Giáo trình Lý thuyết nghề - Chương 4: Máy biến áp

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng IV

Ch-¬ng IV – m¸y biÕn ¸p

IV –-1 TÝnh to¸n quÊn m¸y biÕn ¸p

IV- 1.1: quÊn m¸y biÕn ¸p c¶m øng mét pha

1. TÝnh to¸n th«ng sè c¸c m¸y biÕn ¸p

- TÝnh c«ng suÊt

P₁= 1,2

P

2

P₂= U₂I₂

- Dßng ®iÖn

P

2

1

I₁=

I₂=

U₁

U₂

- TiÕt diÖn lâi s¾t

S = a.b

S_{thuÇn s¾t}= 1,25

P

2

Sè vßng trªn v«n

K

n_v=

B.S_ts

K= (30  60) chän K cµng bÐ cµng tèt

B = 0,8 1,2T

Th-êng lÊy B = 1T

- Sè vßng cuén s¬ cÊp, cuén thø cÊp

W₁= U₁.n_v

W₂= U₂.n_v

- §-êng kÝnh

d = 0,8

d = 0,9

I

víi p < 100 (VA)

víi 100 < p < 300 (VA)

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

69

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng IV

IV-1.2 tÝnh to¸n quÊn M¸y biÕn ¸p tù ngÉu

1 S¬ ®å nguyªn lý

2 C¸ch thøc tÝnh to¸n:

TÝnh I cho c¸c ®o¹n:

- NÕu cho tr-íc I₂th× t×m: I_AB= I₁– I₂

-

I₂= I_BC; I₁= P_hd/U₁(P_hdlµ c«ng suÊt hiÖu dông)

- P_hd= I₂. U₂

- TÝnh sè vßng d©y quÊn trªn 1 vol

K

n=

B.S

K= (35  50)

B = (1,1  1,2)

- TÝnh d©y cho tõng ®o¹n

- W_AB= n.U₁

; W_BC= n.U₂

- C«ng suÊt ®Þnh lo¹i:

Víi MBA tù ngÉu tiÕt diÖn cña lâi s¾t phô thuéc vµo c«ng suÊt ®Þnh lo¹i, chÝnh

lµ c«ng suÊt cña tõng ®o¹n.

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

70

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng IV

U₁.I_ABU_BC.I₂

P_®l=

2

P

dl

Ta l¹i cã

P_hd=

(®èi víi cao ¸p)

U₁

U₂

1

P

dl

P_hd=

(®èi víi h¹ ¸p)

U₂

1

U₁

- TÝnh tiÕt diÖn lâi s¾t

S_hh= a.b (cm²)

S_ts= 0,9 . S_hh(cm²)

S_hh=

- TÝnh ®-êng kÝnh d©y

P

dl

I

d = 0,72.

I ; d = 1,13.

J

Trong ®ã J lµ mËt ®é dßng diÖn = 2,5  3 A/mm²

- TