Tài liệu bài tập máy điện đồng bộ có lời giải .pdf ✓ Hướng dẫn giải bài tập máy điện đồng bộ chi tiết ✓ Bài tập máy phát điện đồng bộ 3 pha cực ẩn ✓ Bài tập môn máy điện ✓ Tải miễn phí bài tập máy điện đồng bộ có lời giải link Google Drive 
Sau đây là file tổng hợp bài tập máy điện đồng bộ có lời giải và hướng dẫn chi tiết dễ hiểu. Bài tập máy điện đồng bộ là một trong các dạng bài tập của môn máy điện. Giải bài tập máy điện đồng bộ sẽ bao gồm các bài tập như: bài tập máy phát điện đồng bộ 3 pha cực ẩn, máy phát điện đồng bộ 1 pha, 3 pha... Để thực hành và vận dụng tốt lý thuyết máy điện đồng bộ, các bạn cần thường xuyên giải các dạng bài tập để làm quen và ghi nhớ. Hy vọng tài liệu bài tập máy điện đồng bộ có lời giải mà ViecLamVui tổng hợp được sẽ hỗ trợ các bạn học tập hiệu quả hơn. XEM TRƯỚC TÀI LIỆU TẢI FULL TÀI LIỆU BÀI TẬP MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ CÓ LỜI GIẢI
➽➽➽ Xem thêm các tài liệu về máy điện khác:
Trang web này phụ thuộc vào doanh thu từ số lần hiển thị quảng cáo để tồn tại. Vui lòng tắt trình chặn quảng cáo của bạn hoặc tạm dừng tính năng chặn quảng cáo cho trang web này.
PHẦN 5- MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ BÀI TẬP 1 Máy phát điện đồng bộ ba pha cực ẩn có Pđm = 30 MW, Uđm = 10,5 kV, cosđm= 0,8; số đôi cực p = 1. Hiệu suất đònh mức đm= 98,32 %; tần số nguồn phát f = 50 Hz. 1. Tính tốc độ quay rotor và dòng điện đònh mức. 2. Tính công suất biểu kiến Sđm của máy, công suất phản kháng Qđm của máy. 3. Tính công suất mà động cơ sơ cấp cung cấp cho máy phát và tổng các tổn hao? Gợi ý Pđm: công suất điện trên hai đầu cực của máy phát, thường được ghi trên nhãn máy: Pđm = 3. Uđm.Iđm. cosđm. Tốc độ quay của rotor bằng tốc độ đồng bộ: n = n1 = pf.60 Công suất biểu kiến của máy phát được tính theo công thức: Sđm = 2đm2đmQP Hiệu suất máy phát điện: = 1đmPP Tổn hao công suất trên điện trở một pha dây quấn: 2cuI.RP BÀI GIẢI 1/ Tốc độ quay của rotor máy phát: n = n1 = pf.60= 150.60 = 3000 (vg/ph). Dòng điện đònh mức của máy phát: Iđm = đmđmđmcos.U.3P = 8,0.5,10.330 = 2,064 (kA). 2/ Công suất biểu kiến của máy phát: Sđm = đmđmcosP = 8,030 = 37,5 (MVA). Công suất phản kháng của máy phát: Qđm = Sđm. sinđm= 37,5.0,6 = 22,5 (MVAr). sinđm= 0,6 suy ra từ cosđm= 0,8 3/ Công suất cung cấp cho trục máy phát bởi động cơ sơ cấp là: P1 =đmđmP = 32,9830.100 = 30,51 (MW). 2 4/Tổng tổn hao: đm1PPP= 30,51 – 30 = 0,51 (MW). BÀI TẬP 2 Một máy phát điện đồng bộ ba pha cực ẩn, dây quấn stato nối sao, điện áp dây không tải Uo = 398,4 V. Khi dòng điện tải I = 6 A, cos = 0,8 (chậm sau) thì điện áp Ud = 380 V. Thông số dây quấn stato như sau: điện trở rư 0, điện kháng tản ưx= 0,2 . - Tính sức điện động pha máy phát khi không tải. - Tính điện kháng đồng bộ xđb và điện kháng phần ứng xư. Gợi ý Uo: điện áp dây không tải của 1 pha. Điện kháng đồng bộ xđb: xđb = xư + ưx Từ đó suy ra điện kháng phần ứng: xư = xđb - ưx (). (với xư: điện kháng phần ứng; ưx: điện kháng khe hở không khí). Chậm sau nghóa là tải mang tính cảm, dòng điện chậm pha so với điện áp một góc . BÀI GIẢI Máy phát cực ẩn với phương trình cân bằng: ooofoofIEU .