Bài Giải máy điện không đồng bộ (Máy I)

1. Bài tập 1:
Uđm=400V; fđm=60Hz; đấu Y
Có số cực 2p=4; R1=2R’
2=0,2 Ω; X1=0,5Ω; X2
’
=0,2Ω; Xm=20Ω
Bỏ qua tổn hao sắt, tổn hao cơ,
Pmq=800 W
a/
𝑍𝐴𝐵 = 𝑅1 + 𝑗𝑋1 +
(
𝑅2
′
𝑠
+ 𝑗𝑋2
′
) 𝑗𝑋𝑚
𝑅2
′
𝑠
+ 𝑗𝑋2
′
+ 𝑗𝑋𝑚
Với
s =
n1 + n
n1
=
(
60f
P
− 1755)
60f
P
= 0,025
⇒ 𝑍𝐴𝐵 = 0,2 + 𝑗0,5 +
(
0,1
0,025
+ 𝑗0,2) 𝑗20
0,1
0,025
+ 𝑗0,2 + 𝑗20
= 4,228∠200
𝐼̇1 =
𝑈𝑃
̇
√3𝑍𝐴𝐵
=
400∠00
√3. 4,228∠200
= 54,623∠−200
𝐴
⇒ 𝐼1 = 54,623 𝐴
Id=Ip=I1=54,623 A

2. b/
𝐼̇𝑑 = 𝐼̇𝑃 = 𝐼̇1 = 54,623∠−200
𝑈𝑃 =
400
√3
⇒ 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 𝑐𝑜𝑠200
= 0,94
𝑃1 = 3𝑈𝑃𝐼𝑃𝑐𝑜𝑠𝜑 = 3.
400
√3
. 54,623. 𝑐𝑜𝑠200
= 35,561 𝑘𝑊
c/
𝐼̇2
′
=
𝐼̇1𝑗𝑋𝑚
𝑅2
′
𝑆
+ 𝑗𝑋2
′
+ 𝑗𝑋𝑚
=
54,623∠−200
. 𝑗20
4 + 𝑗0,2 + 𝑗20
= 53,052∠−8,80
𝐴
𝑃𝑐 = (1 − 𝑠)𝑃đ𝑡 = (1 − 𝑠)
3𝑅2
′
𝐼2
′
𝑠
= (1 − 0,025). 3.4. (53,052)2
= 32,93 𝑘𝑊
𝑃2 = 𝑃
𝑐 − 𝑃
𝑚𝑞 = 32,93 − 0,8 = 32,13 𝑘𝑊
d/
𝑀2 =
𝑃2
Ω
=
𝑃2
Ω1(1 − s)
=
𝑃2
2πn1
60
(1 − s)
=
32,13. 103
2𝜋. 1755
60
= 174,825 𝑁𝑚
e/
Từ câu a/ ta có cos𝜑 = cos200
= 0,94
𝜂% =
𝑃2
𝑃1
. 100% =
32,13
35,561
. 100 = 90,35 %
f/
𝑀đ𝑡𝑚𝑎𝑥 =
𝑃đ𝑡
𝜔1
=
3𝑅2
′
𝐼2
′
𝑠
2𝜋𝑓
𝑝
=
3.4. (53,052)2
𝜋60
= 179,178 𝑁𝑚
Bài 2. (Trang 19)
a. Ta có: 0
0
0
0 cos
3 
I
U
P 
2
,
0
3
380
3
400
3
cos
0
0
0
0 





I
U
P


3. Vì ở chế độ không tải nên đt
Fe
đ P
P
P
P 

 1
0
Mà mq
Fe P
P 5
,
1
 và mq
đt P
P 
mq
đ
mq
mq
đ
đt
Fe
đ P
P
P
P
P
P
P
P
P 5
,
2
5
,
1 1
1
1
0 








 
W
I
R
Pđ 02
,
7
3
26
,
0
3
3 2
2
1
1
1 




 
W
P
P
P đ
mq 192
,
157
5
,
2
02
,
7
400
5
,
2
1
0






 
W
P
P mq
Fe 788
,
235
5
,
1 


Ta có: 2
3 c
c
Fe I
R
P  mà 6
,
0
2
,
0
3
cos 0
0 



 
I
Ic
 






 32
,
218
6
,
0
3
788
,
235
6
,
0
3 2
2
Fe
c
P
R
Ta có:  




 0
0
33
,
73
3
220
3
U
ZTĐ
2
06
,
2
1450
60
60
1450 





 p
f
p
p
f
nr
1500
2
50
60
60




p
f
ns
03
,
0
1500
1450
1500





s
r
s
n
n
n
s
 






 27
,
25
03
,
0
03
,
0
1
7817
,
0
1
'
2
s
s
R
 


















 







 0
'
2
'
2
'
2
'
2
'
2
'
2
1
1 67
,
165
79
,
40
1
1
m
c
m
c
m
c
m
c
m
c
m
c
TĐ
jX
R
jX
R
s
s
R
jX
R
jX
R
jX
R
s
s
R
jX
R
jX
R
jX
R
jX
R
Z
Bài 3: Động cơ không đồng bộ 3 pha,100HP (1HP = 746W), stator nối Y, 600V, có tốc
độ đồng bộ 1800v/ph. Động cơ tiêu thụ công suất điện P = 70W, dòng stator Is =78A, tốc
độ rotor nr =1763v/ph, tổn hao sắt PFe 2kW, tổn hao do ma sát và quạt gió Pcơ=1,2KW,
điện trở đo được giữa 2 đầu cực của dây quấn stator Rs-s=0,34Ω. Tính:
a) Công truyền từ stator qua rotor.
b) Tổn hao đồng rotor.
c) Công suất cơ học trên trục máy.
d) Hiệu suất.

4. e) Moment trên trục máy.
Bài giải
a) Công suất truyền từ stator qua rotor
Pđt = P1 – Pđ1 - PFe = P1 - 3.Rs.I2
– PFe = 70 - 3.0,17.(78.10-3
)2
- 2 = 66,9 (KW)
b) Tổn hao đồng rotor
Ta có: 𝑠 =
𝑛𝑠−𝑛𝑟
𝑛𝑠
=
1800−1763
1800
= 0,02
Pđ2=s.Pđt = 0,02.66,9= 1,338 KW
c) Công suất cơ trên trục máy
Pcơ=(1 – s).Pđt = ( 1 – 0,02). 66,9= 65,562 KW
d) Hiệu suất
Ta có: P2 = Pc - Pmq= 65,562 – 1,2= 64,362 (KW)
𝜂 =
𝑃2
𝑃1
× 100 =
64,362
70
× 100 = 91,9%
e) Moment trên trục máy
Ta có: n=1763 v/ph = 29,38 (vòng/giây)
𝑛 = (1 − 𝑠). 𝑛1 => 𝑛1 =
𝑛
1−𝑠
=
29,38
1−0,02
= 30(vòng/giây)
𝑀 =
𝑃
𝑐
Ω1. (1 − 𝑠)
=
𝑃
𝑐
2. πn1.(1 − s)
=
𝑃
𝑐
2. π
n
(1 − s)
(1 − s)
=
𝑃
𝑐
2. 𝜋. 𝑛
=
65,562. 103
2. 𝜋. 30
= 355 (𝑁. 𝑚)
g/
𝐼𝑚𝑚 =
𝑈1
√(𝑅1 + 𝑅2
′ )2 + (𝑋1 + 𝑋2
′ )2
=
400
√3
√(0,2 + 0,1)2 + (0,5 + 0,2)2
= 303,24 𝐴
𝑀𝑚𝑚 =
3𝑅2
′
𝑈1
′
Ω1[(𝑅1 + 𝑅2
′ )2 + (𝑋1 + 𝑋2
′ )2]
=
3𝑅2
′
𝑈1
′
2𝜋𝑓
𝑝
[(𝑅1 + 𝑅2
′ )2 + (𝑋1 + 𝑋2
′ )2]
=
3.0,1. (
400
√3
)
2
2𝜋. 60
2
√0,32 + 0,72
= 146,35 𝑁𝑚
h/
Gọi k là tỷ số máy biến áp

5. 𝑈1
∗
⟶ 𝑈đ𝑐 =
𝑈1
∗
𝑘
𝐼1
∗
⟶ 𝐼đ𝑐 = 𝑘𝐼1
∗
⟶ tải ZAB
⇒
{
𝐼1
∗
=
1
𝑘2
𝐼1
𝐼𝑚𝑚
∗
=
1
𝑘2
𝐼𝑚𝑚
Từ điều kiện :
𝐼𝑚
∗
= 0,5𝐼𝑚
⇒ 𝑘2
= 2 ⇒ 𝑘 = √2
BÀI 4:Một động cơ không đồng bộ 3 pha roto dây quấn, có các thông số định mức: Y/∆-
380V/ 220V; 13kW; 50Hz; 1460 vòng/phút; cosφđm= 0,89; Ƞđm= 0,91. Thông số dây
quấn stato và roto: R1= 0,205 Ω; X1= 0,94 Ω; w1= 120 vòng; kdq1= 0,926; R2= 0,0656 Ω;
X2= 0,27 Ω; w2= 60 vòng; kdq2= 0,958. Động cơ được nối vào lưới điện có điện áp 380 V.
Bỏ qua dòng từ hóa, hãy tính các thông số định mức sau:
a) Dòng điện động cơ tiêu thụ ?
b) Moment quay điện từ Mđt và moment quay hữu ích Mđm ?
c) Để moment mở máy đạt tỷ số cực đại Mmax thì điện trở Rm thêm vào mỗi
pha roto là bao nhiêu ?
d) Tính dòng mở máy khi có Rm ?
e) Nếu không cắt bỏ Rm thì động cơ sẽ quay tải có moment cản bằng Mđm ở
tốc độ ổn định nào ?
BÀI GIẢI
a) Dòng điện động cơ tiêu thụ:
𝐼1đ𝑚 =
𝑃đ𝑚
Ƞ. √3. 𝑈1đ𝑚. 𝑐𝑜𝑠 𝜑
=
13000
0,91. √3. 380.0,89
= 24,4 𝐴
b) Tổn hao đồng stato:
∆𝑃𝑑1 = 3𝐼2
. 𝑅1 = 3.0,205. 24.42
= 366 𝑊
Công suất điện từ:
𝑃đ𝑡 = 𝑃1 − ∆𝑃𝑑1 =
𝑃đ𝑚
Ƞ
− ∆𝑃𝑑1 =
13000
0,91
− 366 = 13920 𝑊
Tốc độ góc từ trường quay:
Ω1 =
2. 𝜋. 𝑛1
60
=
2. 𝜋. 1460
60
= 48,667 𝑅𝑎𝑑/𝑠
Moment điện từ:
𝑀đ𝑡 =
𝑃đ𝑡
Ω1
=
13920
48,667𝜋
= 91,045 𝑁. 𝑚
Moment quay hữu ích:

6. 𝑀2 =
𝑃2
Ω1
=
13000
48,667𝜋
= 85,027 𝑁. 𝑚
c) Tìm điện trở khởi động Rm thêm vào mỗi pha roto để có moment mở máy lớn
nhất Mmax:
Hệ số quy đổi dòng và áp:
𝑘 = 𝑘𝑖 = 𝑘𝑒 =
𝑁1. 𝑘𝑑𝑞1
𝑁2. 𝑘𝑑𝑞2
=
120.0,926
60.0,958
= 1,933
𝑅2
′
= 𝑘2
𝑅2 = 1,9332
. 0,0656 = 0,245 Ω
𝑋2
′
= 𝑘2
𝑋2 = 1,9332
. 0,27 = 1,009 Ω
𝑅𝑛 = 𝑅1 + 𝑅2
′
= 0,205 + 0,245 = 0,45 Ω
𝑋𝑛 = 𝑋1 + 𝑋2
′
= 0,94 + 1,009 = 1,949 Ω
Để moment mở máy đạt cực đại:
𝑠 = 𝑠𝑡ℎ =
𝑅𝑟𝑜𝑡𝑜 𝑙ý 𝑡ưở𝑛𝑔
′
√𝑅1
2
+ 𝑋𝑛
2
= 1
 𝑅𝑟𝑜𝑡𝑜 𝑙ý 𝑡ưở𝑛𝑔
′
= √𝑅1
2
+ 𝑋𝑛
2 = √0,2052 + 1,9492 = 1,960 Ω
 𝑅𝑟𝑜𝑡𝑜 𝑙ý 𝑡ưở𝑛𝑔 =
𝑅𝑟𝑜𝑡𝑜 𝑙ý 𝑡ưở𝑛𝑔
′
𝑘2
=
1,960
1,9332
= 0,525 Ω = 𝑅𝑚 + 𝑅2
 𝑅𝑚 = 𝑅𝑟𝑜𝑡𝑜 𝑙ý 𝑡ưở𝑛𝑔 − 𝑅2 = 0,525 − 0,0656 = 0,459 Ω
𝑅𝑚
′
= 𝑘2
. 𝑅𝑚 = 1,9332
. 0,459 = 1,715 Ω
d) Dòng điện mở máy khi có Rm:
𝐼𝑘𝑑 =
𝑈1
√(𝑅1 + 𝑅2
′
+ 𝑅𝑀
′
)
2
+ (𝑋1 + 𝑋2
′
)
2
=
380
√(0,45 + 1,715)2 + 1,9492
= 130 𝐴
e) Tốc độ ổn định khi không cắt bỏ điện trở khởi động Rm với moment tải định mức:
 Cách 1:
Áp dụng quan hệ 𝑀 =
2𝑀𝑚𝑎𝑥
𝑠
𝑠𝑚𝑎𝑥
+
𝑠𝑚𝑎𝑥
𝑠
(∗)với:
M = M2 = 85,027 N.m
smax = sth =1
𝑀𝑚𝑎𝑥 =
3𝑈1
2
2Ω1(𝑅1 + √𝑅1
2
+ 𝑋𝑛
2)
=
3. 3802
2.48,667𝜋. (0,205 + √0,2052 + 1,9492)
= 654,434 𝑁. 𝑚
 (*) 𝑀2 =
2𝑀𝑚𝑎𝑥
𝑠+
1
𝑠
 𝑠2
− 2𝑠 (
𝑀𝑚𝑎𝑥
𝑀2
) − 1 = 0 𝑣ớ𝑖 0 < 𝑠 < 1
𝑠2
− 15,394𝑠 − 1 = 0
𝑠 ≈ 0,065
 Tốc độ quay roto: 𝑛𝑟 = (1 − 𝑠)𝑛1 ≈ (1 − 0,065). 1500 ≈ 1403 vòng/phút

7.  Cách 2:
Áp dụng phương trình moment quay của động cơ:
𝑀 = 𝑀2 =
3𝑅2
′
𝑈1
2
Ω1𝑠[(𝑅1 +
𝑅2
′
𝑠
⁄ )
2
+ 𝑋𝑛
2
=
3.1,960. 3802
48,667𝜋. 𝑠 [(0,205 + 1,960
𝑠
⁄ )
2
+ 1,9492]
= 85,207
587,058𝑠2
− 9841,964𝑠 + 586,752 = 0 𝑣ớ𝑖 0 < 𝑠 < 1
𝑠 ≈ 0,060
 Tốc độ quay roto: 𝑛𝑟 = (1 − 𝑠)𝑛1 ≈ (1 − 0,060). 1500 ≈ 1410 vòng/phút
Bài 5:
 I.
 Từ thí nghiệm không tải ta có:
 0
0
380
220
3 3
d
pha
U
U V
  
 Mặc khác: 1
60 60.50
1500
2
f
n
p
   (vòng/phút)
 1 0 0
n n s
  
 0
0 2
0
0
3
P
R
I
  Vì
1
0
0
Fe
P
R





  
0
0
0
0 0 1
220
14,67
15
14,67
pha
U
Z
I
Z X X X X X
X
  

   
    
  
 Từ thí nghiệm ngắn mạch:
 Xem 0 0
I  (bỏ qua X )
 2 2
1800
0,416
3 3.38
n
n
n
P
R
I
   
 ' '
1 2 2 0,416
n
R R R R
    
 2
95
1,443
3.38
npha
n
n
U
Z
I
   
 ' ' 2 2
1 2 2 1,382
n n n
X X X X Z R
      




8. II. a)
 3
AX
220
6,606.10 W
4,44. .W . 4,44.50.150.1
pha
M
pha dq
U
b
f k

   
 b) Chứng minh công thức
 Ta có lực điện từ tác dụng lên thanh dẫn bằng
 . .
2
u
tb
I
F B L
a


 Mômen của lực F

đối với trục quay là
 . . . .
2 2 2
u
tb
I
D D
m F B L
a

 
 Trong đó B là từ cảm trung bình lúc tải dưới mỗi cực

. .
2
t t
tb
B
D L
s
p

 
 
 Trên phần ứng có tổng cộng N dây dẫn nên:

.2 . .
. . . . . .
. . 2 2 2 .
t u
dt t u
p I L D p N
M m N N I
D L a a
 

   
 Hay . .
dt M t u
M K I
 
 Với
.
2 .
M
p N
K
a

 là hằng số mômen phụ thuộc vào kết cấu của động cơ.


 c)

 d)

 e)
 1
.
dt M R
M K I
  để dt
M và 1
R
I không đổi thì onst
M c
 
 Mà AX
4,44. .W .
pha
M
pha dq
U
f k
 
 ons
U
c t
f
  thì ons
M c t
 
Bài 6: Một động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc, có các số liệu định mức:
50 HP (1 HP = 746 W), 6 cực, 450 V, 60 Hz, 1120 v/ph, hiệu suất đm = 91%, hệ số công
suất cosđm = 89%. Khi mở máy trực tiếp động cơ ở điện áp định mức, có các bội số
moment mở máy Mmm/Mđm = 1,7 và dòng mở máy Imm/Iđm = 5. Xác định:
a. Độ trượt định mức và moment định mức
b. Moment mở máy và dòng stator (dây) ở tải định mức

