Bài giảng Máy điện - Chương 4: Máy điện không đồng bộ

định mức 
nđm = 2850 vòng/phút, hệ số công suất cosϕđm = 0,8. Khi mang tải 
định mức, động cơ tiêu thụ dòng điện dây Iđm = 3,5A, công suất tổn 
hao cơ là 100W. Khi động cơ làm việc với tốc độ, điện áp, dòng diện, 
cosϕ và công suất định mức, hãy xác định: 
a. Tốc độ đồng bộ ns, ωs. 
b. Độ trượt định mức sđm. 
c. Mômen ra định mức Tout_đm. 
d. Công suất điện từ Pđt. 
e. Công suất tổn hao đồng rotor Pcur. 
f. Mômen điện từ Tđt. 
g. Hiệu suất định mức ηđm. 
h. Tính tổn hao đồng stator Pcus, biết tổn hao sắt từ là PFe=100W. 
Bài tập 17: 
Động cơ KĐB 3 pha,Y, 460V, 25kW, 60Hz, 4 cực, có: 
Rs = 0,103Ω, R
’
r = 0,225Ω, Xs = 1,10Ω, X
’
r = 1,13Ω, Xm = 59,4Ω 
Tổn hao cơ 265W, tổn hao sắt 220W. 
Tính tốc độ, hệ số công suất, momen đầu trục, hiệu suất ở độ trượt 3%? 
Có thể mô tả tổn hao sắt từ bằng điện trở RFe// Xm. 
Bài tập 18: 
Động cơ KĐB 3 pha,Y, 220V, 7,5kW, 50Hz, 4 cực. Thông số động cơ: 
Rs= 0,294Ω, R
’
r= 0,144Ω, Xs= 0,503Ω, X
’
r= 0,209Ω, Xm = 13,25Ω 
Tổng tổn hao cơ (Pqp) 250W và bỏ qua tổn hao sắt. Ở độ trượt 3%: 
a. Tính tốc độ, dòng điện stator, hệ số công suất, momen điện từ, momen 
đầu trục (Tout, M ra, M có ích, M tải, M2) và hiệu suất? 
b. Sử dụng mạch biến đổi Thevenin, tính hệ số công suất, dòng điện rotor 
qui đổi, công suất điện từ, momen điện từ, momen đầu trục và hiệu 
suất? 
c. Tính momen cực đại, độ trượt khi momen cực đại? 
d. Tính momen khởi động và dòng điện khởi động? 
Bài tập 19: 
Động cơ KĐB 3 pha,Y, 220V, 7,5kW, 50Hz, 4 cực. Thông số động cơ: 
Rs= 0,294Ω, R
’
r= 0,144Ω, Xs= 0,503Ω, X
’
r= 0,209Ω, Xm = 13,25Ω 
Tổng tổn hao cơ và tổn hao sắt là 403W và không phụ thuộc tải. Ở độ trượt 3%: 
Tính tốc độ, dòng điện stator, hệ số công suất, momen điện từ, momen đầu 
trục (Tout, M ra, M có ích, M tải, M2) và hiệu suất? 
Tổng tổn hao cơ và tổn hao sắt là 403W = Pqp! 
Bài tập 20: 
Động cơ KĐB 3 pha,Y, 230V, 15kW, 60Hz, 6 cực, vận hành đầy tải ở độ 
trượt 3,5%. Bỏ qua tổn hao cơ và tổn hao sắt. Thông số động cơ: 
Rs = R
’
r= 0,21Ω, Xs= X
’
r= 0,26Ω, Xm = 10,1Ω 
Bài giảng Máy Điện TB 
Hình vẽ Chương 4: Máy điện không đồng bộ 46 
Sử dụng mạch biến đổi Thevenin, tính momen cực đại, độ trượt khi momen 
cực đại, momen khởi động? 