(rư + jx đb) = oofE jIx đb (vì rư =0) Từ đó vẽ đồ thò vectơ dòng điện và điện áp với rư = 0: ofoEdboxIj oIofoU Do dòng điện oI chậm pha so với điện áp oofU một góc . oofE: sức điện động pha không tải, vì máy phát nối sao nên: 3 Eof = 3Uof = 34,398 = 230 (V). Từ đồ thò vectơ suy ra giá trò điện áp trên điện kháng đồng bộ: Với Ud = 380 V suy ra Uf = 220 V khi có tải. I.xđb = 2f2of)cos.U(E - Uf.sin Từ cos = 0,8 suy ra sin = 0,6 Do đó: I.xđb = 22)8,0.220(230 - 220.0,6 = 16,8 (v). Điện kháng đồng bộ khi dòng điện I = 6 A là: xđb = I8,16 = 68,16 = 2,68 (). Điện kháng phần ứng là: xư = xđb - ưx= 2,68 – 0,2 = 2,48 (). BÀI TẬP3 Một máy phát điện đồng bộ ba pha cực ẩn có Sđm = 1500 kVA; Uđm = 6600 V; f = 50 Hz, cosđm = 0,8; dây quấn stato đấu sao, điện trở dây quấn stato r = 0,45 ; điện kháng đồng bộ xđb = 6 . a/ Một tải có U = 6600 V, cos = 0,8; tiêu thụ dòng điện bằng đònh mức.Tính dòng điện, công suất tác dụng và phản kháng của tải. b/ Nếu cắt tải và dòng điện kích từ chưa điều chỉnh vẫn giữ trò số như lúc có tải trên thì điện áp đầu cực máy phát bằng bao nhiêu ? Gợi ý Công thức tính công suất đònh mức của máy phát: Sđm = 3.Uđm.Iđm. Giá trò Uđm, Iđm là điện áp và dòng điện dây. Công suất tác dụng và phản kháng tải tiêu thụ: Pđm =3.Uđm.Iđm.cosđm. Qđm =3.Uđm.Iđm.sinđm. Điện kháng đồng bộ xđb: xđb = xư + ưx. Máy phát cực ẩn với phương trình cân bằng: oofofIEU .(rư + x đb). Từ phương trình vẽ đồ thò vectơ như sau: 4đbox.I.joIfoUfoEưor.I BÀI GIẢI a/ Dòng điện đònh mức của máy phát: Từ công thức: Sđm = 3.Uđm.Iđm. Suy ra: Iđm = đmđmU.3S = 6600.310.15003 = 131,2 (A). Điện áp pha của máy phát: Ufđm = 3Uđm = 36600 = 3810 (V). Công suất tác dụng của tải tiêu thụ: Pđm =3.Uđm.Iđm.cosđm= 3.6600.131,2.0,8 = 1200 (kW). Công suất phản kháng của tải tiêu thụ: Qđm =3.Uđm.Iđm.sinđm= 3.6600.131,2.0,6 = 900 (kVAr). b/ Dựa vào phương trình cân bằng: oofofIEU .(rư + jx đb). Vẽ được đồ thò vectơ (như hình vẽ) và suy ra sức điện động pha là: 5đbox.I.joIfoUfoEưor.I Ef =2fđb2f)sin.Ux.I()r.Icos.U( = 22)6,0.38106.2,131()45,0.2,1318,0.3810( = 4370 (V). Điện áp dây đầu cực khi cắt tải: Uo = 3. Ef = 3.4370 = 7659 (V). BÀI TẬP4 Động cơ điện đồng bộ ba pha có các số liệu ghi trong nhãn máy: Pđm = 1000 kw; Uđm = 6000 V; p = 2 ; cosđm = 0,99; nđm = 1500 vg/ph. Tổng tổn hao công suất P= 170 kW. 1. Tính công suất điện mà động cơ tiêu thụ. 2. Nếu mômen phụ tải bằng 25% mômen đònh mức thì công suất phản kháng tối đa động cơ có thể phát ra cho mạng điện là bao nhiêu ? Gợi ý Công suất đònh mức ghi trên nhãn máy là công suất cơ: P1 = Pđm + P Mômen đònh mức của động cơ: Mđm = đmđmP (với đm =60n.2đm). Tổng tổn hao công suất: P= P1 - Pđm Công suất biểu kiến của động cơ: Sđm = 2121QP BÀI GIẢI 1/ Công suất điện mà động cơ tiêu thụ: P1 =1000 + 170 = 1170 (kw) 2/ Mômen đònh mức của động cơ: 6 Mđm = đmđmP = 60n.2Pđm = 601500.210.10003 = 6366 (Nm). Cơ năng động cơ cung cấp cho phụ tải khi mômen phụ tải bằng 25%mômen đònh mức là: P = 10025. Pđm = 10025.1000 = 250 (kW). Công suất động cơ tiêu thụ khi phụ tải bằng 25% mômen đònh mức: P1 = P + P= 250 +170 = 420 (kW). Công suất phản kháng động cơ có thể phát ra cho mạng điện: Với công suất biểu kiến tương ứng : Sđm = cos1P = 99,0420= 424 (kVA). Q1 = 212đmPS = 22420424 = 58,1 (kVAr). BÀI TẬP 5 Một máy phát điện tuabin nước có các tham số xd* = 0,843; xq* = 0,554. Giả thử máy làm việc ở tải đònh mức với Uđm; Iđm; cosđm = 0,8. Hãy tính s.đ.đ. E, góc tải đm và độ thay đổi điện áp U. Giải Để tính toán ta dựa vào đồ thò s.đ.đ . Lấy véctơ U làm gốc và biểu thò trong hệ đơn vò tương đối, ta có: Uđm = 1 / 0 Iđm = 1 / -36o9 (vì cosđm = 0,8; đm = 36o9) *qđmđmxIjU = 1 / 0o + (1 / -36o9).0,554 = 1 + j(0,8 – j0,6)0,554 = 1,332 + j0.443 518332,1443,0arctgođm Góc giữa các véctơ E và U có trò số: = đm + đm = 36o9 + 18o5 = 55o4. Từ đồ thò s.đ.đ. , trò số E* được xác đònh như sau: *d*d**xIcosUE trong đó: 823,0455sin1sinIIo**d Kết quả là: E* = 1cos18o5 + 0,823.0,844 = 1,643 và độ thay đổi điện áp: 7%3,64100UUE%Uđmđmđm BÀI 6 Hai máy phát điện giống nhau làm việc song song có điện trở phần ứng rư = 2,18, điện kháng đồng bộ xđb = 62 cùng cung cấp điện cho một tải 1830 kW với cos = 0,83 (chậm sau). Điện áp đầu cực của tải là 13800 V. Điều chỉnh kích từ của hai máy sao cho một máy có dòng điện phản kháng là 40 A. Tính: a) Dòng điện của mỗi máy phát điện. b) S.đ.đ. E của mỗi máy và góc pha giữa các s.đ.đ. đó. Giải Dòng điện tải có trò số: A3,9283,0.138003101830cosU3PI3 chậm sau điện áp góc = arccos0,83 = 33o9 và biểu thò dưới dạng phức số như sau: I = 92,3 / -33o9 = 76,8 – j51,4 A Vì công suất tác dụng phân phối đều cho hai máy nên dòng điện tác dụng của mỗi máy là A4,3828,76, hơn nữa dòng điện phản kháng của máy A là 40A, do đó: IA = 38,4 – j40 và IB = I – IA = 38,4 – j11,4 A Ứng với biểu thức (24-6) ta có: EA = U + IA(rư + jxđb) = EA / A /10720)62j18,2)(40j4,38(313800 12,22oV Cũng như vậy: EB = U + IB(rư + jxđb) = EB / B = 9030 / 15,1oV Góc lệch giữa hai s.đ.đ. đó: A - B = 15,1o – 12,22o. BÀI TẬP 7 Hai máy phát điện làm việc song song cung cấp điện cho hai tải: Tải 1: St1 = 5000 kVA; cos1 = 0,8. Tải 2: St2 = 3000 kVA; cos2 = 1. Máy phát thứ nhất phát ra P1 = 4000 kW; Q1 = 2500 kVAr. Tính công suất máy phát thứ hai và hệ số công suất mỗi máy phát. Gợi ý Khi hai máy phát làm việc song thì công suất phát ra bằng tổng công suất hai máy. Và hai tải xem như một tải có công suất bằng tổng công suất của hai tải. Công suất biểu kiến: S = 22QP Công suất tác dụng: P = S.cos. 8 Công suất phản kháng: Q = S.sin. BÀI GIẢI Công suất tác dụng của hai tải: Pt = St1.cos1+ St2.cos2 = 5000.0,8 + 3000.1 = 7000 (kW). Công suất phản kháng của hai tải: Qt = St1.sin1+ St2.sin2 = 5000.0,6 + 3000.0 = 3000 (kVAr). Công suất tác dụng của máy phát 2: P2 = Pt – P1 = 7000 – 4000 = 3000 (kW). Công suất phản kháng của máy phát 2: Q2 = Qt – Q1 = 3000 – 2500 = 500 (kvar). Hệ số công suất máy phát 1: cos1= 21211QPP = 22250040004000 = 0,848. Hệ số công suất máy phát 2: cos2= 22222QPP = 2250030003000 = 0,986. BÀI TẬP 8 Một máy phát điện đồng bộ cung cấp cho hộ tiêu thụ một công suất 2500 + j3000 (kVA) với điện áp 6,3 kV. - Xác đònh tổng tổn hao trên đường dây và trong máy phát, biết rằng điện trở một pha của đường dây rd = 0,15 , của máy phát rư = 0,045 . - Nếu đặt thêm một máy bù đồng bộ với công suất bù là 30 – j3000 (kVA) thì tổng tổn hao trên là bao nhiêu? Giải Công suất của tải: ).(3910300025002222kVAQPS Dòng điện tải khi chưa bù: ).(3603,6339103AUSI Hệ số công suất khi chưa bù: .64,039102500SPcos Tổng tổn hao khi chưa bù: p’ = 3I2(rd +rư) = 33602(0,15 + 0,045) = 75,2( kW). Công suất của máy khi có bù: S’ = S + Sbù = (2500 + j3000) + (30 – j3000) = 2530 (kva). 9Dòng điện tương ứng: )(2333,6325303'' AUSI Tổng tổn hao khi có máy bù: p’ = 3I’2(rd + rư) = 32332(0,15 + 0,045) = 31,5(kW). Hệ số công suất khi có bù: cos’ = 1 vì Q’ = 0. BÀI TẬP 9 Một nhà máy tiêu thụ công suất điện P1 = 700 kW với cos = 0,7. Nhà máy có thêm một tải cơ với công suất cơ 100 kW. Để kéo tải và nâng cao cos nên cần chọn một động cơ đồng bộ có hiệu suất = 0,88. Xác đònh công suất biểu kiến Sđm của động cơ để nâng cao hệ số công suất đạt 0,8. Gợi ý Khi chọn công suất động cơ cần xác dònh công suất biểu kiến theo công thức: S = 22QP . Trong đó P là công suất điện được suy ra từ công suất cơ: P = cơP Và Q là công suất phản kháng cần thiết của động cơ đồng bộ để đảm bảo hệ số công suất bằng 0,8 theo yêu cầu: Q = P.tg. Suy ra công suất phản kháng động cơ đồng bộ: Q = Q- Qtải. BÀI GIẢI Công suất điện động cơ đồng bộ tiêu thụ: Pđ = cơP = 88,0100 = 113,6 (kW). Công suất phản kháng trước khi có động cơ đồng bộ: Qt = Pt.tg = 700.1,02 = 714 (kVAr). Với : cos = 0,7 suy ra tg = 1,02 Khi có động cơ đồng bộ, yêu cầu hệ số công suất nhà máy cos2= 0,8 Suy ra tg2 = 0,75. Do đó, công suất tác dụng của nhà máy khi có động cơ đồng bộ: P = P1 + Pđ = 700 + 113,6 = 813,6 (kW). Công suất phản kháng của nhà máy khi có động cơ đồng bộ: 10 Q = P.tg2 = 813,6.0,75 = 610 (kVAr). Từ đó suy ra công suất phản kháng của động cơ đồng bộ: Qđ = Q- Qt = 610 – 714 = -104 (kVAr). Dấu “trừ” ở kết quả đã tính chứng tỏ động cơ đồng bộ phát ra công suất phản kháng (điều chỉnh để kích từ để Q ). Vậy công suất biểu kiến của động cơ đồng bộ: Sđ = 2đ2đQP = 221046,113 = 154 (kVA). Và cần chọn động cơ có dung lượng đònh mức thỏa điều kiện: Sđm 154 (kV) 11 |
