Đề thi cuối kì môn thi Biến đổi năng lượng điện cơ
ꢀꢁꢂTHI (cuꢀi hꢁc kỳ)
Ký tên
Ngày thi: 02/06/2013.
Thời gian thi: 90ꢂꢉꢊꢋt.
(Sinh viên được phép sử dụng tài liꢂu riêng cꢃa mình)
Môn thi: BIꢃN ꢀꢄI NꢅNG LꢆꢇNG ꢀIꢈN CƠ
ꢌꢍꢂ& tên SV:...................................................................................................................................................................................................... MSSV:........................................................................
Bài 1. Mꢀt máy phát ꢁiꢂn ꢁꢃng bꢀ 3 pha, 50 kVA, nꢄi Y, 50 Hz, 440 V, 4 cꢅc, có ꢁiꢂn kháng ꢁꢃng
bꢀ là 1,2 Ω/pha. Dòng ꢁiꢂn kích tꢆ ꢁưꢇc ꢁiꢈu chꢉnh sao cho ꢁiꢂn áp ꢁꢊu cꢅc cꢋa máy khi
không tꢌi là 480 V. Bꢍ qua ꢁiꢂn trꢎ dây quꢏn phꢊn ꢐng. Hãy xác ꢁꢑnh:
a) Tꢄc ꢁꢀ quay cꢋa máy phát (tính bꢒng vòng/phút). (1 ꢁ)
b) ꢓiꢂn áp ꢁꢊu cꢅc cꢋa máy phát nꢔu máy cung cꢏp dòng ꢁiꢂn ꢁꢑnh mꢐc cho tꢌi có hꢂ sꢄ
công suꢏt là 0,8 trꢕ. (1 ꢁ)
c) ꢓꢀ thay ꢁꢖi ꢁiꢂn áp cꢋa máy phát nꢔu mꢀt bꢀ tꢗ ꢁiꢂn 3 pha có công suꢏt là 60 kVAr
ꢁưꢇc mꢘc song song vꢙi tꢌi ꢎ câu b). (1 ꢁ)
Bài 2. Mꢀt ꢁꢀng cơ không ꢁꢃng bꢀ 3 pha, 22 kW, nꢄi Y, 50 Hz, 400 V, 4 cꢅc, có các tham sꢄ cꢋa
′
mꢚch tương ꢁương mꢀt pha chính xác như sau: Ra = 0,2 Ω; xls = 0,6 Ω; xlr = 0,25 Ω;
′
xM = 25 Ω; Rr = 0,12 Ω. Tꢖng tꢖn hao do ma sát và lõi thép là 990 W và ꢁưꢇc coi là
không ꢁꢖi trong các câu a) và b) dưꢙi ꢁây.
a) ꢛ ꢁꢀ trưꢇt s = 0,03, xác ꢁꢑnh tꢄc ꢁꢀ cꢋa ꢁꢀng cơ, mômen hꢜu ích ꢁꢊu trꢗc, và hꢂ sꢄ
công suꢏt ngõ vào. (1,5 ꢁ)
b) Xác ꢁꢑnh tꢄc ꢁꢀ ꢁꢑnh mꢐc, mômen ꢁꢑnh mꢐc và hiꢂu suꢏt ꢁꢑnh mꢐc cꢋa ꢁꢀng cơ. Biꢔt
công suꢏt ꢁiꢂn tꢆ khi ꢁó là 23459 W. (1,5 ꢁ)
c) Xác ꢁꢑnh tꢄc ꢁꢀ ꢐng vꢙi mômen ꢁiꢂn tꢆ cꢅc ꢁꢚi, và giá trꢑ mômen cꢅc ꢁꢚi ꢁó. (1 ꢁ)
Bài 3. Mꢀt máy ꢁiꢂn DC kích tꢆ ꢁꢀc lꢝp có dòng ꢁiꢂn kích tꢆ ꢁưꢇc ꢁiꢈu chꢉnh sao cho ꢁiꢂn áp hꢎ
mꢚch do máy phát ra ꢐng vꢙi tꢄc ꢁꢀ 3000 vòng/phút là 220 V. Máy có ꢁiꢂn trꢎ phꢊn ꢐng
Ra = 0,5 Ω, và dòng ꢁiꢂn kích tꢆ ꢁưꢇc giꢜ nguyên ꢎ giá trꢑ nói trên trong các ꢁiꢈu kiꢂn vꢝn
hành dưꢙi ꢁây.
