Chương 12:
QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG HỆ THỐNG
TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
 BÀI 1 :
Một động cơ có các số liệu như sau :
P
đm
= 25KW, U
đm
= 220V,n
đm
= 420V/phút, I
đm
= 120A, J
ht
=12,5
Đây là động cơ điện một chiều kích từ độc lập đang nâng tải,
trọng tải điểm đònh mức trên đường đặc tính cơ tự nhiên.
Tính : Trò số R
f
= ? Khi động cơ chuyển sang làm việc với
n = 350V/phút. Hãy vẽ đặc tính quá độ cơ học n = f(t) và M =
f(t) của quá trình giảm tốc trên.
 BÀI 2 :
Một động cơ một chiều kích từ độc lập đang kéo máy
sản xuất tại điểm đònh mức. Số liệu của động cơ như sau :
P
đm
= 16 KW, U
đm
= 220V, n

đm
= 1400V/phút, I
đm
= 84A,
moment quán tính động cơ = 0,95Kgm2, moment quán tính của
cơ cấu sản xuất bằng 0,625 Kgm
2
.
Moment cản của động cơ có tính phản kháng, để dừng động cơ
người ta sử dụng biện pháp hãm động năng kích từ độc lập với
dòng điện hãm ban đầu bằng 2,5I
đm
. Hãy khảo sát quá trình
quá độ của quá trình hãm trên.
(n = f(t),M = f(t), I = f(t))và Tính R
hãm
, thời gian hãm bằng bao
nhiêu ?
 BÀI 3 :
Một động cơ điện một chiều kích từ song song đang làm
việc với phụ tải có tính phản kháng có trò số M
c
= 80%M
đm
trên
đặc tính cơ tự nhiên. Đổi chiều di chuyển bằng phương pháp đổi
chiều cực tính điện áp đặt vào phần ứng, với dòng hãm ban đầu
bằng 2,5 I
đm
Khảo sát quá trình quá độ cơ học của quá trình đổi chiều trên.

(n = f(t),M = f(t), I = f(t)) từ lúc bắt đầu quay ngược với tốc độ
mới.
Động cơ có số liệu như sau :
P
đm
= 19 KW, U
đm
= 220V, n
đm
= 750V, I
đm
= 93A,
M
qt
= 3,1Kgm2, M
qtccsx
= 2,79Kgm
2
 BÀI 4 :
Một động cơ một chiều kích từ độc lập có các tham số sau :
P
đm
= 4,2 KW, U
đm
= 220V, I
đm
= 20A, n
đm
= 1000v/phút, J
đ

=
1Kgm
2
, M
c
= 0,8M
đm
, J
qđ
= 2kgm
2
.
Động cơ khởi động qua các cấp điện trở phụ R
f
. Hãy xác đònh
số cấp điện trở khởi động, thời gian khởi động.
 BÀI 5 :
Một động cơ một chiều kích từ độc lập đang làm việc với
tốc độ 1350V/phút, với Mc = M
đm
, U = U
đm
,  = 
đm
. Khảo sát
quá trình quá độ cơ học của động cơ (n = f(t), M = f (t), n =
f(t)), khi động cơ tăng tốc từ tốc độ trên đến tốc độ đònh mức.
Động cơ có các tham số sau :
P
đm

= 15 KW, U
đm
= 220V, I
đm
= 81,5A, n
đm
= 1600v/phút
M
qt
của toàn hệ thống bằng 0,312Kgm
2
 BÀI 6 :
Một động cơ kích từ độc lập, đang nâng trọng tải tại điểm
đònh mức trên đường đặc tính cơ tự nhiên. Để hãm dừng động cơ
người ta thực hiện phương pháp hãm động năng kích từ độc lập
với I
hbđ
= 3 I
đm
. Hãy khảo sát quá trình cơ học trên (n = f(t),M = f
(t), n = f(t)).
Động cơ có các số liệu sau :
P
đm
= 20,5 KW, U
đm
= 440V, I
đm
= 55A, n
đm

