Bài tập lớn môn Kỹ thuật điện - Nguyễn Công Bằng

ầu còn lại là 1 , 2 , 3. 
 + Muốn thực hiện phƣơng pháp đầu , ta cần dựng 3 đỉnh ; đỉnh của có thể xem là 
giao đỉểm của 2 đầu khác tính chất của 2 bộ dây quấn. Khi đã dựng đƣợc một đỉnh , thực 
hiện qui cách liên kết trên nhƣng hoán vị vòng thứ tự ta có đƣợc hai đỉnh khác còn lại 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 18 
 . Giả sử, ta dựng đỉnh đầu tiên bằng cách nối đầu CUỐI 4 của phase dây quấn thứ 
1 với ĐẦU 2 của phase dây quấn thứ 2. Đỉnh thứ 2 của sơ đồ đƣợc xây dựng bằng cách 
nối chung đầu CUỐI 5 của pha dây quấn thứ 2 với ĐẦU 3 của phase dây quấn thứ 3. 
 . Đỉnh cuối cùng của là giao điềm của đầu cuối 6 của phase dây quấn thứ 3 của 
đầu 1 của phase dây quấn thứ 1. 
 + Nếu gọi điện áp Udm pha là điện áp định mức qui định của nhà sản xuất cho mỗi phase 
dây quấn. Tùy theo sơ đồ đấu liên kết giữa các phase dây quấn khi vận hành; giá trị điện áp 
dây của nguồn điện lƣới cấp vận hành cho động cơ thỏa một trong các quan hệ sau: 
 Khi động cơ đấu Y vận hành : 
 UdâyY = 3 .Udm pha 
 Khi động cơ đấu vận hành: 
 Udây =Udmpha 
 Từ các quan hệ trên chúng ta rút ra nhận xét nhƣ sau: 
 UdâyY = 3 .Udây 
Tóm lại, với động cơ 3 pha ra 6 đầu, thay đổi sơ đồ đấu dây khi vận hành là để nhằm tạo sự 
tƣơng thích giữa điện áp qui định của nhà sản xuất cho mỗi sơ đồ điện dây với điện áp nguồn 
lƣới. 
1.8.2. GIẢM DÒNG KHỞI ĐỘNG 
 Trƣớc tiên, chúng ta qui ƣớc các ký hiệu sau: 
+ Imm trực tiếp: dòng điện khởi động trực tiếp qua dây nguồn khi cung cấp nguồn điện lƣới vào 
dây quấn stator của động cơ ( lúc đó dây quấn stator đang đấu ). 
+ ImmY: dòng điện khởi động qua dây nguồn khi bộ dây stator đấu Y. 
+ Upha : điện áp pha nguồn lƣới cấp vào dây quấn stato trong lúc khởi động. 
+ Udây : điện áp dây nguồn lƣới cấp vào dây quán stato trong lúc khởi động. 
+ Zpha : Tổng trở tƣơng đƣơng của một pha dây quấn tại thời điểm khởi động động cơ. 
Chúng ta xét dòng điện khởi động qua dây nguồn cung cấp trong hai trƣờng hợp ( trong cả 
hai trường hợp điện áp nguồn có giá trị giống nhau). 
1.8.2.1 KHI KHỞI ĐỘNG TRỰC TIẾP: 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 19 
L3
Udây 
Uđm 
pha
Udây 
1
 23 
4 
5 
6
L1
L2
Imm Y
Zpha
 Dòng điện khởi động trực tiếp đƣợc xác định theo quan hệ sau: 
 Imm trực tiếp =
Zpha
3.Udây
CHÚ Ý: Trong trƣờng hợp này, do động cơ đấu , do đó giá trị dòng điện qua từng nhánh 
pha lúc khởi động là 
Upha
Udây
1.8.2.2 KHI KHỞI ĐỘNG VỚI SƠ ĐỒ ĐẤU Y: 
U dây
U dây
L1
L2
L3
1
2
3
4 
5
6
Immtt
Zpha
 Dòng điện khởi động tại sơ đồ đấu Y đƣợc xác định theo quan hệ sau: 
ImmY = 
Zpha
Udây
 = 
3.
.Udây
Zpha 
 So sánh các quan hệ ta suy ra kết quả sau: 
 Imm trực tiếp =3.ImmY 
Tóm lại khi dung phƣơng pháp đổi đấu từ Y sang , dòng điện khởi động lúc khởi động 
động cơ thấp hơn 3 lần so với dòng điện khởi động trực tiếp. 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 20 
CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH 
ĐỘNG LỰC 
2.1. ĐỘNG CƠ I: là động cơ 3 pha rotor lồng sóc có các thông số như sau: 
 Pđm = 60Hp 
 Uđm: /( // )760v/380v 
 Hiệu suất của động cơ: =88% 
 Hệ số định mức công suất của động cơ: Cos =0.88 
2.1.1. TÍNH TOÁN: 
Dựa vào thông số định mức của động cơ , chúng ta xác định dòng điện định mức lúc đầy tải 
là: 
 Iñm = 
CosUdây
đmP
..3
.
