớn thì đường đặc tính cơ càng cứng,

khi thì đặc tính cơ cứng tuyệt đối.

Đường đặc tính cơ càng cứng thì tốc độ động cơ càng ít thay đổi khi tải thay đổi.

Đường đặc tính ca[ càng mềm thì tốc độ động cơ thay đổi càng nhiều khi tải thay

đổi.

Page 18: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

CHƢƠNG 5 và 6:

CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN

Bài 58

Cho đồ thị phụ tải tĩnh của một máy sản xuất có các tham số sau :

t (s) 25 12 40 40 7 15

Mc(Nm) 55 100 50 80 140 70

- Hệ thống yêu cầu tốc độ bằng 1800V/phút

- Động cơ để kéo hệ thống trên có :

Pđm = 13kW, nđm = 1000rpm, m = 2,2

- Hãy kiểm tra tính hợp lý của động cơ trên

Giải :

Page 19: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Mdt=1

n

Mi2ti

1

n

ti =74Nm.

Công suất phụ tải yêu cầu:

n* 1800*7413.94

9.55 9.55

MdtPdt KW

Moment định mức của động cơ :

9.55*1300077

1600Mdm Nm

Ta thấy : Mdm > Mdt

Vậy điều kiên phát nóng của động cơ thỏa mãn.

Kiểm tra điều kiện quá tải :

*m Mdm 2.2* 77 =169.4 Nm

Từ đồ thị ta được Mmax = 140Nm

*m Mdm > Mmax

→ thỏa mãn .

Bài 59

Cho đồ thị phụ tải tĩnh của một máy sản xuất có các tham số sau :

t (s) 20 10 40 40 5 20

Mc(Nm) 50 100 50 80 120 50

Page 20: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Tốc độ yêu cầu của máy sản xuất nyc = 1450vòng/phút. Động cơ kéo máy sản

xuất có :

Pđm = 13kW, nđm = 1450rpm, bội số quá tải Mmax/Mđm = 2,2. Hãy kiểm nghiệm

xem động cơ có thể kéo máy sản xuất trên hay không?

Giải :

Mdt =1

n

Mi2ti

1

n

ti = 68 Nm

Công suất phụ tải yêu cầu:

n* 1450*6810.32

9.55 9.55

MdtPdt KW

Moment định mức của động cơ :

9.55*1300085.6

1450Mdm Nm

Ta thấy : Mdm > Mdt

Vậy điều kiên phát nóng của động cơ thỏa mãn.

Kiểm tra điều kiện quá tải :

*m Mdm 2.2* 85.6 = 188.32 Nm

Từ đồ thị ta được Mmax = 120Nm

*m Mdm > Mmax → thỏa mãn .

Vậy động cơ có thể kéo được máy trên.

Page 21: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Bài 60:

- Cho đồ thị phụ tải sau :

t (s) 50 70 90 25 50 73 40

Mc(Nm) 230 0 200 30 230 0 0

- Có tốc độ yêu cầu nyc = 720V/phút

- Động cơ kéo máy trên có thông số :

Pđm = 11kW, nđm = 720rpm, Uđm = 220V/380V, đc = 60% đấu sao

- Hãy kiểm tra công suất của động cơ trên

Giải

Mdt =1

n

Mi2ti

1

n

ti = 137 Nm

Hệ số đóng điện tương đối của phụ tải với nyc = 720v/phút.

50 90 25 50%

50 70 90 25 50 73 40

= 54%.

Công suất đẳng trị :

n* 720*13710

9.55 9.55

MdtPdt KW

Vậy Pdm > Pdt (11 > 10)

%tc

Vậy công sauaatsn động cơ thỏa mãn.

Page 22: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Bài 61

Hãy xác định công suất động cơ kéo 1 máy sản xuất có đồ thị phụ tải sau :

t (s) 20 10 30 30 6

Mc(Nm) 40 90 40 70 120

- Có tốc độ yêu cầu bằng 1450rpm.

Giải :

Mdt =1

n

Mi2ti

1

n

ti = 64Nm

Công suất phụ tải yêu cầu:

n* 1450*649.7

9.55 9.55

MdtPdt KW

Vậy ta chọn động cơ có công suất Pdm =10KW , n =1420v/phút.

m = 2,2

9.55*1000067

1420Mdm Nm

.

Vậy điều kiện phát nóng thỏa mãn Mdm > Mdt.