9. c. Tỷ số biến áp của máy tự biến áp 3 pha cần thiết để khi mở máy động cơ, sao
cho dòng (dây) stator khi ấy còn là 200% dòng định mức. Tính dòng trên đường
dây cấp điện cho hệ (tự biến áp + động cơ) khi mở máy và moment khi ấy
d. Động cơ được hoạt động ở tần số 50 Hz, để cho tình trạng bảo hòa mạch từ của
động cơ vẩn như cũ, điện áp cung cấp phải có giá trị bao nhiêu?
e. Công suất (lý thuyết) của động cơ trong điều kiện làm việc của câu d.
Bài làm
a. Độ trượt định mức và moment định mức:
phút
vòng
p
f
n /
1200
3
60
.
60
60
1 


067
,
0
1200
1120
1200
1





đm
đm
đm
n
n
n
S
m
N
n
P
P
M
đm
đm
đm
đm .
03
,
318
1120
.
2
60
.
10
.
3
,
37
.
2
60
. 3
2
1
2







b. Moment mở máy và dòng stator (dây) ở tải định mức:
m
N
M
M đm
mm .
65
,
540
7
,
1
. 

Ta có: kW
P
P
đm
đm
đm 41
91
,
0
3
,
37
2
1 



đm
đm
đm
đm I
U
P 
cos
.
..
.
3
1 
A
U
P
I
đm
đm
đm
đm 1
,
59
89
,
0
.
450
.
3
10
.
41
cos
.
.
3
3
1





c. Tỷ số biến áp của máy tự biến áp 3 pha cần thiết để khi mở máy động cơ, sao cho
dòng (dây) stator khi ấy còn là 200% dòng định mức. Tính dòng trên đường dây
cấp điện cho hệ (tự biến áp + động cơ) khi mở máy và moment khi ấy:
Theo đề: đm
đc I
I %
200

K
I
I
Z
K
U
Z
U
I
K
I mm
đc
mm
mm
mm
đc
mm
đc 




.
.
Mà đm
mm I
I 5

6
,
1
2
5
2
5
5
2 2





 K
K
K
I
I đm
đm
Dòng điện mở máy: A
K
I
K
I
I đm
đc
mm 28
,
47
5
,
2
1
,
59
.
2
2
2
2
*





10. Moment mở máy: m
N
K
M
M mm
mm .
26
,
216
5
,
2
65
,
540
2
*



d. Động cơ được hoạt động ở tần số 50 Hz, để cho tình trạng bảo hòa mạch từ của
động cơ vẩn như cũ, điện áp cung cấp có giá trị là:
V
U
U
f
f
U
f
f
U
U
375
450
.
60
50
. 2
1
1
2
2
1
2
1
2




















e. Công suất (lý thuyết) của động cơ trong điều kiện làm việc của câu d là:
kW
P
P
f
f
P
f
f
P
P
08
,
31
3
,
37
.
60
50
. 2
1
1
2
2
1
2
1
2




















Bài 8 : Một động cơ rotor lồng sóc có thông số định mức: 250 kW, ∆/Y – 220/380 V, 50
Hz,
1600 vòng/phút, ηđm = 0,945; cosφđm = 0,92 và thông số mở máy trực tiếp: Mmm/Mđm =
1,3; Imm/Iđm = 5; cosφmm = 0,25. Nguồn cung cấp có điện áp U = 380 V và chịu được
dòng điện
I = 1600A. Biết moment cản của tải không phụ thuộc tốc độ quay và bằng 0,8Mđm. Hãy
phân tích biện pháp nào mở máy được động cơ:
a. Trực tiếp
b. Đối nối Y - ∆
c. Dùng cuộn kháng
d. Dùng tự ngẫu
Bài giải
a. Với phương pháp mở máy trực tiếp động cơ trên:
Ta có:
)
(
437
92
,
0
380
3
945
,
0
10
250
cos
3
3
A
U
P
I
đm
đm
đm
đm
đm 











 Imm = 5 x Iđm = 437 x 5 = 2185 (A)
Vì dòng điện mở máy lớn hơn dòng cho phép của mạng điện nên không thể mở máy
bằng phương pháp mở máy trực tiếp cho động cơ trên.
b. Dùng bộ đối nối Y - ∆

11. Dòng điện mở máy:
)
(
728
3
2185
A
Imm 

Moment mở máy:
đm
đm
mm M
M
M 43
,
0
3
3
,
1


Vì moment mở máy nhỏ hơn moment cản nên chúng ta không thể sử dụng bằng
phương pháp đối nối Y - ∆ để mở máy động cơ trên.
c. Dùng cuộn kháng:
Khi ta dùng một cuộn kháng đặt vào dây quấn của động cơ sẽ làm giảm điện áp đặt
lên dây quấn của đông cơ dẫn đến dòng điện mở máy giảm.
37
,
1
1600
2185


k
Moment mở máy lúc này:
đm
đm
đm
mm M
M
k
M
M 69
.
0
37
,
1
3
,
1
3
,
1
2
2



Do moment mở máy nhỏ hơn moment cản nên không thể dùng phương pháp dùng
cuộn kháng để mở máy động cơ trên.
d. Dùng máy biến áp tự ngẫu:
Gọi k là hệ số máy biến áp tự ngẫu.
Để phù hợp thì dòng điện phải giảm k2
lần.
37
,
1
1600
2185
2


k
Moment mở máy khi dùng máy biến áp tự ngẫu lúc này là:
đm
đm
đm
mm M
M
k
M
M 95
,
0
37
,
1
3
,
1
3
,
1
2



Như vậy, có thể dùng phương pháp dùng máy biến áp tự ngẫu để mở máy cho đông
cở trên.
Bài 9.
a) Hệ số trượt:
0267
,
0
1500
1460
1500





s
r
s
n
n
n
s
   
)
(
11
6
,
22
1
94
,
0
0267
,
0
25
,
0
17
.
0
220
'
2
1
'
2
1
1
0
A
j
j
X
X
s
R
R
u
I đm
Đm 

























12. Vậy I1đm=22,6 (A)
44
,
91
3
1
2
'
1
'
2
1





s
I
R
P
M đt
Đt
b) Moment cực đại
    )
.
(
276
,
218
017
94
,
1
17
,
0
60
1500
2
.
2
2
3 2
2
2
2
1
1
1
2
1
max m
N
X
R
R
U
M
n







 
Bài 10: Một động cơ không đồng bộ dây quấn có các số liệu định mức: Udm = 2300 V; 50
Hz; 6 cực, kéo một phụ tải có moment không đổi, tiêu thụ dòng điện I = 23 A, tốc độ n =
950 v/ph và moment = 500 N.m. Thí nghiệm không tải và ngắn mạch có số liệu như sau:
Thí nghiệm không tải: P0 = 1550 W, I0 = 4.1 A
Thí nghiệm ngắn mạch: Un = 268 V, Pn = 9600 W, In = 25 A
Giả thiết tổn hao cơ không đáng kể, tổn hao thép không đổi, điện trở r1 = 5.68 Ω. Tính:
a. Công suất ra, công suất tiêu thụ và hiệu suất ở phụ tải trên.
b. Khi điện áp giảm còn 80%, tính tốc độ, công suất ra, dòng điện và hiệu suất động
cơ. ( Hướng dẫn: dùng mạch điện hình T để lý luận )
GIẢI
a)
+ P2đm = Mđm.ω =
Mđm.2πn
60
=
500.2π.950
60
= 49.742 (kW)
+ P2 = Pc = 49.742 kW ( Pmq = 0 )
 Pđ2 = s.P2đm
1-s
= 2618 (W)
+ S =
1000-950
1000
= 0.05
+ ta có: PFe = p0 = 1550 (W)
+ Pth = PFe + Pđ2 = 4168 (W)
 P1 = P2 + Pth = 53.910 (kW)
  =
P2.100%
P1
=
49,742.100%
53.910
= 92.3%
b)

13. + n = n1(1 -
s
x
) = 1000(1 - 0.05) = 950 (v/ph)
+ P2đm = Mđm.ω =
Mđm.2πn
60
=
500.2π.950
60
= 49.742 (kW)
R’1 jx1 R’2 jx’2
A
jxm
R’2(1-s)
s
B
+ Thí nghiệm không tải:
I’2  0 => I1  I0 nên ta có:
 P0 = 3R0I0
2
=> R0 = P0
3.I0
2
=
1550
3.4,12 = 30.73 ()
 Z0 = U0
I0 3
=
2300
4,1. 3
= 323.88 
 X0 = Z2
0-R2
0 = 323,882-30,732
= 322,42 ()
+Thí nghiệm ngắn mạch ta có:
 Rn = Pn
3I2
n
=
9600
3.252 = 5.12 ()
 Zn =
Un
In. 3
=
268
25. 3
= 6.2 ()
 Xn = Z2
n-R2
n = 6,22
-5,122
= 3.5 ()
Vì I0  0
=> Xn  X1 +X’2
U

14. ĐC KĐB rotor dây quấn nên x1 = x’2
 x1 = x’2 =
Xn
2
= 1.75 
 Xm = x0 - x1 = 322.42 - 1.75 = 320.67 ()
+ R’2 = Rn - R1 = 5.12 - 5.68 = -0.56 ()
+ ZAB = R1 + jX1 + R’2.Xm+jX’2.Xm
+Xm.X’2
= 5.68 + 1.75j +
-0,56.320,67+1,75j.320,67
320,67+1,75
= 6,2 34,30
()
+ I1 = Up
ZAB
= 171,3 -33,40
(A)
 I1= 171,3 (A)
Id = Ip = I1 = 171,3 -33,40
(A)
+ Up = 1840 00
V
 cos= cos(34,3) = 0.82
+P1 = 3UpIpcos =
1840
3
.171,3.0,82 = 447,661 (kW)
+ = P2
P1
.100% =
49,742
447,661
.100% = 11,1%
Bài 11. Một động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc với các số liệu định mức: Uđm= 380
V, nối Y, Iđm = 30 A, nđm = 1440v/ph, hiệu suất η = 0,89, cosφ = 0,86, tỷ số Mmax/Mđm=
2,2, tổn hao cơ và tổn hao phụ = 320 W, xem như không đổi, điện trở stator r1 = 0,25 Ω,
Imm/Iđm = 6,5, Mmm/Mđm = 1,2. Tính:
a. Moment định mức Mđm, tổng tổn hao, tổn hao đồng trên rotor, tổn hao thép.
b. Smax, Mmax.
c. Dùng máy biến áp tự ngẫu để mở máy động cơ. Xác định tỷ số biến áp khi
muốn giảm dòng mở máy còn bằng 2,5 lần dòng định mức. Tính dòng mở máy
trong động cơ và Mmm.
Bài giải:
a. Moment định mức Mđm, tổng tổn hao, tổn hao đồng trên rotor, tổn hao thép.

15.  M đm =

đm
P2
= 60
.
2
. 1
n
Pđm


= 60
1440
.
2
86
,
0
.
30
.
380
.
3
.


= 100,22 (N.m)
 Tổng tổn hao:
 th
P = P đm
1 - P đm
2 = P đm
1 (1 - η) = )
89
,
0
1
(
86
,
0
.
30
.
380
.
3  = 1867,912 (W)
 Tổn hao đồng trên rotor:
 th
P = P 1
đ + P Fe + P 2
đ + P mq mà P 2 = Pc - P mq
Pc = 3R '
2
S
S

1
I
2
'
2 = 2
1
đ
P
S
S

=> P 2 = 2
1
đ
P
S
S

- P mq
=> P 2
đ = 2
( ).
1
mq
P P s
s


= 04
,
0
04
,
0
1
)
320
86
,
0
.
30
.
380
.
3
.
89
,
0
(


= 643,046 (W)
 Tổn hao thép:
 th
P = P 1
đ + P Fe + P 2
đ + P mq
 P Fe =  th
P - P 1
đ - P 2
đ - P mq = 1867,912 – 3.0,25.30 2
- 643,046 – 320 =
229,866 (W)
b. smax, Mmax.
đm
M
M max
= 2,2 => M max = 2,2.M đm = 2,2.100.22 = 220,484 (N.m)
M đm = max
max
max
2M
s
s
s s

=>
max
s
s
+ max
s
s
= 4,4
s 2
max - 0,176s max + 0,04 2
= 0
max
max
0,166
0,0096
s
s


 

s max >s đm => smax = 0,166
c. Dùng máy biến áp tự ngẫu để mở máy động cơ. Xác định tỷ số biến áp khi muốn giảm
dòng mở máy còn bằng 2,5 lần dòng định mức. Tính dòng mở máy trong động cơ và
Mmm.
Ta có:
I*
mm = 2
1
K
I mm
I*
mm = 2,5I đm
I mm = 6,5I đm
=> k =
5
,
2
5
,
6
= 1,612

16. I đc = k.I*
mm = 1,612.2,5.30 = 120,9 (A)
M*
mm = 2
1
K
M*
mm =
612
,
1
1
1,2.100,22 = 46,28 (N.m)
Đáp số:
a.
Mđm=100,22 (N.m)
 th
P = 1867,912 (W)
Pđ2 = 643,046 (W)
PFe = 229,866 (W)
b.
Mmax = 220,484 (N.m)
smax = 0,166
c.
k = 1,612
Iđc = 120,9 (A)
M*
mm = 46,28 (N.m)
Bài 12: Cho động cơ không đồng bộ 3 pha, 4 cực, stator nối Y, được cung cấp điện áp U
(áp dây) có tần số f thay đổi được ( bộ biến tần), n là tốc độ quay của rotor, số vòng dây
một pha dây quấn stator là W = 600 vòng, hệ số dây quấn k = 1, điện trở rotor (đã qui về
stator) r'2= 1  .Bỏ qua điện trở dây quấn stator , điện trở tản từ stator, tổn hao sắt cũng
như tổn hao cơ học.Tính:
a) Tốc độ quay n của động cơ trong điều kiện không tải ở f = 50 Hz và f = 25 Hz.
Khi U= 400 V, f = 50 Hz tính từ thông cực đại M
 dưới mỗi cực từ trong điều
kiện này.
b) CM biểu thức tính mômen điện từ của động cơ có dạng: M dt = K M . M
 .Ir trong
đó K M là hệ số , I r là thành phần dòng điện tác dụng stator.Tính hệ số K M ? Khi
U = 400 V, f = 50 Hz, tính Ir khi động cơ kéo tải có momen cản 20 N.m?
c) Động cơ kéo tải có momen cản không đổi bằng 20 N.m, dòng điện tác dụng I r
được giữ sao cho không đổi. Khi đó M
 = const, có thể tính momen điện từ theo
biểu thức sau: Mdt = A.(f - B.n) , Trong đó A, B là các hệ số cần tính cho trường
hợp U = 400 V, f = 50 Hz
Bài Giải
a) Ở điều kiện không tải :
 f = 50 Hz : n1 =
p
f
60
=
2
50
.
60
= 1500 ( v/ph )
Vì động cơ quay không tải nên hệ số trượt s gần bằng 0 : n = n1 = 1500 v/ph

17.  f = 25 Hz : n = n1 =
p
f
60
=
2
25
.
60
= 750 ( v/ph )
Khi U = 400 V, f = 50 Hz ta có :
E1 = U1 = 4,44.f.N1 .k dq . M

=> M
 =
1
.
600
.
50
.
44
,
4
3
400
= 1,734.10 3

( Wb )
b) Ta có : lực điện từ tác dụng lên từng thanh dẫn bằng :
F = Btb .L.
a
Iu
2
Moment của lực F đối với trục quay là :
m = F .
2
D
= Btb .L.
a
Iu
2
.
2
D
Trong đó B là từ cảm trung bình lúc tải dưới mỗi cực :
Btb =
s
t

=
p
L
D
t
2
.
.


Trên phần ứng có tổng cộng N dây dẫn nên :
M dt = m.N =
L
D
p
t
.
.
2
.


.
a
Iu
2
.
2
.D
L
.N =
a
N
p
.
2
.

. t
 .Iu
Hay M dt = K M . u
t I
.

Với K M =
a
N
p
.
2
.

là hằng số moment phụ thuộc vào kết cấu của động cơ
Bài 13: Động cơ không đồng bộ 3 pha rotor dây quấn, 40 kW, 220/380 V, 50 Hz, 1425
v/phút, dây quấn stator nối /Y, có đặc tính cơ M(n) (M – moment trên trục máy [N.m], n
– tốc độ [v/ph]) được xem là tuyến tính trong khu vực làm việc. Cho biết tỷ số Mmax/Mđm
(Mmax – Moment cực đại, Mđm – moment định mức) của động cơ là 2,5. Dây quấn rotor
nối Y, điện trở rotor là r2 = 0,05  (pha).
a. Động cơ là việc với tải đòi hỏi một công suất P = 50 kW. Tính tốc độ động cơ nếu
các vành trượt được nối ngắn mạch.
b. Tính tốc độ nmax ứng với Mmax
c. Tính điện trở phụ rphụ cần phải mắc nối tiếp trên mạch rotor để sao cho:
+ Động cơ mở máy với moment trên trục lớn nhất.
+ Động cơ làm việc trong chế độ hãm ngược (bằng các đổi thứ tự pha dây quấn
stator), làm công việc hạ một khối hàng nặng M = 136 kg, được móc vào đầu dây
cáp quấn quanh một puly có đường kính D = 0,4 m. Vận tốc dài của khối hàng khi
đi xuống là v = 10 m/s.