a) ꢓꢞt ꢁiꢂn áp 200 V vào mꢚch phꢊn ꢐng và ꢁꢀng cơ mang tꢌi sao cho dòng ꢁiꢂn phꢊn
ꢐng là 30 A, xác ꢁꢑnh tꢄc ꢁꢀ ꢁꢀng cơ và mômen cơ ꢁưꢇc tꢚo ra. (1 ꢁ)
b) ꢓꢞt ꢁiꢂn áp 100 V vào mꢚch phꢊn ꢐng và tꢌi cꢋa ꢁꢀng cơ ꢁưꢇc ꢁiꢈu chꢉnh sao cho
dòng ꢁiꢂn phꢊn ꢐng là 40 A, xác ꢁꢑnh tꢄc ꢁꢀ ꢁꢀng cơ và mômen cơ ꢁưꢇc tꢚo ra. (1 ꢁ)
c) Vꢙi ꢁiꢂn áp 200 V ꢁꢞt vào mꢚch phꢊn ꢐng, xác ꢁꢑnh dòng ꢁiꢂn (phꢊn ꢐng) mꢎ máy lý
thuyꢔt. ꢓꢈ xuꢏt các giꢌi pháp ꢁꢟ có dòng ꢁiꢂn mꢎ máy bꢒng 40 A. (1 ꢁ)
HꢃT
Bài 1:
60 f
a) n =
=1500 vòng/phút (1 ꢀ)
p
Sdm
50000
b) Iadm
=
=
= 65,61 A
3Vdm
ꢀꢃ vect
xs Iadm cos
n áp dây tưꢄng ng là 385,6 V. (1
3
(
440
)
Dꢁ
a vào gi
ꢂ
n
ꢄ, có th
ꢅ
suy ra công th
ꢆ
c tính
ꢀ
i
ꢇ
n áp pha dưꢈi ꢀây
2
2
Va = Ea2 −
(
(θ
)) − xsIadm sin
(
ꢀ
θ
)
= 4802 /3 −
(
62,99) − 47,24 = 222,6 V
ꢉi
ꢇ
ꢆ
)
c) Công su t cꢋa t
ꢊ
ꢂ
i trưꢈc khi m
ꢌ
c b
ꢍ
t
ꢎ
= 40 + j30 kVA
Sau khi m c thêm b
thay ꢀꢏi t tính c m sang tính dung).
Có th th y, công su t bi u ki n c a t
tr như ꢗ câu b).
i gi ꢀꢃ vect
ꢌ
ꢒ
ꢊ
ꢍ
t
ꢎ
, t ng công su
ꢏ
ꢊ
t c a t i s là 40 + j30 – j60 = 40 – j30 kVA (T
ꢋ
ꢂ
ꢐ
ꢂ
i có h
a máy phát v
c tính n áp pha
ꢇ
s
ꢑ
công su
ꢊt
ꢂ
ꢅ
ꢊ
ꢅ
ꢓ
ꢋ
ꢂ
i v
ꢔ
n không ꢀꢏi, suy ra dòng
ꢀ
iꢇ
n ph
ꢕ
n
ꢆ
ng c
ꢋ
ꢔn có giá
ꢖ
Vꢐ
l
ꢘ
ꢂ
n
ꢄ
cho trưꢙng h
ꢚ
p h
ꢇ
s
ꢑ
công su
= 4802 /3 −
th y vi
ꢊ
t 0,8 s
ꢈ
m, có th
ꢅ
suy ra công th
ꢆ
ꢀiꢇ
2
2
Va = Ea2 −
n áp dây tưꢄng
m cho t i. (0,5
ꢉꢍ thay ꢀꢏ n áp:
(
xs Iadm cos
(θ
)) + xs Iadm sin
ng là 549,3 V! Có th
(
θ
)
(62,99
)
+ 47,24 = 317,1 V
t ph n kháng quá mꢆc có khꢂ nꢛng gây nguy
ꢉi
ꢇ
ꢆ
ꢅ
ꢊ
ꢇ
c bù công su
ꢊ
ꢂ
hi
ꢅ
ꢂ
ꢀ)
i ꢀiꢇ
480 − 549,3
∆V % =
×100% = −12,62% (0,5
ꢀ)
549,3
Bài 2:
ꢃ
Ngu
n Thevenin m
ꢍt pha tưꢄng ꢀưꢄng
jxM
400
3
j25
0,6 + 25
Vth = Va
=
∠0°
= 225,5∠0,4476° V
Ra + j(xls + xM
Ra + jxls jxM
)
0,2 + j
(
)
Ra + j
xls + xM
Zth =
= 0,1907 + j0,5874 Ω
(
)
a) T
ꢑ
c
ꢀꢍ
c
ꢋ
a
ꢀꢍng c
ꢄ
60 f
:
n =
(
1− s
)
ns =
(
1− s
)
=1455 vòng/phút (0,5
ꢀ)
p
Vth
′
′
Ir =
= 52,77∠ −10,85°
= 32415 W
A
Rr
′
+ jxlr
Zth +
s
′
Rr
2
′
Ir
P =
(1− s
)3