= 1000V/phút,
J
ht
= 1 Kgm
2
.
 BÀI 7 :
Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập đang nâng
trọng tải tại điểm trên đường đặc tính cơ tự nhiên, người ta thực
hiên hãm động năng kích từ độc lập với I
hbđ
= 3I
đm
.
Động cơ có các số liệu sau :
P
đm
= 13,5 KW, U
đm
= 220V, I
đm
= 73A, n
đm
= 1050V/phút,
J
ht
= 1 Kgm
2
.
a/ Xác đònh điện trở hãm R

h
?
b/ Khảo sát quá trình quá độ và thời gian quá độ.
 BÀI 8 :
Một động cơ kích từ độc lập đang làm việc với tải phản
kháng có trò số Mc = 0,8 M
đm
trên đường đặc tính cơ tự nhiên,
để dừng động cơ người ta sử dụng hãm động năng kích từ độc
lập với dòng điện hãm ban đầu bằng 2,5Iđm. Khảo sát quá
trình cơ học của quá trình trên (n = f(t),
M = f (t), n = f(t)). Số liệu của động cơ như sau :
P
đm
= 29 KW, U
đm
= 440V, I
đm
= 76A, n
đm
= 1000V/phút,
M
qtđcơ
= 0,568Kgm
2
, M
qtccsx
= 0,625kgm
2
.

 BÀI 9 :
Một động cơ kích từ độc lập đang nâng tải, trọng tải điểm
đònh mức, thực hiện đảo chiều quay để đưa tải trọng đi xuống
cùng tốc độ như khi nâng lên với dòng điện ban đầu khi đảo
chiều là I = 2,5I
đm
.
Tham số của động cơ như sau :
P
đm
= 32 KW, U
đm
= 220V, I
đm
= 171A, n
đm
= 1000v/phút,
M
qtđcơ
= 5,9Kgm
2
, M
qtccsx
= 5kgm
2
.
Hãy khảo sát quá trình quá độ cơ học của quá trình trên.
(n = f(t), M = f (t), n = f(t)).
 BÀI 10:
Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập có các tham số

sau :
U
đm
= 220V, I
đm
= 15A, n
đm
= 500v/phút, J
đ
= 1Kgm
2
, M
c
=
0,8M
đm
,
J
qđ
= 2kgm
2
.
Động cơ đang làm việc trên đường đặc tính cơ tự nhiên, để hãm
dừnh nhanh người ta sử dụng đảo cực tính điện áp đặt vào phần
ứng và nối thêm R
f
. Hãy tính toán thời gian hãm của động cơ
biết rằng
I
hbđ

= 2,5I
đm
 BÀI 11 :
Một động cơ điện một chiều kích từ song song đang nâng
tải trọng trên đặc tính cơ tự nhiên với Moment cản Mc =
85%Mđm. Để giảm tốc xuống bằng 1000V/phút, người ta thêm
rf nối vào phần ứng.
Vẽ đặc tính quá trình cơ học (n = f(t),M = f (t), n = f(t)).
Động cơ có các số liệu sau :
P
đm
= 14,5 KW, U
đm
= 220V, I
đm
= 83A, n
đm
= 1500V/phút,
M
qtđcơ
= 2,25Kgm
2
, M
qtccsx
= 2kgm
2
.
 BÀI 12 :
Một động cơ điện một chiều kích từ độc lập đang nâng tải
trọng trên đường đặc tính cơ tự nhiên với Mc = 0,8 Mđm, để

dừng động cơ người ta sử dụng hãm động năng kích từ độc lập
với dòng hãm ban đầu bằng 2,5 Iđm. Khảo sát quá trình cơ học
của quá trình trên (n = f(t),M = f (t), n = f(t)).
Động cơ có các số liệu sau :
P
đm
= 27,75 KW, U
đm
= 200V, I
đm
= 50A, n
đm
= 500V/phút,
J
qtđcơ
= 0,11Kgm
2
, J
ccsx
= 12,5kgm
2
.
ĐÁP ÁN CHƯƠNG V :
QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG HỆ THỐNG
TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
 BÀI 1:
+ Ta có :
R
ư
=

1
2
(1 - 
đm
)
U
đm
I
đm
= 0,04 
- Trong đó :

đm
=
P
đm
U
đm
* I
đm
= 0,94
C
E

đm
=
U
đm
n
o

= 0,51
n
o
=
U
đm
* n
đm
U
đm
- R
ư
I
đm
= 429V/phút
- Khi động cơ chuyển sang làm việc với tốc độ n = 350V/phút
 Ta có phương trình :
n
nt
= n
o
[1 -
I
đm
(R
ư
+ R
f
)
U