18. d. Động cơ nâng một khối hàng nặng M = 136 kg, được móc vào đầu dây cáp quấn
quanh một puly có đường kính D = 0,4 m. Tính vận tốc dài v [m/s] của khối hàng
khi đi lên?
Cho biết 1 kg = 9,8 N.
Có thể dùng biểu thức gần đúng M(s):
M
Mmax
=
2
s
smax
+
smax
s
Với: s là độ trượt tương ứng với moment M
smax là độ trượt tương ứng với moment Mmax
Giải
a/
nr = 1425 ≈ ns => lấy ns ≈ 1500 => p =
60f
ns
= 2, sđm =
ns − nr
ns
= 0,05
Mđm =
P2đm
Ω1(1 − sđm)
=
40000
50π(1 − 0,05)
= 268,05 N. m
=> Mmax = 2,5.268,05 = 670,125 N.m
0,05
smax
+
smax
0,05
= 5 <=> smax
2
− 0,25smax + 0,052
= 0
<=> {
smax = 0,24
smax = 0.01 (loại)
Ta có:
Mqt =
50000
Ω1(1 − sqt)
thế vào
sqt
smax
+
smax
sqt
= 2
Mmax
Mqt
=>
sqt
2
+ 0,242
0,24sqt
=
1340,25.50π − 1340,25.50πsqt
50000
<=> {
sqt = 0,066
sqt = 0.437 (loại)
=> nrqt = ns(1-0,066) = 1401 v/phút
b/
nrmax = ns(1-smax) = 1500(1-0,24) = 1140 v/phút
c/
Rm nối tiếp R'
2 để Mmmmax khi:
sth =
R2
′
+ Rm
′
√R1
2
+ Xn
2
= 1
Vì R1 = 0 => sth =
R2
′
+ Rm
′
Xn
= 1

19. mặc khác ta có:
R2
′
Xn
= 0,24 => Xn =
R2
′
0,24
=> sth =
R2
′
+ Rm
′
R2
′
0,24
=
R2 + Rm
R2
0,24
= 1 => Rm = 0,158 Ω
Bài 13: Động cơ không đồng bộ 3 pha rotor dây quấn, 40 kW, 220/380 V, 50 Hz, 1425
v/phút, dây quấn stator nối /Y, có đặc tính cơ M(n) (M – moment trên trục máy [N.m], n
– tốc độ [v/ph]) được xem là tuyến tính trong khu vực làm việc. Cho biết tỷ số Mmax/Mđm
(Mmax – Moment cực đại, Mđm – moment định mức) của động cơ là 2,5. Dây quấn rotor
nối Y, điện trở rotor là r2 = 0,05  (pha).
a. Động cơ là việc với tải đòi hỏi một công suất P = 50 kW. Tính tốc độ động cơ nếu
các vành trượt được nối ngắn mạch.
b. Tính tốc độ nmax ứng với Mmax
c. Tính điện trở phụ rphụ cần phải mắc nối tiếp trên mạch rotor để sao cho:
+ Động cơ mở máy với moment trên trục lớn nhất.
+ Động cơ làm việc trong chế độ hãm ngược (bằng các đổi thứ tự pha dây quấn
stator), làm công việc hạ một khối hàng nặng M = 136 kg, được móc vào đầu dây
cáp quấn quanh một puly có đường kính D = 0,4 m. Vận tốc dài của khối hàng khi
đi xuống là v = 10 m/s.
d. Động cơ nâng một khối hàng nặng M = 136 kg, được móc vào đầu dây cáp quấn
quanh một puly có đường kính D = 0,4 m. Tính vận tốc dài v [m/s] của khối hàng
khi đi lên?
Cho biết 1 kg = 9,8 N.
Có thể dùng biểu thức gần đúng M(s):
M
Mmax
=
2
s
smax
+
smax
s
Với: s là độ trượt tương ứng với moment M
smax là độ trượt tương ứng với moment Mmax
Giải
a/
nr = 1425 ≈ ns => lấy ns ≈ 1500 => p =
60f
ns
= 2, sđm =
ns − nr
ns
= 0,05
Mđm =
P2đm
Ω1(1 − sđm)
=
40000
50π(1 − 0,05)
= 268,05 N. m
=> Mmax = 2,5.268,05 = 670,125 N.m
0,05
smax
+
smax
0,05
= 5 <=> smax
2
− 0,25smax + 0,052
= 0

20. <=> {
smax = 0,24
smax = 0.01 (loại)
Ta có:
Mqt =
50000
Ω1(1 − sqt)
thế vào
sqt
smax
+
smax
sqt
= 2
Mmax
Mqt
=>
sqt
2
+ 0,242
0,24sqt
=
1340,25.50π − 1340,25.50πsqt
50000
<=> {
sqt = 0,066
sqt = 0.437 (loại)
=> nrqt = ns(1-0,066) = 1401 v/phút
b/
nrmax = ns(1-smax) = 1500(1-0,24) = 1140 v/phút
c/
Rm nối tiếp R'
2 để Mmmmax khi:
sth =
R2
′
+ Rm
′
√R1
2
+ Xn
2
= 1
Vì R1 = 0 => sth =
R2
′
+ Rm
′
Xn
= 1
mặc khác ta có:
R2
′
Xn
= 0,24 => Xn =
R2
′
0,24
=> sth =
R2
′
+ Rm
′
R2
′
0,24
=
R2 + Rm
R2
0,24
= 1 => Rm = 0,158 Ω
Bài 14: Động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc, 400HP (1HP = 746kW), 230/400 V,
50 Hz, dòng điện định mức stato ,
/
1465
,
550
/
952 phut
v
A
Idm  dây quấn stato nối 

Bội số dòng mở máy trực tiếp 6

dm
mm I
I , bội số moment mở máy trực tiếp
.
9
.
0

dm
mm M
M Máy có các thông số sau ( pha
 ), với các giá trị dây quấn rotor được
quy đổi về stator:
722
.
1
0575
.
0
00919
.
0
086
.
0
0575
.
0
00804
.
0
,
2
,
2
1
1






m
m
X
X
r
r
X
r
a. Tính tỉ số dòng không tải/ dòng định mức khi động cơ làm việc ở điện áp 400 V.
b. Có thể dùng phương pháp đổi nói 
 cho đọng cơ trên với lưới 230 V để khởi
động một tải cơ học, đòi hỏi moment mở máy ít nhất là 350 N.m ? Tính dòng mở
máy trên đường dây cấp điện khi đó?.

21. c. Động cơ nói trên được dùng như máy phát không đồng bộ, được kéo bởi một
tuabin gió. Máy khi đó được nối với lưới phân phối công suất vô cùng lớn,điện áp
là 400 V. Máy làm việc ở chế độ trượt s = -1%. Tính công suất tác dụng máy phát
ra. Cho rằng tổn hao cơ học (ma sát, quạt gió…) là không đáng kể.
Lưu ý: m
m X
r , lần lượt là điện trở, điện kháng mạch từ hóa theo kiểu mắc nối tiếp, trong
mạch điện thay thế tương dương của động cơ.
Bài giải
a/ Ở chế độ không tải
 
   
 
)
(
7
.
4
03
.
133
086
.
0
0575
.
0
722
.
1
00804
.
0
3
400
3
0
1
1
0
0
A
j
X
X
j
r
r
U
I
m
m











Tỉ số dòng không tải / dòng định mức:
24
.
0
550
03
.
133
0


dm
I
I
b/ Ta có
Biến đổi 
Y : mm
M giảm 3 lần
)
.
(
81
,
583
1465
.
2
60
.
764
.
400
.
3
,
0
3
.
0
3
.
0
3
9
.
0
3
2
m
N
P
M
M
M
M
dm
dm
dm
mmdm
mmc








)
.
(
350 m
N
Mmmc 
Vậy ở cấp điện ấp 230 V, động cơ vận hành ở chế độ 
 được.

22. Ta có: mm
I giảm 3 lần
)
(
1904
2
.
952
2
3
6
3
A
I
I
I
I dm
dm
mmdm
mm






c/
90981
,
0
1
,
2 



s
s
r
Rs
)
(
45
.
27
53
.
484
0575
.
0
722
.
1
(
086
.
0
00919
.
0
90981
.
0
722
.
1
086
.
0
.
550
(
. ,
2
,
2
1
,
2
A
j
j
X
X
j
r
r
R
jX
r
I
I
m
m
s
m
m

















Công suất phát ra:
)
(
79
,
640
01
,
0
01
,
0
1
00919
,
0
.
53
,
484
.
3
1
.
.
3 ,
2
,
2
2
kW
s
s
R
I
P
P c








Bài 15: Động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc 4 cực, Uđm = 460 V, 50 Hz, Pđm =
150 kW, Mmm/Mđm = 1,25 và Imm = 1450 A khi mở máy trực tiếp vào lưới điện, ηđm =
92%, cosφđm = 82%, sđm = 2% động cơ được dùng để kéo một bơm ly tâm đòi hỏi một
moment mở máy tối thiểu là 484,6 N.m. Xác định:
a. Dòng định mức và moment định mức của động cơ.
b. Điện áp tối thiểu của lưới điện mà động cơ có thể khởi động được máy bơm?
c. Dùng phương pháp mở máy với biến áp tự ngẫu 3 pha, nối Y, tính tỷ số biến áp
cần thiết để có điện áp như trong câu b. Tính dòng khởi động trên đường dây
cấp điện cho động cơ.
Bài làm
a. P1đm =

đm
1
P
= 3 Uđm.Iđm.cosφđm => Iđm =
đm
đm
đm
U
P

 cos
.
.
3
.
2
=
82
,
0
.
460
.
3
.
92
,
0
150000
= 249,56 (A)
Mđm =

đm
P2
= 60
.
2
2
n
P đm

=
)
1
(
.
2
60
.
1
2
đm
đm
S
n
P


=
)
02
,
0
1
(
2
50
.
60
.
2
60
.
150000


= 974,42 (N.m)
b.
min
mm
mm
M
M
= 2
min
2
1
p
p
U
U
=> Uminp =
min
1
mm
mm
p
M
M
U
=
6
,
486
42
,
974
.
25
,
1
3
460
= 167,86 (V)
=> Umind = 167,86. 3 = 290,74 (V)

23. c. U1 = k.Uđc => k =
đc
U
U1
=
86
,
167
3
460
= 1,58
*
mm
I = mm
I
k 2
1
= 1450
58
,
1
1
2
= 580,84 (A).
Baì 16) Cho các thông số sau U=400(V); I1đm=148(A); f=60(Hz); p=3; P2=74600(W);
Pfe=1697(W); Pcu1=2803(W); Pcu2=1549(W). Tính?
a) Công suất điện tiêu thụ?
b) Tổng các tổn hao?
c) Công suất điện từ?
d) Tốc độ rotor?
Tốc độ đồng bộ
ta có:
tốc độ rotor
e) Hệ số công suất?
f) Tổn hao cơ?
)
(
81978
91
.
0
74600
2
1 W
P
P đm
đm 



)
(
7378
74600
81978
2
1 W
P
P
P đm
đm 





)
(
77478
2803
1697
81978
1
1 W
P
P
P
P cu
fe
đm
đt 






)
(
1200
3
60
60
60
p
v
p
f
nđb 



02
.
0
77478
1549
2
2 




đt
cu
đt
cu
P
P
s
sP
P
)
(
1176
)
1
(
p
v
s
n
n đb
r 



8
.
0
3
cos
cos
3 1
1
1 






đm
đm
đm
đm
I
U
P
I
U
P 

)
(
1329
1549
2803
1697
7378
2
1 W
P
P
P
P
P cu
cu
fe
mq 











24. Bài 18: Một động cơ không đồng bộ roto dây quấn, đấu ∆/Y-220/380, được cung cấp bởi
nguồn điện có U=380v và f=50Hz. Động cơ đang quay tải có moment cản không phụ
thuộc với tốc độ n=1455 vòng/phút. Dây quấn stator có 120 vòng, kdq1 =0.926, R1 =
0.205 Ω, X1 = 0.94 Ω. Dây quấn roto có 60 vòng, kdq2 =0.958, R2 = 0.0656 Ω. Nhánh từ
hóa có R10 = 1,5 Ω, X10 = 30 Ω. Tổn hao cơ 500 W. Xác định:
a. Dòng stator I1, dòng roto I2 và dòng từ hóa I10 ?
b. Công suất nguồn cấp cho động cơ và công suất phát ra tải?
c. Moment quay điện từ và momnet cảng của tải?
d. Nếu tăng f cung cấp cho động cơ: f’=65Hz, U’380v thì động cơ sẽ quay với
tốc độ bao nhiêu?
Bài làm
a).
Ta có:
k= 1 dq1
2 dq2
W .k 120.0,926
1,93
W .k 60.0,958
 
R’2 = k2
.R2 = 1,932
.0,0656 = 0,244 Ω
X’2 = k2
. X2 = 1,932
.0.27 = 1,005 Ω
sđm = 1 m
m
n n
n
đ
đ

mà n1 =
60 f
p
~ nđm
60.50
2,06 2
1455
p p
    
=> n1 = 1500 vòng/phút
1500 1455
0.03
1500
s

  
I1 I2
I10
jX’2

25. 2
. 2 10 10
t 1 1
2
2 10 10
0
'
( )( )
Z ( )
'
0,244
( 1,005 )(1,5 30 )
0.03
(0,205 0.94 )
0,244
1,005 1,5 30
0.03
7,26 3,71 8.16 27.1
đ
R
jX R jX
s
R jX
R
jX R jX
s
j j
j
j j
j
 
 
 
    
 
  
 
 
 
 
    
 
  
 
    
.
0
.
1
0
t
380 0
23,9 12,5 26,9 27,1( )
Z 3.8,16 27,1
đ
U
I j A

     

. .
10 10
1
2
2
2 10 10
( )
' . 24,2 5,48 24,8 12,7( )
'
'
R jX
I I j A
R
jX R jX
s

     
  
. . .
10 1 2
' 26,9 27,1 24,8 12,7 6,8 92,1( )
I I I A
          
. .
2 2
' . 24,8 12,7.1.93 47,9 12,7( )
I I k A
    
b).
 
. .
1
1
2
.
2
2 2 2
3.Re . 3.220.23,9 15730,5(W)
1 1 0,03
3 ' . ' 3.24,8 .0,244 500 14041,8(W)
0,03
th
P U I
s
P I R P
s
  
 
    
c).
.
2
2
1
2
2
'
3. ' .
95,5( . )
2 .1500
60
14041,8
92,2( . )
2 .1455
60
dt
dt
c
R
I
P s
M N m
P
M N m


  

  

d).
2
2
2
2
2
1 1 2
3. ' .
'
'
( ' )
R U
M
R
s R X X
s

 
 
 
   
 
 
 
 
 
 
 
(1)
Với:

26. 2
1
60.1,005
' 1,306( )
50
(1 ) 50 (1 )
X
s s

  
     
Ta có:
2
' ' '
.
65 ' 10
1 . ' 95,5. 56,5( . )
50 13
U f M
U f M
M
M N m
M

 
    
 
 
2
2 2
2
2
2
2
2
3.0,244.220
(1) 56,5
0,244
50 (1 ) (0,205 ) (0,94 1,306)
3.0,244.220
56,5
0,1 0,06
50 (1 ) 5,08
3.0,244.220
56,5
0,06
50 (5,08 0,1 5,08 0,1 0,06)
3.0,244.220 .
56,5
50
s s
s
s s
s s
s s s
s
s




 
 
   
 
 
 
 
  
 
 
 
    
  2 3 2
2
2 3 2
2 3
3 2
1
(5,08 0,1 0,06 5,08 0,1 0,06 )
3.0,244.220
(5,08 0,1 0,06 5,08 0,1 0,06 )
50 .56,5
(4,98 0,04 0,06 5,08 ) 3.99
5,08 4,98 4,03 0,06 0
0,02 ' (1 ) 1500(1 0,02) 147
s s s s s
s
s s s s s
s s s s
s s s
s n n s

    
      
    
    
        0
Bài 19:
Pđm = 11 kW; fđm = 60 Hz; Uđm = 220 V
Iđm = 36,5 A; nđm = 1746 vòng/phút; nối Y; cosφ = 0,86
1) n1 =
60 f
p
≈ nđm
60.60
2,06 2
1746
p p
    
1
60.60
1800
2
n
   (vòng/phút)
Vòng/phút

27. a) sđm =
1800 1746
0,03
1800


P1= 3.Uđm.Iđm. cosφ = 3.220.36,5.0,8 = 11,96 (kW)
Mđm = dm
P

=
3
11.10 .60
60,16
2 .1746

 (N.m)
b)Pđt = 2 11
11,34
1 1 1 0,03
c
P P
s s
  
  
(kW)
1 1
Fe
P P P
      Pđt = 11,96 – 11,34 = 0,62 (kW)
2)
Ta có 2 tam giác đồng dạng: ∆OAB và ∆OCD
dm dm
M s
OA AB
AC CD M s
   
5 2
1
60,16.
60,16 0,03.2,7.10 .
1800
1
dm dm
M s n
n
n
M
n
    

1
2
1728
42,989
n
n


 
 

 loại n2
Vậy n = 1728 (vòng/phút)
3) U= Uđm; f= 50Hz; M= Mđm
Do f < fđm, M= Mđm
3
2
50
11,34.10 . 9,45
60
P
   (kW)

