Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Điện
Bộ Môn Thiết Bị Điện - Điện Tử
o0o
Bài tập dài môn
Máy điện
Sinh viên : Nguyễn Khắc Tiến
Lớp : Tự Động Hoá 1 - K47
Số thứ tự : 47
Thầy giáo h-ớng dẫn : Trần Vĩnh TháiMục đích bài tập dài : Tính toán các tham số, xét đặc tính cơ và
tìm hiểu về động cơ không đồng bộ .
§Ò Bµi :
Cho động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc có điện áp
U=380/220V, đấu
Y/

, tần số f
1
=50Hz , sè ®«i cùc p=2 và các thông
s
ố kỹ thuật sau:
LỜI GIẢI:
1/Áp dụng công thức :
f
2
=
60
.

=1500(vòng/ph)
M
ặt khác : n
2
= n
1
- n
 Tốc độ của rôto là:
n = n
2
- n
1
= 1459,5(vòng/ph)
 Tần số của dòng điện rôto :
f
2
= 35,1
60
2.5,40
60
.
2

pn
(Hz)
2/Giản đồ năng lượng – Cs tác dụng – Cs phản kháng ở chế độ động
cơ :
TT P
dm
(kw) s(%)

1=
x’
2
P
cơ
=0,8%.P
dm
P
f
=0,5%.P
dm
Ta có :
 Tổn hao phụ :
P
f
= 0,5%.P
dm
= 92,5(w)
 Tổn hao cơ :
P
cơ
= 0,8%.P
dm
= 148(w)
 Công suất đưa ra :
P
2
= P
dm
= 18,5(kw) = 18500(w)

c¬
+ P
f
= 2055,56(w)

P
Cu1
+ P
Fe
+ P
Cu2
= P
tæn hao
- (P
c¬
+ P
f
) =1815,06(w) (1)
Vµ P
2
= P
c¬
- (P
c¬
+P
f
)
 C«ng suÊt c¬ cña ®éng c¬ ®iÖn lµ :
P
c¬

m
P
Cu2
= m
1
.(I
1
)
2
.r
1
ADCT :
P= m.U.I.Cos


I
1
=I
®m
= 94,31
88,0.
3
380
.3
18500
cos
111


Um

0
2
1
AII 
Mµ : I
n
= I
k®
= 7.I
®m
= 223,6 )(A
Theo thÝ nghiÖm ng¾n m¹ch ta cã :
z
n
=
)(98,0
6,223
3
380
1

kd
dmn
I
U
In
U
` Mà :
P
cơ

)
Theo đầu bài :
r
1
= r
2
= 0,19(

)
r
n
= r
1
+r
2
= 0,38(

)
Nh- vậy :
z
n
2
= x
n
2
+ r
n
2
x
n

2

n
x
(

)
Suy ra :
Tổn hao đồng trong rôto là :
P
Cu2
= m
1
.(I
2
)
2
.r
2
= 3.(30,46)
2
.0,19= 528,85(w)
Tổn hao đồng trong dây quấn stato là :
P
Cu1
= m
1
.I
1
2

1
.U
1
.I
1
sin1=


31,9985cos1.94,31
3
380
.3
2


(Var)
Cs phản kháng sinh từ tr-ờng tản ở mạch thứ cấp là :
q
2
= m
1
.(I
2
)
2
.r
2
= 3.(30,46)
2
.0,19 = 528,85(Var)

1
+ q
2
) = 8079,24(Var)
3/ Sơ đồ mạch điện thay thế của động cơ :
x
1
r
1
x
2
r
2

1
.
I
x
m
'
2
.
I
1
.
U
.
0
I r
m

: là dòng điện trong dây quấn stato
I
2
: là dòng điện quy đổi của rôto sang stato
I
0
: là dòng điện từ hoá sinh ra sức từ động F
0
s: là hệ số tr-ợt .
Theo tính toán ở trên ta có :
r
1
= r
2
= 0,19(

)
x
1
= x
2
= 45,0
2

n
x
(

)
I

2
1
AII
Lại có :
P
Fe
= m
1
.r
m
.(I
0
)
2

r
m
=

)(55,2
.
2
01

Im
P
Fe
Q
m
= m

zIE
III
EE
xj
s
r
IE
xjrIE
.
'
'
'.
'
''0
.U
0
.
1
.
0
.
2
.
1
.
1
.
2
.
2

Ixj
1
.
1
.Ir
1
.
I '
2
.
I
1
.
E
0
.
I
0
'
2

1
EE
'
2
.
I
Với :

1




















'.
'.
211
21
1
2
'
2
2
1
2

Sau khi thay các giá trị :
m
1
=3 , U
1
= 380/ 3 , r
1
=r
2
=0.19, C
1
=1, p=2, f
1
=50
x
1
=x
2
= 0.45 (ở đây ta lấy x
2
=x
2
và r
2
=r
2
để tiện cho lập trình)
Ta sẽ đ-ợc đồ thị đặc tính cơ M= f(s) :
Với :
0< s <1 : chế độ động cơ điện
















'.
'.
211
21
1
2
'
2
2
1
2
2
1
1
xCx




M
max
= 421,71 (N.m)

Nh- vậy ta có bội số :

81,6
93,61
71,421
max

dm
M
M
.

b/ Bội số mômen khởi động M
kđ
/M
đm
:
Có :
M
kđ
=




dm
kd
M
M
.c/ Bội số dòng khởi động I
kđ
/I
đm
:
I
kđ
=


)(58,224
'.'.
2
211
2
211
1

xCxrCr
U
Nh- vậy bội số dòng khởi động là :
03,7

s
m
= 2
211
2
1
21
'.
.
xCx
rC
r


s
m
= 0,2066


M=
043,0
.25,174
2066,0
2066,0
42,843
.2
2

cực đại âm thì : M
max
của đặc tính cơ xét theo câu 5 lớn
hơn nhiều so với M
max
của đặc tính cơ xét trong câu 7 theo
biểu thức Klôx .
8/ Đặc tính M= f(s) ứng với điện áp U
1
= 70%, 80%, 90% của
U
1đm
:
Ta tiến hành lập trình Matlab :
function[]=f()
hold on
%tinh voi U1=70%U1dm
m1=input('vao gia tri m1:')
U1=input('vao gia tri U1:')
r1=input('vao gia tri r1:')
r2=input('vao gia tri r2:')
c1=input('vao gia tri c1:')
x1=input('vao gia tri x1:')
x2=input('vao gia tri x2:')
p=input('vao gia tri p:')
f1=input('vao gia tri f1:')
s=-10:0.03:10
M=((m1*U1^2*r2)./s)./(2*pi*f1*((r1+(c1*r2)./s).^2)+((x1+c1*
x2).^2))
plot(s,M)

s=-10:0.03:10
M=((m1*U1^2*r2)./s)./(2*pi*f1*((r1+(c1*r2)./s).^2)+((x1+c1*
x2).^2))
plot(s,M)
Từ đây ta có kết quả trên đồ thị nh- sau :
9/ Họ đặc tính M=f(s) ứng với tần số điện áp đ-a vào f
1
=
20,30,40Hz :
Ta tiến hành lập trình Matlab t-ơng tự nh- ở câu 8 với f
1
thay đổi 20Hz, 30Hz, 40Hz . Ta sẽ đ-ợc đồ thị nh- hình d-ới
đây :
class="bi x3 y81 w10 h3a"