đm
]
 R
f
= 0,3 

Quá trình quá độ :
 Ta có phng trình quá độ :
M = M
c
+ (M
bđ
+ M
c
)e
-1/Tc
- Trong đó :
M
c
= M
đm
= 568 Nm
 Ta lại có phương trình đặc tính tốc độ :
M
bđ
= (1 -
n
c
- n
đm

n
o
)(
C
M

đm
* U
đm
R
f
+ R
ư
) (1)
Với n
bđ
= n
đm
thì từ (1)
 m
bđ
= (1 -
420
429
) (
9.55 * 0.51 * 200
0.04 + 0.3
)
n
ôđ

= 350V/phút
Vậy
 M
bđ
= 63,03Nm
+ Ta có :
T
c
=
Jn
o
9.55M
n
= 0,17
M
n
=
C
M

đm
* U
đm
R
f
+ R
ư
= 3151,5 Nm
 Vậy phương trình quá độ :
M = 568 + 632 * e

-t/0,17
n
n
o
A
B
C
n
ôđ
n
bđ
= n
đm
M
M
TN
n
,
M
n
bđ
= 420
B
n
ôđ
= 350
B
C
C
 BÀI 2 :

+ Ta có phương trình quá độ :
M = M
c
+ (M
bđ
- M
c
) e
-t/Tc
+ Ta có :
I
c
= 2,5 I
đm
= 210A
R
ư
= 0,17
n
o
= 1497 V/phút.
M
bđ
= 2,5M
đm
= 272,5Nm.
C
E

đm

= 0,146
* Với M
đm
= 109Nm = M
ôđ
+ Ta có :
n
bđ
= n
đm
= 1400V/phút
+ Ta có :
n

=
-R

I
ư
C
E

đm
= -560V/phút.
 Vậy M = 109 + (272,5 - 109)e
-t/8,08
 Ta lại có :
T
c
=

J * n
bđ
9.55 * M
bđ
= 8,08 s
 M = 109,14 - 163,71 e
-t/8,08
t
* ẹieọn trụỷ haừm :
R
H
=
-C
E

ủm
* n
bủ
I
H
- R
ử
= 0,81

Thụứi gian haừm :
t
h
= T
c
ln

n
oủ
- n
bủ
n
oủ
= 10,12 s
BAỉI 3 :
C
n,M
M
C
M
bủ
n
bủ
n
oủ
t
haừm
C
M
n
A
B
C
M
bủ
n
oủ

0
n
bủ
» Hướng dẫn phụ tải có tính phản kháng :
» Lúc động cơ quay ngược và tăng tốc đến tốc độ mới thì ta có
:
M
bđ2
= M
n2
N
bđ2
= 0
Ứng với M
c2
thì ta có n
2
 BÀI 4 :
+ Ta có :
R
ư
= 0,25 và C
E

đm
= 0,21
+ Chọn I
1
= 2,5I
đm

= 50A  R
1
=
U
đm
I
1
= 4,4 
* Chọn 3 cấp khởi động :
 =
3
R
1
R
ư
= 2,6
 I
2
= 19,23 > I
c
(Đạt)
M
n
n
o
A
B
E
M
n1

M
c1
n
bđ
M
n2
D
C
M
c2
n
2
n
o
R
2
=
2
* R
ư
= 1,69 
R
3
= * R
ư
= 0,65 
I : n =
U
đm
- R

1
I
C
E

đm
= 628 V/phút.
II : n =
U
đm
- R
2
I
C
E

đm
= 886 V/phút.
III : n = 985 V/phút.
TN : n =
U
đm
- R
ư
I
C
E

đm
= 1023 V/phút.

+ Ta lại có :
M = -
M
n
n
o
n + M
n
và T
c
=
J * n
o
9.55*M
n
I :  T
c(I)
=
J
9.55
*
R
1
C
E
C
M

2
đm

=
JR
1
9.55(K
E

đm
)
2
= 31
II :
 T
c(II)
= 12
III :
 T
c(III)
= 4,64
TN :
 T
c(TN)
= 1,7
+ Ta có :
 Thời gian khởi động :
t = T
c
ln
n
ôđ
- n

bđ
n
ôđ
-n
* Trong (I) : Thay I = I
2
 n = n
1
n
1
=
U
đm
- R
1
I
2
C
E

đm
= 644V/phút.
+ Ta có phương trình :
t
1
= T
c1
ln
n
ôđ1

- 0
n
ôđ1
- n
1

* Thay I = I
c
 n = n
ôđ1
= 712V/phút
 t
1
= 31ln
712
712 - 644
= 71s
* Tương tự ta có :
t
2
= T
c2
ln
n
ôđ2
- n
1
n
ôđ2
- n