28. - Công suất giảm khi tần số nguồn cung cấp giảm
- Khi f < fđm , M= const và P= M.w tỉ lệ tuyến tính với  hay f.
Bài 21: Động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc nối  có: Uđm= 220 V, fđm=60 Hz,
2p = 12, Pđm = 37,5 kW, đm = 89%, cosđm = 81%, nđm = 595 v/ph, Imm = 725 A,
Mmm/Mđm = 1,2. Tính:
a) Iđm, Mđm
b) Gía trị điện áp lưới tối thiểu để moment mở máy có giá trị lớn hơn 70% moment định
mức.
Nếu dùng biến áp tự ngẫu để mở máy. Tính:
c) Tỷ số biến áp để có giá trị moment mở máy như câu b.
d) Dòng mở máy stator (trị dây) và dòng mở máy trên phía sơ cấp biến áp tự ngẫu.
BÀI LÀM:
a) Dòng điện định mức:
)
(
5
,
136
220
.
81
,
0
.
3
.
89
,
0
37500
cos
.
.
3
.
A
U
P
I
đm
đm
đm
đm 




Moment định mức:
)
(
85
,
601
60
.
595
.
.
2
37500
60
.
.
.
2
Nm
n
P
M
đm
đm
đm 




b) Gía trị điện áp lưới:
Ta có:
2
2
đm
mm
đm
mm
U
U
M
M
  2
2
2
.
%
70
. đm
đm
đm
đm
mm
đm
mm U
M
M
M
M
U
U 

 2
2
%.
70 đm
mm U
U 
 )
(
065
,
184
220
.
7
,
0 2
V
Umm 

c) Tỷ số biến áp:
Theo bài ra: Mmm = 1,2Mđm
Khi dùng biến áp tự ngẫu mở máy thì:
2
2
2
,
1
1
k
M
M
k
M đm
mm
mmTN 


đm
đm
mmTN
đm
M
M
M
M
k
7
,
0
2
,
1
2
,
1
2


 309
,
1
7
,
0
2
,
1


k
d) Dòng mở máy trên phía sơ cấp tự ngẫu:
)
(
115
,
423
725
.
309
,
1
1
.
1
2
A
I
k
I mm
mmscap 



29.  Dòng mở máy stator (trị dây) :
)
(
858
,
553
309
,
1
725
1
.
. A
I
k
k
I
k
I mmscap
mmscap
mmstator 



Bài 22: Động cơ không đồng bộ rotor dây quấn, 4 cực, dây quấn stator nối Y.Trong suốt
bài tóan động cơ kéo một tải cơ học có moment cản Mcản = 40 N.m. Có thể bỏ qua các
tổn hao cơ học (ma sát, quạt gió, tổn hao phụ,…). Điện trở dây quấn stator (pha) là Rs =
0,5 Ω.
1. Động cơ được cấp điện với điện áp 3 pha, 50 Hz, 380 V. Khi đó:
- Dòng điện tiêu thụ Is = 14,5 A.
- Tổn hao sắt PFe = 150 W
- Đặc tính cơ M [N.m] theo tốc độ quay rotor n [vòng/phút] được cho trên hình a.
a. Có thể mở máy động cơ trực tiếp với lưới điện khi moment cản có giá trị như
trên?
b. Tính tốc độ động cơ.
c. Tính tốc độ động cơ khi làm việc với tải nói trên và độ trượt.
d. Tíng công suất hữu ích trên trục máy của động cơ.
e. Tính hiệu suất phía rotor (định nghĩa là công suất trên trục máy/công suất điện
từ), tổn hao đồng rotor.
f. Tính tổn hao đồng stator
g. Công suất điện tiêu thụ, hiệu suất và hệ số công suất của động cơ.
2. Động cơ được cấp điện từ bộ biến tần có đặc tính U/f = const, điểm làm việc trên
đặc tính cơ là M = 40 N.m, n = 1140 v/ph.
Các đặc tính M(n) ở các tần số khác nhau được cho trên Hình b.
h. Giải thích dạng của các đặc tính trên Hình b? và đưa ra một nhận xét?
i. Tính tần số f của bộ biến tần để sao cho điểm làm việc trên đặc tính cơ là M = 40
N.m, n = 1140 v/ph.
j. Tính độ trượt khi đó.

30. Hình a Hình b
BÀI GIẢI
Câu 1
a. Khi mở máy s=1, n=0. Dựa vào đồ thị đường đặc tính cơ M(n) hình a suy ra
Mmm> 40Nm nên có thể mở máy trực tiếp với lưới điện nói trên.
b. Tốc độ động cơ
phút
vòng
p
f
n /
1500
2
50
*
60
60
1 


c. Tốc độ động cơ khi làm việc với tải Mcản=40 N.m
Dựa vào đường đặc tính cơ M[N.m] theo tốc độ quay roto n [vòng/phút] trên hình
a => n=1440 vòng/phút.(hình c minh họa)
04
,
0
1500
1440
1500
1
1





n
n
n
s
d. Công suất hữu ích trên trục máy của động cơ



 2
P
P
M c
( Do bỏ qua các tổn hao cơ học)
kW
s
n
M
M
P 862
,
5
)
067
,
0
1
(
60
1500
.
2
.
40
)
1
(
60
.
2
.
. 1
2 









e. Hiệu suất phía roto( định nghĩa là công suất trên trục máy/ công suất điện từ), tổn
hao đồng roto
M2=M+M0 Do M0 rất nhỏ so với moonent đầu trục M2 nên đặc tính cơ của động
cơ điện M2=f(n) có thể coi bằng M=f(n).
kW
M
P
P
M đt
đt
283
,
6
60
1500
.
2
.
40
. 1
1








%
299
,
93
%
100
.
283
,
6
862
,
5
2



đt
roto
P
P

kW
P
P
P c
đt
đ 421
,
0
862
,
5
283
,
6
2 




f. Tổn hao đồng stato
W
I
R
Pđ 375
,
315
5
,
14
.
5
,
0
.
3
.
3 2
2
1 


g. Công suất điện tiêu thụ, hiêu suất và hệ số công suất của động cơ

31. 707
,
0
5
,
14
.
380
.
3
10
.
748
,
6
3
cos
cos
3
%
87
,
86
%
100
748
,
6
862
,
5
%
100
.
)
(
748
,
6
421
,
0
10
.
375
,
315
10
.
150
862
,
5
3
1
1
1
1
1
1
1
2
3
3
2
1















 

I
U
P
I
U
P
P
P
kW
P
P
P th



Câu 2
h. Giải thích các dạng đặc tính trên hình b
Ta có )
1
(
60
)
1
( 1
1 s
p
f
s
n
n 



Khi hệ số trược thay đổi ít thì n tỷ lệ thuận với f1
Nhận xét: khi 1
f
f  và Mmax không đổi thì các đặc tính cơ sẽ di chuyển dần về
phía phải và Mmm sẽ giảm xuống.
f. Tại điểm làm việc trên đặc tính cơ M=40 N.m, n=1140 vòng/phút, từ đồ thị hình b
ta suy ra n1=1200 vòng/phút.( hình d minh họa)
05
,
0
1200
1140
1200
40
2
60
1200
1
1








n
n
n
s
Hz
f
Hình c Hình d
Bài 24. Chương 1.
a. Dòng định mức stato.
dm
22380
1109,83( )
3 cos 0,981.13,2. 30,9
dm
dm
dm dm
P
I A
U
 
  
Momen định mức trên trục động cơ
3
3
. 22380.10 .60
119,267.10 ( . )
2 . 2.3,14.1792,8
dm
dm
dm
P f
M N m
n

  
Dòng mở máy stato

32. 4,9 4,9.1109,83 5438,173( )
mm dm
I I A
  
Momen mở máy
3 3
0,7 0,7.119,267.10 83,487.10 ( . )
mm dm
M M N m
  
b. Tổng tổn thất công suất lúc động cơ kéo tải.
2
2
. 22380.0,96 21484,8( )
22380 21484,8 895,2( )
tai
tai dm dm
tai
P P P
P P kw
P P P kw

  
  
      
Tổn thất công suất trên dây quấn stato
2
2
2 22380 62 22442( )
1
1800 1792,8
0,004
1800
22442
22532,13( )
1 0,004
22532,13 22442 90,13( )
d dt co
co ms
co
dt
dt
d
P P P
P P P kw
P
P
s
S
P kw
P kw
 
    



 
  

   

33. Bài 25/ Chương 1
+ Hệ số trượt: 1
1
1200 1152
0,04
1200
n n
s
n
 
  
a) Công suất truyền từ stator qua rotor:
Pđt = P1 - ( Pđ1+Pt ) = 80000 - 5000 = 75000 (W)
b) Tổn hao đồng rotor:
Pđ2 = s. Pđt = 0,04 . 75000 = 3000 (W)
c) Công suất cơ trên trục máy:
Pc = ( 1-s ). Pđt = (1-0,04).75000 = 72000 ( W)
Suy ra:
Công suất trên trục máy là : P2 = Pc - Pms = 7200 - 2000 = 70000 ( W )
d) Hiệu suất: 2
0
0
1
70000
.100 .100 78.5
80000
P
P
   
e) Momen trên trục máy: 2 70000
580( . )
2 .1152
60
P
M N m

  

c. Momen trục vào của máy nén
.
2 .
. 0,96.22380 21484,8( )
21484,8.60
41,64( . )
2 .4930
mnen
mnen
HS
mnen HS dm
mnen
P f
M
n
P P kw
M N m




