Câu 1: Chọn phát biểu ĐÚNG.
Lời giải:
Lời giải: Máy điện không đồng bộ, hay động cơ cảm ứng, thực tế có hai loại rotor phổ biến. Đó là rotor lồng sóc (còn gọi là rotor ngắn mạch) với cấu tạo đơn giản và bền chắc, và rotor dây quấn cho phép điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn khởi động tốt hơn. Phát biểu A mô tả đúng cả hai loại rotor này.
Câu 2: Chọn phát biểu ĐÚNG.
Lời giải:
Lời giải: Phát biểu A mô tả chính xác cấu tạo của rotor lồng sóc (các thanh dẫn bằng đồng được ngắn mạch ở hai đầu) và một trong những ứng dụng phổ biến của nó là trong các máy điện công suất lớn. Các phát biểu còn lại sai vì rotor lồng sóc và rotor dây quấn đều có thể sử dụng cho nhiều dải công suất khác nhau, và rotor lồng sóc mới là loại rotor ngắn mạch.
Câu 3: Ký hiệu trong hình dưới đây để chỉ:
Lời giải:
Lời giải: Trong kỹ thuật điện, ký hiệu “a)” thể hiện động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc, nơi rôto không có các đầu nối ra ngoài. Ngược lại, ký hiệu “b)” chỉ động cơ không đồng bộ rôto dây quấn, với rôto có dây quấn và các đầu nối được đưa ra ngoài thông qua vành trượt, cho phép điều khiển hoặc khởi động động cơ.
Câu 4: Chọn phát biểu ĐÚNG.
Lời giải:
Lời giải: Dòng điện xoay chiều một pha khi đi qua một cuộn dây chỉ tạo ra một từ trường có phương không đổi nhưng cường độ biến thiên điều hòa, gọi là từ trường đập mạch. Từ trường này không thể tự tạo ra momen khởi động cho động cơ, do đó để động cơ 1 pha tự khởi động được cần có các biện pháp phụ để tạo ra từ trường quay.
Câu 5: Chọn phát biểu SAI.
Lời giải:
Lời giải: Phát biểu D là sai. Trong chế độ động cơ, độ trượt s của động cơ không đồng bộ luôn nằm trong khoảng 0 < s < 1. Khi s > 1, động cơ hoạt động ở chế độ hãm ngược, và khi s < 0 thì động cơ hoạt động ở chế độ máy phát điện.
Câu 6: Biện pháp mở máy trực tiếp thường áp dụng cho:
Lời giải:
Lời giải: Biện pháp mở máy trực tiếp là phương pháp đơn giản và kinh tế nhất, thường được áp dụng cho các động cơ điện không đồng bộ roto lồng sóc có công suất nhỏ. Khi mở máy trực tiếp, dòng điện khởi động rất lớn nhưng hệ thống điện và cơ khí vẫn có thể chịu đựng được. Đối với động cơ công suất lớn, dòng khởi động quá cao có thể gây sụt áp lưới và ảnh hưởng đến các thiết bị khác, do đó cần sử dụng các phương pháp khởi động giảm áp.
Câu 7: Trong quá trình mở máy người ta dùng điện kháng mắc nối tiếp vào mạch stator là để:
Lời giải:
Lời giải: Trong quá trình mở máy động cơ điện, dòng điện khởi động thường rất lớn, có thể gấp nhiều lần dòng định mức. Việc mắc nối tiếp điện kháng vào mạch stator sẽ làm tăng tổng trở của mạch, từ đó giúp hạn chế và giảm đáng kể dòng điện mở máy. Mục đích chính là bảo vệ động cơ và hệ thống lưới điện khỏi quá tải dòng điện.
Câu 8: Trong quá trình mở máy người ta dùng biến áp tự ngẫu 3 pha mắc nối tiếp vào mạch stator là để:
Lời giải:
Lời giải: Trong quá trình mở máy động cơ không đồng bộ, dòng điện khởi động thường rất lớn, có thể gấp nhiều lần dòng điện định mức, gây sụt áp lưới và ảnh hưởng đến các thiết bị khác. Việc sử dụng biến áp tự ngẫu 3 pha mắc nối tiếp vào mạch stator là một phương pháp khởi động giảm áp, nhằm giảm điện áp cấp vào động cơ. Nhờ đó, dòng điện mở máy được giảm đáng kể, bảo vệ động cơ và ổn định hệ thống điện.