Khả năng quá tải : *m Mdm 2.2*67=147.95

Page 23: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Theo đồ thị phụ tải ta có Mmax = 120Nm

--> *m Mdm > Mdm

Bài 62:

Cho đồ thị phụ tải sau :

T (s) 15 6 20 10 15 8 5 40

Mc(Nm) 240 140 0 190 0 260 100 0

- Dùng cho động cơ dài hạn có Pđm = 10 kW, nđm = 750rpm,

Uđm = 220V/380V kéo phụ tải ở tốc độ định mức.

- Hãy kiểm tra công suất động cơ trên.

Giải :

Mdt =1

n

Mi2ti

1

n

ti = 127Nm

Công suất phụ tải yêu cầu:

n* 750*12710

9.55 9.55

MdtPdt KW

9.55*10000127.3

750Mdm Nm

Vì Mdm > Mdt nên động cơ phù hợp với yêu cầu

Page 24: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Bài 63

Hãy xác định công suất động cơ trong cầu trục có đồ thị phụ tải như sau :

t (s) 12 4 20 10 25 15 8 5 40

Mc(Nm) 250 150 0 200 70 0 270 100 0

- Tốc độ yêu cầu bằng 720V/phút, bỏ qua tổn hao trong khâu truyền lực.

Giải :

Hệ số đóng điện tương đối:

12 4 10 25 8 5%

12 4 20 10 25 15 8 5 40

= 46%

Mdt =1

n

Mi2ti

1

n

ti = 119Nm

Công suất phụ tải yêu cầu:

n* 720*1198.9

9.55 9.55

MdtPdt KW

Vậy ta chọn động cơ có :

Pdm = 11kW , ndm = 720v/phút , Udm = 380V , ε% =60%.

Page 25: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Bài 64

t (phút) 2 3 1 4 2 3 1 4 ….

Pc(KW) 15 14 10 0 15 14 10 0 ….

Công suất động cơ là 14KW, tc = 60%

Kiểm tra công suất động cơ theo đồ thị phụ tải tĩnh đã cho. Nếu giữ công suất

động cơ không thay đổi, giảm hệ số đóng điện của động cơ xuống là 45% thì

động cơ có đạt yêu cầu không ?

Giải :

Pdt =1

1

*Pi* tin

n

Pi

ti

=10.67 Nm

Công suất phù hợp với phụ tải đã cho.

Khi thay đổi hệ số đóng điện của động cơ xuống 45% thì động cơ vẫn đạt yêu cầu

vì Pdt < Pdm.

Bài 66

t (s) 50 73 80 40 25 50 73 ….

Mc(Nm) 230 0 150 0 40 230 0 ….

Tốc độ yêu cầu = 720V/phút

Page 26: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Động cơ kéo máy trên có số liệu như sau : Pđm = 16kW,

nđm = 720rpm, Uđm = 230V/380V, đc = 40% đấu sao.

Hãy kiểm nghiệm công suất động cơ trên.

Giải :

Mdt =1

n

Mi2ti

1

n

ti = 126Nm

Công suất phụ tải yêu cầu:

n* 720*1269.5

9.55 9.55

MdtPdt KW

9.55*16000212.2

720Mdm Nm

Vì Mdm > Mdt

→ công suất động cơ phù hợp với phụ tải đã cho.

Bài 67:

Cho đồ thị phụ tải như hình vẽ :

Tốc độ yêu cầu của hệ thống: 720rpm.

Động cơ kéo hệ thống có

Pđm = 11kW,

Uđm = 380V,

t(s)

t(s)

Mc (Nm)

Mđg (Nm)

110

150

110

0

0

132

-160

5

tkđ

700

tôđ

4

th

Page 27: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

m = 1,8,

nđm = 720V/phút.

Hãy kiểm tra điều kiện quá tải của động cơ.

Giải

9.55*11000145.9

720Mdm Nm

.

Khả năng quá tải :

*m Mdm 1.8*145.9=262.62

Theo đồ thị phụ tải ta có Mmax = 150Nm

--> *m Mdm > Mdm

-->điều kiện quá tải của động cơ phừ hợp với phụ tải.

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 1

Câu 1:

Đặc tính cơ của máy sản xuất là mối quan hệ giửa tốc độ quay của máy sản xuất

và mô men cản của máy sản xuất ( )CM f . Máy sản xuất rất đa dạng, do đó đặc

Page 28: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

tính cơ của máy sản xuất củng rất đa dạng tuy vậy phần lơn được biểu diển dưới

dạng sau: ( ).( )C CO dm CO

dm

M M M M

Trong đó : Mco là mô men ứng với tốc độ 0

Mdm là mô men ứng với tốc độ dm

Mc là mô men ứng với tốc độ

phân tích một số dạng đặc tính cơ cơ bản của máy sản xuất:

từ phương trình đặc tính cơ : ( ).( )C CO dm CO

dm

M M M M

ta có.

