Công suất toàn phần và Hiệu suất của động cơ không đồng bộ 3 pha môn Vật lý 12

CÔNG SUẤT TOÀN PHẦN VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA

I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI:

1) Công suất toàn phần = Công có ích + công hao phí:

P = Pci + Php

Với: P = U.I.cosj với U là điện áp đặt vào động cơ

Php= I2.R là hao phí do tỏa nhiệt( nếu bỏ qua các hao phí khác)

2) Hiệu suất của động cơ:

\(H = \frac{{{P_{ci}}}}{P}.100\% \)

3) Động cơ không đồng bộ 3 pha:

Vì dùng 3 cuộn dây đặt lệch nhau 1200 trên một vòng tròn cố định để đặt vào 3 điện áp xoay chiều nên:

Công suất toàn phần: P = 3U.I.cosj

4) Nhận xét quan trọng:

- Khi làm bài tập về động cơ điện cần xác định điện áp đặt vào động cơ là điện áp dây Ud hay điện áp pha Up dây tương ứng với cường độ dòng điện Id hay Ip, muốn vậy cần đọc kỹ đề bài xem cách mắc mạch như thế nào.

II. CÁC BÀI TẬP VÍ DỤ:

Ví dụ 1:

Một động cơ không đồng bộ 3 pha đấu theo hình tam giác vào một mạng điện xoay chiều 3 pha có điện áp dây 220 V. Biết dòng điện dây là 10 A và hệ số công suất cosj = 0,8. Tính công suất của động cơ?

Giải

Công suất của động cơ:

P = 3U.I.cosj

Với: U = Up = Ud = 220 V

I = Ip =\(\frac{{{I_d}}}{{\sqrt 3 }} = \frac{{10}}{{\sqrt 3 }}\)A

Vậy: P = 3U.I.cosj = 1760\(\sqrt 3 \) W

Ví dụ 2(ĐH-2010):

Một động cơ điện xoay chiều khi hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V thì sinh ra công suất cơ học là 170 W. Biết động cơ có hệ số công suất 0,85 và công suất tỏa nhiệt trên dây quấn động cơ là 17 W. Bỏ qua hao phí khác, cường độ dòng điện cực đại là bao nhiêu?

Giải

Cường độ dòng điện cực đại là:

Công suất động cơ: P = Pci + Php

Hay: P = U.I.cosj = Pci + Php

⇔P= 220.\(\frac{{{I_0}}}{{\sqrt 2 }}\) . 0,85 = 170 +17=187W

Ta có: Cường độ dòng điện cực đại \({I_0} = \sqrt 2 A\)

Ví dụ 3:

Một động cơ điện xoay chiều khi hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V thì sinh ra công suất cơ học là 85 W. Biết động cơ có hệ số công suất 0,85 và điện trở dây quấn là 85 .

Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua động cơ?
Tính hiệu suất của động cơ?

Giải

Ta có: Công suất động cơ: P = Pci + Php

Hay: P = U.I.cosj = Pci + I2.R

Thay số ta có: 220.I. 0,85 = 85 + I2 85

\( \Leftrightarrow {I^2} - 2I + 1 = 0\)

Suy ra: I = 1A

b) Hiệu suất của động cơ:

\(H = \frac{{{P_{ci}}}}{P}.100\% \) = 45,45%

Ví dụ 4:

Một động cơ không đồng bộ ba pha có điện áp định mức mỗi pha là 220V.

1.Hỏi mắc các cuộn dây của động cơ như thế nào để có thể cho động cơ này đúng công suất định mức khi mạng điện có điện áp pha bằng 127V

2.Biết rằng công suất của động cơ là 10kW và hệ số công suất = 0,8.Tính cường độ dòng điện chạy qua các cuộn dây của động cơ

Giải

1. Cách mắc các cuộn dây của động cơ:

Do U_p=127 V

⇒ U_d =\(\sqrt 3 \) U_p ≈220V

=> các cuộn dây của động cơ phải mắc hình tam giác, chỗ nối chung nối với các dây pha, như vậy hiệu điện thế hai đầu mỗi cuộn dây là 220V

2. Công suất của động cơ là:

Vận dụng công thức:

P = 3 U_dI \(\cos \phi \) (do có ba cuộn dây)

Cường độ dòng điện chạy qua các cuộn dây của động cơ:

\(I = \frac{P}{{3{U_d}\cos \phi }} = \frac{{{{10}^4}}}{{3.220.0,8}} = 19A\)

Vậy: Cường độ dòng điện chạy qua các cuộn dây của động cơ là 19A

Trên đây là toàn bộ nội dung Tài liệu Công suất toàn phần và Hiệu suất của động cơ không đồng bộ 3 pha môn Vật lý 12. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

Chúc các em học tập tốt !

Công suất toàn phần và Hiệu suất của động cơ không đồng bộ 3 pha môn Vật lý 12