Bài tập 21: 
ĐC KĐB 3 pha rotor lồng sóc, ∆, 230V, 25kW, 50Hz, 6 cực. Có thông số pha: 
Rs = 0,045Ω, R
’
r= 0,054Ω, Xs= 0,29Ω, X
’
r= 0,28Ω, Xm = 9,6Ω 
a. Tính hệ số công suất, dòng điện, momen điện từ và hiệu suất ở độ trượt 5%? 
b. Tính momen khởi động và dòng điện khởi động? 
c. Giảm dòng khởi động bằng khởi động Y→∆, vẽ mạch tương đương Y, 
tính dòng điện khởi động và momen khởi động? 
Bài tập 22: 
Động cơ KĐB 3 pha,Y, 230V, 60Hz, 6 cực, có momen đạt cực đại ở độ trượt 
15% và bằng 288% momen định mức. Bỏ qua điện trở stator, tính tỷ lệ 
momen cực đại mới theo momen định mức nếu động cơ được cấp nguồn 
190V, 50Hz, và tính tốc độ khi momen đạt cực đại theo 3 trường hợp : 
a) Giả sử độ trượt định mức không đổi. 
b) Giả sử moment định mức không đổi. 
c) Giả sử dòng điện định mức không đổi. 
Bài tập 23: 
Động cơ KĐB 3 pha,15HP, 220V, 50Hz, 6 cực, Y, mạch hình Γ. Thông số 
động cơ: Rs= 0,129Ω, R
’
r= 0,096Ω, Xn= 0,047Ω, RFe= 60Ω // Xm=10Ω 
Tổng tổn hao cơ Pqp=290W. Ở độ trượt 3%: 
a. Tính tốc độ, dòng điện stator, hệ số công suất? 
b. Công suất vào, ra, và hiệu suất? 
c. Momen ra điện từ, momen ra? 
d. Tính momen cực đại, độ trượt khi momen cực đại? 
e. Tính momen khởi động và dòng điện khởi động? 
Bài tập: 5.3, 5.4, 5.6, 5.14, 5.15, 5.16, 5.18, 5.21, 5.24, 5.25, 5.35, 5.41, 5.48. 
Thí nghiệm ngắn mạch ở tần số thấp fbl hơn tần số định mức fn. 
2
bl
2
blbl PSQ −= 













=





=
2
bls
bl
bl
n
bl
bl
n
n I3
Q
f
f
X
f
f
X 
2
bls
bl
bln I3
P
RR == 
với ( ) 





−
−
−=
n0
s0
sn
'
r XX
XX
XXX tính sX và 
'
rX ( sX ≈ 'rX ) 
Rs 
sI& jXs 
sU&
'
rI&
'
rR jX’r 
Maïch töông ñöông dạng hình Γ 
'
rRs
s1−
RFe 
jXm 
mI&FeI&
Bài giảng Máy Điện TB 
Hình vẽ Chương 4: Máy điện không đồng bộ 47 
với ( )s0m XXX −= tính ( )
2
m
'
rm
sn
'
r X
XX
RRR 




 +
−= 
Bài tập 24: 
Một động cơ điện không đồng bộ 3 pha 4 cực, nối Y, 380V, 50Hz. Thí 
nghiệm ngắn mạch với động cơ trên ở điện áp 100V, tần số 15Hz, đo được 
công suất vào là 5kW, và dòng điện ngắn mạch là 60A. Tính các thông số của 
động cơ R’r, Xs, X’r ở tần số định mức? Biết điện trở stator là 0,2Ω. Bỏ qua 
nhánh từ hóa (ở 15Hz và 50Hz). Động cơ loại C theo IEEE (Xs : X
’
r = 0,3:0,7). 
Bài tập 25: 
Động cơ KĐB 3 pha, 7,5HP, Y, 220V, 19A, 60Hz, 4 cực. 
Động cơ loại C theo IEEE (Xs : X
’
r = 0,3:0,7). Bỏ qua tổn hao của mạch từ. 
 TN với điện áp DC: Rs = 0,262Ω. 
 TN không tải (no-load) ở 60Hz: 219V, 5,7A, 380W. 