Câu 9: Để mở máy động cơ rôtor dây quấn người ta dùng biến trở mở máy:
Lời giải:
Lời giải: Để khởi động động cơ rotor dây quấn, người ta mắc nối tiếp một biến trở vào mạch điện của rotor thông qua vành trượt và chổi than. Việc này làm tăng tổng điện trở của mạch rotor, giúp tăng mô-men khởi động và đồng thời hạn chế dòng điện khởi động ở mức an toàn. Khi động cơ đã đạt tốc độ ổn định, biến trở này sẽ được loại bỏ dần và ngắn mạch cuộn dây rotor.
Câu 10: Để điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ có thể thực hiện bằng cách:
Lời giải:
Lời giải: Tốc độ quay của động cơ không đồng bộ được xác định bởi công thức n = (120f/p) * (1-s), trong đó f là tần số dòng điện stator, p là số cặp cực, và s là hệ số trượt. Do đó, việc thay đổi f, p hoặc s (bằng cách thay đổi điện áp stator để điều chỉnh đặc tính cơ và hệ số trượt) đều là các phương pháp hiệu quả để điều chỉnh tốc độ động cơ. Vì vậy, cả ba phương án A, B, C đều đúng.
Câu 11: Để điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ có thể thực hiện bằng cách:
Lời giải:
Lời giải: Tốc độ của động cơ không đồng bộ được xác định bởi công thức n = (60f/p)(1 - s), trong đó f là tần số nguồn, p là số cặp cực và s là hệ số trượt. Do đó, để điều chỉnh tốc độ, có thể thay đổi tần số f (sử dụng biến tần), thay đổi số cặp cực p (sử dụng động cơ nhiều tốc độ) hoặc thay đổi hệ số trượt s (bằng cách thay đổi điện áp stator hoặc thêm điện trở phụ vào rotor). Phương án A bao gồm tất cả các phương pháp điều chỉnh tốc độ cơ bản và hiệu quả.
Câu 12: Biện pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách điều chỉnh điện trở mạch rotor được áp dụng:
Lời giải:
Lời giải: Biện pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách điều chỉnh điện trở mạch rotor chỉ áp dụng cho động cơ điện không đồng bộ rotor dây quấn. Loại động cơ này có cấu tạo rotor cho phép nối thêm điện trở phụ vào mạch rotor qua các vành trượt và chổi than, giúp thay đổi đặc tính cơ và điều chỉnh tốc độ quay. Trong khi đó, động cơ rotor lồng sóc có mạch rotor ngắn mạch cố định nên không thể điều chỉnh bằng phương pháp này.
Câu 13: Chiều quay của từ trường trong động cơ không đồng bộ 3 pha:
Lời giải:
Lời giải: Trong động cơ không đồng bộ 3 pha, từ trường quay được tạo ra bởi hệ thống dòng điện 3 pha đặt vào các cuộn dây stato. Chiều quay của từ trường này hoàn toàn phụ thuộc vào thứ tự pha của hệ thống dòng điện 3 pha (ví dụ A-B-C). Việc đảo thứ tự pha sẽ làm đảo chiều quay của từ trường và do đó là chiều quay của động cơ.
Câu 14: Để khởi động động cơ một pha cần phải tạo ra mômen mở máy bằng các biện pháp khác nhau sau đây:
Lời giải:
Lời giải: Động cơ một pha không có khả năng tự khởi động vì từ trường mà nó tạo ra chỉ là từ trường đập mạch, không đủ để tạo mômen mở máy. Do đó, cần có các biện pháp tạo ra mômen khởi động, phổ biến nhất là dùng vòng ngắn mạch (như ở động cơ cực từ chẻ) hoặc dùng dây quấn phụ kết hợp với tụ điện hoặc cuộn cảm để tạo sự lệch pha, từ đó tạo ra từ trường quay ban đầu. Phương án D bao gồm cả hai phương pháp này.