 = 
88,0.88,0.380.3
746.60
 = 87.8 (A) 
 Gía trị dòng định mức này là dòng đi qua dây nguồn (dòng dây) cấp vào dây quấn stator 
của động cơ ( đang đấu theo sơ đồ // ). 
Dòng điện khởi động trực tiếp qua dây nguồn ( khi động cơ đấu // và cấp nguồn áp 3 pha 
có giá trị định mức trực tiếp vào dây quấn stator ). 
 Với: Immtt = (5 -> 7) 
 Ta chọn: Immtt = 6.Iđm = 6.87,8 = 526,9 (A) 
Dòng điện khởi động qua dây quấn nguồn khi dùng phƣơng pháp đổi đấu dây quấn từ // 
chuyển sang . 
 Imm // = 4.Imm 
 Immtt = 4.Imm 
 Suy ra: Imm = Ikđ = 
4
Im mtt
 = 132 (A) 
Tóm lại với kết quả này dòng mở máy chỉ cao hơn dòng điện định mức 1.5 lần, tuy nhiên 
moment khởi động giảm thấp 4 lần ( so với lúc khởi động trực tiếp ). 
2.1.2. THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC: 
Với: M; S; R1; R2 lần luợt là các CONTACTOR: 
 + Đấu tam giác nối tiếp: M, S 
 + Đấu tam giác song song: M; R1; R2 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 21 
MCCB
MMM
S S S
R2
R1R1
R2
R1
R2
1
4
7
2
5
8
3
6
9
L1 L2 L3
TRẠNG THÁI 1: KHỞI ĐỘNG TAM 
GIÁC NỐI TIẾP
L1-1
L2-2
L3-3
4-7
5-8
6-9
SM
TRẠNG THÁI 2: VẬN HÀNH TAM 
GIÁC SONG SONG
L1-1
L2-2
L3-3
7-6
8-4
9-5
1-7
2-8
3-9
TR
M R2R1
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 22 
2.1.2.1: CHỌN MCCB :NF125-CW (LOẠI 100A) 
 Ta chọn MCCB theo điều kiện sau: 
 In Iđm 
 (X lần ).In Imm. 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 23 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 24 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 25 
2.1.2.2: CHỌN CONTACTOR: S-N25.(50A) 
 Chế độ AC4 dùng cho việc đóng ngắt động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc ở 
chế độ hoạt động thƣờng xuyên : M và R (chịu dòng từ 43.9A chở lên ). 
Chế độ AC3: dùng để đóng ngắt động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc trong 
suốt quá trình vận hành thông thƣờng : Do S hoạt động trong thời hạn rất ngắn nên ta chọn 
Contactor chịu dòng từ 
132
22
6
A 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 26 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 27 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 28 
2.2. ĐỘNG CƠ II: là động cơ 3 pha rotor lồng sóc; đổi tốc độ dùng phương pháp đấu đổi 
cực; đổi tốc ngẩu lực và công suất thay đổi. số cực của động cơ là 2p=8 cực và 2p=16 cực. 
các thông số của động cơ vận hành ở tốc độ nhanh gồm: 
 Pđm =10HP 
 Uđm =380v (áp dây) 
 Hiệu suất của động cơ: =82% 
 Hệ số định mức của động cơ: Cos =0,86 
2.2.1. TÍNH TOÁN: 
Đầu tiên chúng ta xác định các cấp tốc độ của động cơ: 
 + Tốc độ nhanh: 2P1= 8 => P1= 4 ; f = 50 (Hz) 
 Đấu Y// ( M2 & M4 ) : n1 = 
4
50.60
 = 750 (V/P) 
 + Tốc độ chậm: 2P2= 16 => P3 = 8 
 Đấu Y ( M1 ) => n3 = 
8
50.60
 =375 (V/P) 
 Giá trị dòng điện cung cấp vào động cơ khi mang tải định mức tại tốc độ nhanh: 
Iđmnh = 
3. . .
Pnh
Udây Cos nh nh
 = 
82,0.86,0.380.3
746.10
 = 16 (A) 
 Công suất định mức khi vận hành ở tốc độ chậm: 
Pnh
Pch
 = 0.35 => Pch= Pnh.0,35 = 10.0,35 = 3,5 (HP) 
 Dòng điện qua dây nguồn cung cấp vào động cơ lúc vận hành ở tốc độ chậm: 
 Iđmch = 
3 . .