(
)
m
s
P = P −
P + P
= 31425 W
2
m
rot
i
P
2
Mômen h
ꢜ
u ích ꢀꢕu trꢎc: T2 =
= 206,2 N.m (0,5
ꢀ)
2πn/60
′
R
r
′
+ jx I = 211,5∠ − 7,277°
′
ꢉi
ꢇ
n áp trên hai ꢀꢕu nhánh t
ꢒ
hóa:
V
V =
ab
r
lr
s
Vab
jxM
′
Dòng
ꢀ
i
ꢇ
n ngõ vào: Ia =
+ Ir = 53,96∠ −19,85° A
(0,5
c là 22 kW. N
Hꢇ
s
ꢑ
công su
ꢊ
t ngõ vào: PF = cos(19,85°) = 0,94 tr
ꢝ
ꢀ)
b)
ꢞ
chꢓ ꢀꢍ làm vi
1− sdm = P dm
Suy ra: sdm = 0,02
ꢀꢍ ꢀꢍng c
ꢇ
c
ꢀꢖnh m
ꢆ
c, công su
ꢊ
t cꢄ ꢀꢕu tr
ꢎ
ꢓ
u công suꢊt ꢀiꢇn tꢒ ꢀã biꢓt, ta có
23459
+
P + P
= 22000 + 990
2
rot
i
Tꢑ
c
c
ꢋ
a
ꢄ
lúc này: ndm
=
1− sdm ns =1470 vòng/phút (0,5 ꢀ)
P dm
2
Mômen ꢀꢖnh m
Ia =
ꢆ
c: T2dm
=
=142,9 N.m (0,5
ꢀ)
2π
ndm /60
Va
= 37,46∠ − 20,63°
A
′
Rr
′
+ jxlr
(
jxM
)
sdm
(
Ra + jxls
)
+
′
Rr
′
+ jxlr + jxM
sdm
P
= 3Ra
Ia
2 + P = 24301 W
1dm
agdm
P
2dm
Hi
ꢇ
u su
ꢊ
t
ꢀꢖnh m
ꢆ
c: ηdm
=
= 0,9049 = 90,5% (0,5
ꢀ)
P
1dm
′
Rr
c) smT
=
= 0,1397 (0,5 ꢀ)
2
)
2
′
xlr + Im
Re
(
Zth
+
(
(
Zth ))
Vth2
′
Rr / smT
2
p
3
(
Tmeax
=
= 462,7 N.m (0,5
ꢀ)
2
(2
πf
)
′
Rr / smT + Re
′
xlr + Im
(
(
Zth ))
+
(
Zth ))
Bài 3:
2πn
= 220 V, suy ra GI f = 0,7003 H
GI f
60
a) Ta có: Va = GI f
ω
m1 + RaIa hay 200 = GI f
ω
m1 + 0,5 30
( )
200 −15
Tꢑ
c
ꢀꢍ
c
ꢋa
ꢀꢍng c
ꢄ:
ωm1
=
= 264,2 rad/s (0,5 ꢀ)
0,7003
ωm160
Hay n1 =
= 2523 vòng/phút (0,5 ꢀ)
2π
b) Tưꢄng tꢁ như câu a), ta có:
100 − 20
ωm
=
=114,2 rad/s (0,5
ꢀ)
2
0,7003
ωm
π
60
2
Hay n2 =
=1091 vòng/phút (0,5 ꢀ)
2
c) Dòng
ꢀ
Vamm 200
i
ꢇ
n (ph
ꢕ
n
ꢆ
ng) m
ꢗ máy lý thuyꢓt:
Iamm
=
=
Ramm 0,5
= 400 A (0,5 ꢀ)
ꢉꢅ gi
ꢂ
ꢛ
ꢓ
m giá tr
ng n tr
t h p c hai bi
ꢖ
này xu
ch ph
n pháp trên. (0,5
ꢑ
ng còn 40 A (t
ꢆ
c là gi
ꢂ
m
ꢀ
máy lên 10 l
i 10 l
ꢕ
n), ta có th
ꢅ
gi
ꢂ
n (thêm 4,5 Ω vào m
m
ꢀ
i
ꢇ
ꢘ
n áp ꢀꢟt vào ph ng 10 l
ꢕ
n
ꢆ
ꢕn,
ho
ho
ꢟ
ꢟ
c t
c k
ꢀ
ꢚ
iꢇ
ꢗ
m
ꢘ
ꢕ
n
ꢆ
ng khi m
ꢗ
ꢀ
ꢕ
ch ph ng khi mꢗ máy),
ꢕ
n
ꢆ
ꢂ
ꢇ
)
3 trang
23880
Free
Bạn đang xem tài liệu "Đề thi cuối kì môn thi Biến đổi năng lượng điện cơ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- de_thi_cuoi_ki_mon_thi_bien_doi_nang_luong_dien_co.pdf