Câu 15: Một động cơ không đồng bộ ba pha bốn cực được cấp điện từ nguồn 50Hz. Tính tốc độ đồng bộ n1.
Lời giải:
Lời giải: Tốc độ đồng bộ (n1) của động cơ không đồng bộ ba pha được tính bằng công thức n1 = (120 * f) / p, trong đó f là tần số nguồn điện (Hz) và p là số cực của động cơ. Với f = 50Hz và p = 4, ta có n1 = (120 * 50) / 4 = 6000 / 4 = 1500 vòng/phút. Đây là tốc độ mà từ trường quay của stato quay được trong không gian.
Câu 16: Một động cơ không đồng bộ ba pha bốn cực được cấp điện từ nguồn 50Hz. Trên nhãn động cơ có ghi tốc độ định mức 1425 vg/ph, tính hệ số trượt định mức.
Lời giải:
Lời giải: Tốc độ đồng bộ của động cơ được tính bằng công thức n_s = (120 * f) / P. Với tần số f = 50 Hz và số cực P = 4, ta có n_s = (120 * 50) / 4 = 1500 vg/ph. Hệ số trượt định mức s_đm được tính bằng công thức s_đm = (n_s - n_r) / n_s. Thay số vào ta được s_đm = (1500 - 1425) / 1500 = 75 / 1500 = 0,05.
Câu 17: Một động cơ không đồng bộ ba pha bốn cực được cấp điện từ nguồn 50Hz. Trên nhãn động cơ có ghi tốc độ định mức 1425 vg/ph. Giả sử tải của động cơ giảm và hệ số trượt chỉ còn 0,02. Tính tốc độ mới của động cơ.
Lời giải:
Lời giải: Đầu tiên, tính tốc độ đồng bộ của động cơ: ns = (120 * f) / P = (120 * 50) / 4 = 1500 vg/ph. Với hệ số trượt mới s = 0,02, tốc độ thực của động cơ là n = ns * (1 - s) = 1500 * (1 - 0,02) = 1500 * 0,98 = 1470 vg/ph.
Câu 18: Động cơ không đồng bộ 50Hz, 4 cực có hệ số trượt định mức là 0,05. Hãy tính vận tốc của từ trường quay đối với lõi thép stator và tần số dòng điện rotor.
Lời giải:
Lời giải: Vận tốc từ trường quay đồng bộ của stator (n1) được tính bằng công thức n1 = (60 * f) / p, với f là tần số nguồn (50Hz) và p là số cặp cực (4/2=2). Thay số ta có n1 = (60 * 50) / 2 = 1500 vg/ph. Tần số dòng điện rotor (f2) được tính bằng f2 = s * f1, với s là hệ số trượt (0.05) và f1 là tần số nguồn (50Hz). Vậy f2 = 0.05 * 50 = 2.5 Hz. Do đó, đáp án đúng là A.
Câu 19: Hệ số trượt định mức của một động cơ 10 cực, 60Hz là 0,075. Hãy xác định vận tốc của rotor đối với từ trường quay (tốc độ trượt n2) và vận tốc của từ trường quay đối với stator (vận tốc đồng bộ n1).
Lời giải:
Lời giải: Vận tốc đồng bộ của từ trường quay (n1) được tính bằng công thức n1 = (120 * f) / P, với f là tần số (60Hz) và P là số cực (10). Do đó, n1 = (120 * 60) / 10 = 720 vg/phút. Tốc độ trượt (n2) là vận tốc của rotor đối với từ trường quay, được tính bằng n2 = s * n1, với s là hệ số trượt (0,075). Vậy n2 = 0,075 * 720 = 54 vg/phút. Kết quả này khớp với đáp án A.
Câu 20: Vận tốc định mức của một động cơ không đồng bộ 25Hz là 720vg/ph. Tính hệ số trượt định mức của động cơ:
Lời giải:
Lời giải: Để tính hệ số trượt định mức (s) của động cơ không đồng bộ, ta cần tìm tốc độ đồng bộ (n_s) và áp dụng công thức s = (n_s - n) / n_s. Với tần số f = 25Hz và tốc độ định mức n = 720 vòng/phút, ta suy luận động cơ này có 4 cực từ, cho tốc độ đồng bộ n_s = (120 * f) / p = (120 * 25) / 4 = 750 vòng/phút. Vậy, hệ số trượt s = (750 - 720) / 750 = 30 / 750 = 0.04.