Pch
Udây Cos ch ch
 Với 
nhnh.Cos
chch.Cos
 = 0,7 
 => Cos ch. ch=Cos nh. nh .0,7= 0,86.0,82 .0,7 = 0,543 
 Iđmnh = 
3,5.746
3.380.0,543
 = 7,3(A) 
2.2.2. THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 29 
M1 M1 M1 M4 M4M4 M2 M2 M2 M3 M3 M3
1 2 3 4 5 6
L L L
MCCB
T1T3
T4
T6T2
T5
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 30 
2.2.2.1: CHỌN MCCB: NF32-SW (LOẠI 16A) 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 31 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 32 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 33 
2.2.2.2 CHỌN CONTACTOR: S-N10 
Catologue có trong câu trên. 
2.3. ĐỘNG CƠ III: là động cơ 3 pha rotor lồng sóc có các thông số như sau: 
 Pđm = 5HP 
 Uđm: Y/ :380V/220V 
 Hiệu suất của động cơ: : =82% 
 Hệ số công suất định mức của động cơ: Cos =0,84 
2.3.1. TÍNH TOÁN: 
Dòng điện định mức khi đầy tải là: 
Iđm = 
.cos.3
.
Udây
đmP
 = 
5.746
3.380.0.82.0.84
 = 8,03(A) 
 Giá trị điện áp này là dòng đi qua dây nguồn ( dòng dây ) cấp vào dây quấn stator của 
động cơ (đang đấu theo sơ đồ tam giác) 
Dòng điện khởi động trực tiếp qua dây nguồn ( khi động cơ đấu tam giác và cấp 3 pha có giá 
trị định mức trực tiếp vào dây quấn stator). 
 Tacó: 
 Immtt = (5 – 7).Iđm 
 Nên chọn: 
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 34 
 Immtt = 6.Iđm = 6.8,03 = 48,18(A) 
Dòng điện khởi động qua dây nguồn khi dùng phƣơng pháp đổi đấu dây quấn từ Y sang . 
 ImmY = 
3
Im mtt
 = 16,06(A) 
Tóm lại với kết quả này dòng mở máy chỉ cao hơn dòng định mức 2 lần, tuy nhiên moment 
khởi động giảm thấp 3 lần ( so với lúc khởi động trực tiếp ) và điện áp nguồn cấp vào sơ đồ Y 
thấp hơn 3 lần giá trị định mức. 
2.3.2. THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC 
M
TR
MCCB
MMM
S S S
1
4
2
5
3
6
L1 L2 L3
TRẠNG THÁI 1: KHỞI ĐỘNG Y
L1-1
L2-2
L3-3
S
M
TRẠNG THÁI 2: VẬN HÀNH TAM 
GIÁC 
L1-1
L2-2
L3-3
1-6
2-4
3-5
RRR
4-5-6
R
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ SÀI GÒN  BT LỚN: KỸ THUẬT ĐIỆN 
SV: NGUYỄN CÔNG BẰNG - HỒNG CHẤN HUY Trang 35 
3.3.2.1: CHỌN MCCB: NF32-SW (LOẠI 10A) 
Ta chọn :In = 10A > Iđm = 8,03A 
 3.In = 3.10 = 20A > 16,0A (thỏa yêu cầu) 
Catologue nhƣ động cơ 2 
3.3.2.2 CHỌN COTACTOR: S-N10 
3.4. CHỌN MCCB TỔNG: 
 Ta có công thức : S = P
2 
+ Q
2
 P1 = 60HP = 44,76 (KW) 
 P2 =10 HP = 7,46 (KW) 
 P3 = 5 HP = 3,73 (KW ) 
=>
22 1 2 3P P P P 3130 (KW) 
 Cosφ1 = 0,88 => φ1 = 28o => tgφ1 = 0,53 => Q1 = P.tgφ1 = 23,72( KW) 
 Cosφ2 = 0,86 => φ2 = 31o => tgφ2 = 0,6 => Q2 = P.tgφ2 = 4,48 ( KW) 
 Cosφ3 = 0,84 => φ1 = 33o => tgφ3 = 0,65 => Q3 = P.tgφ3 = 2,42 (KW) 
=> 
22 1 2 3Q Q Q Q 927(KW) 
=> S = 64 (KW) 
Mà : 3S .Udây.Idây = 3 .380.Idây 
=>Idây = 
63.1000
96
380. 3
(A) 
Chọn MCCB TỔNG loại : NF125-CW