2
= 27,6s
t
3
= T
c3
ln
n
ôđ3
- n
2
n
ôđ3
- n
3
= 10,672s
t
TN
= T
c4
ln
n
ôđ4
- n
3
(0.02 - 0.05) - n
ôđ4
= 3,91s
 Vậy :
t = t

1
+ t
2
+ t
3
+ t
TN
= 114s
 BÀI 5 :
 Bài này tải mang tính thế năng.
 Phương trình đặc tính quá độ :
n = n
2
+ (n
bđ2
- n
2
)e
-t/Tc2
- Với n
2
, n
bđ2
đều có dấu âm.
R
ư
= 0,22
R
f
= 0,62

C
E

đm
= 0,12
M
bđ
= M
c
= M
đm
= 89,53 Nm
n

= n
đm
= 1600V/phút
n
bđ
= n
B
= 1350V/phút
n

= (1 -
n
c
n
o
)(

C
M

đm
U
đm
R
f
+ R
ư
)
M
c
= M
đ
,  n
c
= n
đm
= 1600V/phút
 M
ôđ
= (1 -
1600
1742
)(
9.55 * C
e

đm

* 220
0.62 + 0.22
)
 M
ôđ
= 0,08 * 300 = 24,01 Nm
M
nm
=
C
M

đm
* U
đm
R
f
+ R
ư
= 300 Nm
 Vậy :
T
c
=
J
HT
* n
o
9.55 * M
nm

=
0.312 * 1742
9.55 * 300
= 0,18
@ Vậy ta có phương trình quá độ :
n = n

+ (n
bđ
- n

)e
-t/Tc
= 1600 - 250 e
-t/0,18
- Và : M = Môđ + (Mbđ - Môđ)e
-t/Tc
= 24,01 + 63,93 e
-t/0,18
 BÀI 6 :
@ Hiệu suất đònh mức của động cơ

đm
=
P
đm
U
đm
* I
đm

=
20.5 * 1000
440 * 55
= 0,84
@ Điện trở gần đúng của cuộn dây phần ứng :
R
ư
=
1
2
(1 - 
đm
)
U
đm
I
đm
= 0,64 
 BÀI 7 :

đm
= 0,84 và Rư = 0,24
n
o
= 1140V/phút ; M
đm
= 122,79Nm
C
E


đm
= 0,193
 R
H
= 0,685
M
bđ
= 3 M
đm
= 368,37Nm
n
ôđ
= - 349,87 V/phút
n
bđ
= n
B
= 1050V/phút
M
ôđ
= M
đm
= 122,79Nm
 Tc = 0,298 s
* Phương trình quá độ :
T
qđ
= T
c
ln (

n
ôđ
- n
bđ
(0.02 - 0.05)n
ôđ
= 0,298ln
1399
10.5
= 1,45s
 BÀI 8 :
@ Phương trìng quá độ :
M
bđ
= (1 -
n
c
n
o
)(
C
M

đm
* U
đm
R
f
+ R
ư

)
 Mà ta có :
n
c
= n
o
-
R
ư
I
c
C
E

đm
I
c
= I
đm
M
c
M
đm
= 70,55A
n
c
= 1532,2V/phút và n
o
= 16769,3
* Vậy :

M
bđ
= 22,49 Nm ;R
f
= 0,81
n
bđ
= n
A
= n
c
= 1532,2 ; R
ư
= 0,273
n

= n
B
= 1000V/phút
M
đm
=
9550 * P
đm
n
đm
= 92,31 Nm
M
nm
=

C
E

đm
* U
đm
R
f
+ R
ư
= 256,73
T
c
= 2,91 và M
ôđ
= M
c
= 78,47
 Phương trình quá độ :
M = M
ôđ
+ (M
bđ
+ M
ôđ
) e
- t/Tc
= 78,47 + 100,96 e
- t/Tc
n = 1000 + 2532,2 e

- t/Tc
 Các bài tập còn lại giải tương tự như các bài trên.
t
1000
22,49
1532,2
78,47
M,n