Câu 21: Một động cơ đồng bộ 60Hz quay với vận tốc 860vg/ph lúc đầy tải. Hãy xác định vận tốc đồng bộ.
Lời giải:
Lời giải: Vận tốc đồng bộ của động cơ điện xoay chiều được xác định bằng công thức n_s = (120 * f) / P, trong đó f là tần số nguồn điện (60Hz) và P là số cực của động cơ. Đối với tần số 60Hz, các vận tốc đồng bộ tiêu chuẩn có thể là 3600, 1800, 1200, 900, 720 vg/ph (tương ứng với P=2, 4, 6, 8, 10). Dựa vào các đáp án và giá trị vận tốc 860 vg/ph gần nhất, vận tốc đồng bộ hợp lý nhất cho động cơ 60Hz là 900 vg/ph (ứng với động cơ 8 cực).
Câu 22: Một máy phát điện đồng bộ 8 cực tạo ra điện áp có tần số 50Hz. Hãy tính vận tốc quay của rotor.
Lời giải:
Lời giải: Vận tốc quay đồng bộ của rotor trong máy phát điện đồng bộ được tính theo công thức n = (120 × f) / P. Trong đó, f là tần số điện áp (50Hz) và P là số cực của máy (8 cực). Thay số vào công thức, ta có n = (120 × 50) / 8 = 750 vòng/phút. Vậy vận tốc quay của rotor là 750 vg/ph.
Câu 23: Rotor của một máy phát đồng bộ 4 cực được kéo bằng một động cơ sơ cấp có vận tốc có thể thay đổi trong khoảng từ 750vg/ph đến 1800 vg/ph. Hãy xác định khoảng biến thiên tần số của điện áp lối ra:
Lời giải:
Lời giải: Tần số của điện áp lối ra của máy phát đồng bộ được tính bằng công thức f = (P * n) / 120, trong đó P là số cực và n là vận tốc quay của rotor tính bằng vg/ph. Với máy phát 4 cực, khi vận tốc là 750 vg/ph, tần số là (4 * 750) / 120 = 25 Hz. Khi vận tốc là 1800 vg/ph, tần số là (4 * 1800) / 120 = 60 Hz. Do đó, khoảng biến thiên tần số của điện áp lối ra là 25 Hz – 60 Hz.
Câu 24: Một máy phát đồng bộ 4 cực được kéo bằng một động cơ sơ cấp có vận tốc thay đổi sao cho có thể điều chỉnh tần số của điện áp lối ra trong khoảng từ 25Hz đến 60Hz. Hãy xác định khoảng giới hạn biến thiên vận tốc của động cơ sơ cấp.
Lời giải:
Lời giải: Vận tốc đồng bộ của máy phát được tính theo công thức n = (120 * f) / P, trong đó n là vận tốc (vg/ph), f là tần số (Hz) và P là số cực của máy phát. Với máy phát có P = 4 cực, khi tần số f = 25Hz, vận tốc n_min = (120 * 25) / 4 = 750 vg/ph. Khi tần số f = 60Hz, vận tốc n_max = (120 * 60) / 4 = 1800 vg/ph. Do đó, khoảng giới hạn biến thiên vận tốc của động cơ sơ cấp là 750 - 1800 vg/ph.
Câu 25: Gọi U, I là điện áp và dòng điện pha của một máy phát đồng bộ m pha thì công suất tác dụng của máy phát sẽ là:
Lời giải:
Lời giải: Công suất tác dụng (công suất hữu công) của một máy phát đồng bộ m pha được tính bằng công thức P = mUI cosμ. Trong đó, U là điện áp pha, I là dòng điện pha, và cosμ là hệ số công suất của máy phát. Công thức này tổng hợp công suất trên tất cả các pha của máy, dựa trên các giá trị pha.