Với 0, c dmM M và không đổi chúng bao gồm các cơ cấu nâng hạ, bang tải cơ

cấu ăn giao máy cắt gọt thuộc loại này (đường 1, hình 1-3, a)

Với 1 , moment tỷ lệ bậc nhất với tốc độ, ví dụ máy phát 1 chiều tải thuần trở.

Với 2 , moment tỷ lệ bậc 2 với tốc độ là đặc tính cơ của các bơm, quạt gió

(đường 3, hình 1-3, a).

Moment cản phụ thuộc vào thời gian Mc=f(t), Ví dụ như máy nghiền đá, quặng

Page 29: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Moment cản thế năng như trong các cơ cấu nâng hạ tải trọng (có đặc tính

Mc = const và không phụ thuộc vào chiều quay

Moment phản kháng luôn luôn chống lại chiều quay như moment ma sát trong dao

máy cắt gọt kim loại…

Câu 3

Trạng thái động cơ: trạng thái động cơ là trạng thái mà động cơ nhận được năng

lượng từ lưới và biến đổi cơ năng trên trục động cơ điện để cung cấp cho máy sản

xuất hay còn gọi là trạng thái động cơ có công suất điện dương. Trong trạng thái

này mô men của động cơ điện cùng chiều với tốc độ quay. Nếu biểu diển trên hệ

trục tọa độ ( )M thì đó là điểm làm việc nằm trong góc phần tư thứ I và thứ III.

Trạng thái động cơ bao gồm chế độ làm việc khi không tải và khi có tải.

Trạng thái hảm: là trạng thái mà mô men động cơ sinh ra ngược chiều với tốc độ

của động cơ điện. mô men hảm được sinh ra do quá trình biến đổi ngược cơ năng

từ máy sản xuất thành điện năng, động cơ điện làm việc như máy phát do đó trạng

thái hãm hay còn gọi là trạng thái máy phát. Trên trục tọa độ ( )M thì đó là các

điểm làm việc nằm trong góc phần tư thứ II và IV.

Page 30: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Trạng thái hãm bao gồm: hãm không tải, hãm tái sinh, hãm ngược và hãm động

năng.

Hãm tái sinh: Pđiện < 0, Pcơ < 0, cơ năng biến thành điện năng trả về lưới.

- Hãm ngược: Pđiện > 0 , Pcơ < 0, điện năng và cơ năng chuyển thành tổn thất ΔP.

- Hãm động năng: Pđiện = 0, Pcơ < 0, cơ năng biến thành công suất tổn thất ΔP.

Câu 5

Phương trình chuyển động của truyền động điện có dạng: C dM M M

Với 2

2

WW 1; ; ( )C

C d

dd dM M M j

dt dt dt

.

Trong đó nếu J=const thì d

dM j

dt

Câu 6:

Đặc tính cơ của động cơ điện là mối quan hệ giửa tốc độ quay của rotor và

moment của động cơ ( )M f

Page 31: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Đặc tính cơ của máy sản xuất là mối quan hệ giửa tốc độ quay của máy sản xuất

và mô men cản của máy sản xuất ( )CM f . Máy sản xuất rất đa dạng, do đó đặc

tính cơ của máy sản xuất củng rất đa dạng tuy vậy phần lơn được biểu diển dưới

dạng sau: ( ).( )C CO dm CO

dm

M M M M

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 2

câu 1 : khi nguồn điện 1 chiều có công suất lớn và điện áp không đổi thì dòng kích

từ song song với mạch phần ứng gần như không thay đổi khi tải thay đổi thì gọi

động cơ là 1 chiều kích từ song song.

Khi nuồn điện 1 chiều công suất không đủ lớn thì mạch điện phần ứng và mạch

kích từ mắc vào 2 nguồn 1 chiều độc lập với nhau lúc này động cơ được gọi là

động cơ kích từ độc lập.

Phương trình cân bằng điện áp của mạch phản ứng phần ứng: ( )u u u f uU E R R I

Sức điện động Eu của phần ứng động cơ được xác định theo biểu thức:

2u

pNE k

a

Phương trình đặc tính cơ điện của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập:

u fR RU

k k

Page 32: Bài tập lớn môn: Cơ sở truyền động điệnhotroontap.com/wp-content/.../Bài-tập-lớn-môn-Cơ-sở-truyền-động-điện.pdf · Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG

Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƢƠNG CHƢƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC]

Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập:

2( )

u fR RUM

k k