Tính tổn hao cơ không tải và tính các thông số của động cơ ở điều kiện 
bình thường (ở tần số 60Hz) theo 2 cách: 
 a) TN ngắn mạch (block-rotor) ở 60Hz: 212V, 83,3A, 20,1kW 
 b) TN ngắn mạch (block-rotor) ở 15Hz: 26,5V, 18,57A, 875W. 
Câu 2. Động không đồng bộ ba pha, 4 cực, cuộn dây stator nối ∆, có các thông số 
định mức: 380V, 50Hz, 1450 vòng/phút và mạch tương đương như hình vẽ 
sau: 
Thông số động cơ theo mạch tương đương hình vẽ trên là: Rs= 4,0Ω; R’r = 
4,0Ω, Xs=5,0Ω, X’r = 5,0Ω, RFe=1200Ω, Xm = 200Ω. 
a. Tính dòng điện khởi động và momen khởi động của động cơ? (2,0đ) 
b. Tính momen cực đại và độ trượt tới hạn của động cơ? (1,0đ) 
c. Khi động cơ đang vận hành ở tốc độ định mức, tính dòng điện ,hệ số 
công suất, mômen kéo tải, và hiệu suất của động cơ? Biết tổn hao cơ là 
300W. (4,0đ) 
d. Tính dòng điện khởi động và momen khởi động của động cơ nếu 
khởi động động cơ theo sơ đồ Y→∆? (1,0đ) 
Rs jXs 
sU& 
'
rI& 
'
rR jX’r sI& 
Rs 
sI&
jXs 
sU&
jXr 
rI& 
'
rR 
'
rRs
s1−
Bài giảng Máy Điện TB 
Hình vẽ Chương 4: Máy điện không đồng bộ 48 
e. Tính hệ số công suất/ hiệu suất của động cơ khi vận hành 100%, ¾, 
½, ¼ tải và không tải. 
Câu x1. Cho động cơ không đồng bộ ba pha, 4 cực, cuộn dây stator nối ∆, có các 
thông số định mức: 380V, 50Hz, 1450 vòng/phút, Rs=1,5Ω; R’r=1,5Ω, 
Xs=4,0Ω, X’r=4,0Ω, Xm=110Ω nối tiếp với Rm=20Ω. 
a. Tính dòng điện dây khởi động và momen khởi động của động cơ? (1,0đ) 
b. Tính momen cực đại và độ trượt tương ứng (độ trượt tới hạn) của động cơ? (1,0đ) 
c. Khi động cơ đang vận hành ở chế độ định mức, tính dòng điện dây, hệ số công 
suất, mômen điện từ, và tổn hao nhiệt của động cơ? Biết tổn hao cơ 500W do 
ma sát. (2,0đ) 
Câu x2. Cho động cơ không đồng bộ ba pha, 2 cực, cuộn dây stator nối Υ, có các 
thông số định mức: 380V, 50Hz, 2850 vòng/phút, Rs=2,0Ω; R’r=2,0Ω, 
Xs=4,0Ω, X’r=6,0Ω, Xm=100Ω. Bỏ qua tổn hao của mạch từ. 