  
 
26. Động cơ không đồng bộ 3 pha 40 HP (1 HP=746w), 50Hz, 460V, 4 cực, dây quấn
stator nối Y, khi làm việt với tải nhất định, có n=1447 v/ph. Tất cả các tổn hao do ma sát ,
quạt gió, tổn hao phụ, ở điều kiện tải nói trên là 670w. Các thong số của động cơ (tính
bằng ohms):
1
r =0,1418 ,
2
r =0,11 m
r =212,73
1
x =0,7273 ,
2
x =0,7248 m
x =21,27
Lưu ý là ,
2
r và ,
2
x lần lược là điện trở, điện kháng tản từ dây quấn rotor đã quy đổi về
dây quấn stator.
m
r , m
x lần lược là điện trở, trơ kháng mạch từ hóa theo kiểu mắc song song.
Tính, ở điều kiện tải nói trên:
a. Tổng trở nhìn vào đọng cơ
b. Dòng điện dây
c. Công suất tác dụng, phản kháng, biểu kiến tiêu thụ do động cơ, hệ số công suất
d. Công suất điện từ
e. Moment trên trục máy

34. 26a.
 
 
 































 

























 















19
,
31
494
,
3
82
,
20
046
,
3
7273
,
0
1418
,
0
82
,
20
046
,
3
035
,
0
035
.
0
1
11
,
0
7248
,
0
11
,
0
27
,
21
73
,
212
27
,
21
73
,
212
035
,
0
035
.
0
1
11
,
0
7248
,
0
11
,
0
27
,
21
73
,
212
27
,
21
73
,
212
1
1
035
,
0
1500
1447
1500
/
1500
2
50
60
1
1
,
2
,
2
,
2
,
2
,
2
,
2
1
1
j
Z
jx
r
Z
j
j
j
j
j
j
s
s
r
jx
r
jx
r
jx
r
s
s
r
jx
r
jx
r
jx
r
Z
n
n
n
s
p
v
n
ab
AB
m
m
m
m
m
m
m
m
ab
26b.
 













76
198
,
31
76
19
,
39
494
,
3
3
460
3
d
AB
p
d
Z
U
26c.
   
   
 
kw
Q
P
S
kw
UI
Q
kw
UI
P
268
,
60
366
,
31
198
,
51
366
,
31
198
.
31
sin
76
460
3
sin
3
463
,
51
198
,
31
cos
76
460
3
cos
3
2
2
2
2



















26d.
 
 
w
I
s
r
P
X
s
r
r
U
I
đt
n
24
,
697
95
,
73
035
,
0
11
,
0
3
3
95
,
73
45
,
1
035
,
0
11
,
0
1418
,
0
3
460
3
,
2
,
2
2
2
2
2
,
2
1
,
2































26e.
     
 
 
m
N
n
P
P
w
p
P
P
w
P
s
P
mq
c
đt
c
.
0186
,
0
60
2
83
,
2
670
83
,
672
83
,
672
24
,
697
035
.
0
1
1
2
2
2
2



















Bài 27:
Bài Làm
a) Dòng điện định mức:

35. dm
20000
34,53( )
. 3. . os 0,88. 3.380
dm
dm dm
P
I A
U c
 
  
Ta có:
mm dm.4,5 155,39( )
I I A
 
Hệ số trượt định mức:
1
dm
1
1000 970
0,03
1000
n n
S
n
 
  
b) Ta có Moment định mức là:
3
dm
dm
mm dm
ax
60.20.10
196,89( . )
2. .970
1,2. 1,2.196,89 236,27( . )
1,8. 1,8.196,89 354,4( . )
m dm
P
M N m
M M N m
M M N m

  

  
   
Ta có:
2
2
1
20000
22727.27(W)
0,88
dm
dm
P P
P
P


   
Vậy tổng tổn hao là:
1 2 22727,27 20000 2727,27(W)
P P P
     
Bài 28: Động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc 3 pha có thông số định mức: Pđm = 28
kW, Uđm = 380 V, fđm = 50 Hz, đấu Y, có 6 cực, cos đm
 =0,88 nđm =980 v/ph. Tổn hao
đồng + tổn hao sắt stator = 2,2 kW, tổn hao cơ (do ma sát quạt gió,…) là 1,1 kW, khi
dộng cơ làm việc ở tải định mức. Tính lúc tải định mức:
1. sđm
2. Tổn hao Pcu2đm
3. đm

4. I1đm
5. f2
Bài làm
1. 1000
3
50
.
60
60
1 


p
f
n (v/ph)
02
,
0
1000
980
1000
1
1





n
n
n
sđm
2. 1
,
29
1
,
1
28
2 



 mp
c P
P
P (kW)
7
,
29
02
,
0
1
1
,
29
1





s
P
P c
đt (kW)
6
,
0
1
,
29
7
,
29
2 



 c
đt
cu P
P
P (kW)
3. 3
,
31
6
,
0
2
,
2
7
,
29
2
1 






 cu
Fe
cu
đt P
P
P
P
P (kW)

36. %
46
,
89
%
100
3
,
31
28
%
100
1
2





P
P
đm

4. 54
88
,
0
.
380
.
3
10
.
3
,
31
cos
.
.
3
3
1
1 



U
P
I đm (A)
5. 1
50
.
02
,
0
. 1
2 

 f
s
f (Hz)
Bài 29:
Bài Làm
a) 380
d
U V
  Động cơ phải nối kiểu Y để làm việc bình thường.
b) Số cực dây quấn stator:
60 60 60.50
2,06
1455
2 2 4
f f
n p
p n
p p
    
   
1
60 60.50
1500( / )
2
f
n v p
p
   
c) Độ trượt định mức:
1
1
1500 1455
0,03
1500
dm
n n
S
n
 
  
d) 1
2 2
3 3.0,65.3,2 20(W)
Cu
P RI
  
Tổn hao sắt:
1
260 20 130 110(W)
Fe a Cu mq
P P P P
      
Bài 31:
a.
3
37,5.10
136,5( )
. 3. . os 0,89. 3.220.0,81
dm
dm
P
I A
U c
 
  
3
37,5.10
602( . )
2. .595
60
dm
dm
P
M N m

  

b. 0,7
mm dm
M M

1
'
( )
0,7.
dm dm
mm dm
M M
U
U M M
 

37. ' 2 2
1 .0,7 220 .0,7 184( )
U U V
   
c. *
0,7
mm dm
M M

1,2
mm dm
M M

*
2
1
mm mm
M M
k

1,2
1,3
0,7
k
  
d. Imm sơ cấp = 2
1
mm
I
k
= 2
725
429( )
1,3
A

Imm động cơ = k Imm sơ cấp
= 1,3.429 = 557,7 (A)
Bài 32 : Một động cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc 12kW , 230V , 50Hz , p = 2
,đấu Y phát ra momen định mức lúc hệ số tượt bằng 0,03 với điện áp và tần số định mức
.Trong bài này , bỏ qua tổn hao quay và tổn hao lõi thép . Các thông số của mạch tương
đương như sau :
R1 = R ,
2 = 0,24 (Ohm)
X1 = X ,
2 = 0,25 (Ohm)
X m = 8,67 (Ohm)
Khi điện áp và tần số định mức , hãy tính :
a/ Hệ số trượt lúc momen cực đại ?
b/ Momen cực đại ?
c/ Momen mở máy ?
BÀI GIẢI
Khi điện áp và tần số định mức :
a/ Hệ số trượt lúc momen cực đại :
Ta có : max
S = 



 2
2
1
2
1
,
2
2
2
1
,
2
)
'
( X
X
R
R
X
R
R
n

38. = 43
,
0
)
25
,
0
25
,
0
(
24
,
0
24
,
0
2
2



Và n = 1500
2
50
60
60




p
f
(v/p) .
b/ Momen cực đại :
M max =
]
)
(
[
2
3
2
2
1
1
1
2
1
n
X
R
R
U




= 212
]
5
,
0
24
,
0
24
,
0
[
1500
2
2
60
]
3
230
[
3
2
2
2









(N/m) .
c/ Momen mở máy :
M mm =
)
(
3
2
2
1
2
1
,
2
n
n X
R
U
R




=
]
)
(
)
[(
3
2
,
2
1
2
,
2
1
1
,
2
2
1
X
X
R
R
R
U






= 2
,
168
)
5
,
0
48
,
0
(
1500
2
60
]
3
230
[
24
,
0
3
2
2
2








(N.m) .
Vậy : S max = 0,43 ;
M max = 212 (N.m) ;
M mm = 168,2( N.m) ;