a. Tính dòng điện khởi động và momen khởi động của động cơ? (1,0đ) 
b. Tính momen cực đại và độ trượt tương ứng (độ trượt tới hạn) của 
động cơ? (1,0đ) 
c. Khi động cơ đang vận hành ở tốc độ định mức, Tính dòng điện định 
mức, hệ số công suất, mômen điện từ, và hiệu suất của động cơ? Biết 
tổn hao cơ là 200W. (4,0đ) 
d. Khi cho động cơ trên vận hành ở điện áp 480V, 60Hz với độ trượt bằng 
độ trượt định mức ở tần số 50Hz. Tính dòng điện và mômen điện từ của 
động cơ khi đó? So sánh và nhận xét về giá trị dòng điện và moment 
tính được? (2,0đ) 
Câu x3: (4 Điểm) 
 Một động cơ không đồng bộ 3 pha cân bằng, rotor lồng sóc, 6 cực, nối hình 
sao có các thộng số sau: 
50 Hz, 230V, Rs = 0.045 Ω, Xs = 0.29 Ω, Xm = 9.6 Ω, Ω=Ω= 28.0X , 054.0R '' rr 
Tổn hao sắt từ là 600 W, tổn hao cơ là 400W, động cơ đang vận hành với hệ số 
trượt là 0.025, điện áp và tần số định mức, tính: 
a/ Hệ số công suất 
 (0.5 điểm) 
b/ Moment điện từ (0.5 điểm) 
c/ Công suất tổn hao đồng trên rotor (0.5 điểm) 
Rs 
sI& jXs 
sU& 
'
rI& 
'
rR jX’r 
'
rRs
s1−
RFe jXm 
mI& FeI& 
Bài giảng Máy Điện TB 
Hình vẽ Chương 4: Máy điện không đồng bộ 49 
d/ Công suất đầu ra (0.5 điểm) 
e/ Hiệu suất động cơ (0.5 điểm) 
Giả sử nguồn điện có tần số là 20 Hz và điện áp là 92V, tổn hao sắt từ của động cơ 
ở tần số này là 250 W, tổn hao cơ không đổi. Động cơ được nối tam giác, và vận 
hành với hệ số trượt không đổi, tính: 
f/ Dòng stator (0.5 điểm) 
g/ Hiệu suất (1.0 điểm) 
Câu x4. (4 điểm) 
Một động cơ không đồng bộ ba pha, nối Y, 2 cực, có các thông số định mức sau: 2,0 
HP, 380V, 50Hz, 3,5 A, cosϕ=0,8 , 2850 vòng/phút, điện trở stator Rs= 3,0 Ω. Khi 
động cơ vận hành ở chế độ định mức, tổng tổn hao cơ (ma sát, quạt gió và tổn hao 
phụ,) là 50W, tính: 
a. Tổn hao đồng trên stator PCus? (1,0đ) 
b. Tổn hao đồng trên rotor PCur? (1,0đ) 
c. Tổn hao sắt PFe và Hiệu suất η? (1,0đ) 
d. Mômen điện từ Te và Mômen ngõ ra Tout ? (1,0đ) 
6.22. Cho động cơ không đồng bộ ba pha, rotor lồng sóc, 4 cực, 125kW, 2300V, 
60Hz, cuộc dây satator nối Y. Điện trở stator đo giữa 2 đầu cực là 2.23Ω. Giả sử bỏ 
qua tổn hao sắt từ. 
_ Thí nghiệm không tải với tần số và điện áp định mức: đo được dòng điện dây là 7.7A 
và công suất vào là 2879W. 
_ Thí nghiệm ngắn mạch ở tần số 15Hz, điện áp dây 268V: đo được dòng điện dây 
50.3A và công suất vào là 18.2kW. 
a) Tính tổn hao quay? 
b) Tính các thông số của mạch tương đương? Biết X1 = X’2. 
c) Tính dòng điện stator, hệ số công suất, công suất vào, công suất ra và hiệu suất 
khi động cơ được cấp điện áp và tần số định mức và có độ trượt là 2.95%. 
d) Tính dòng điện và hệ số công suất khi khởi động, moment khởi động, moment 
cực đại Mmax, và độ trượt tới hạn smax? 
6.24. Cho động cơ không đồng bộ ba pha, 250kW, 2300V, 50Hz, cuộc dây satator 
nối Y. Điện trở stator đo giữa 2 đầu cực là 0.636Ω. Giả sử bỏ qua tổn hao sắt từ. 
_ Thí nghiệm không tải với tần số và điện áp định mức: đo được dòng điện dây là 
20.2A và công suất vào là 3.51kW. 
_ Thí nghiệm ngắn mạch ở tần số 12.5Hz, điện áp dây 142V: đo được dòng điện dây 
62.8A và công suất vào là 6.55kW. 
a) Tính tổn hao quay? 
b) Tính các thông số của mạch tương đương R1, R2, X1, X2, và Xm? 
Biết X1 = 0.4(X1+X’2).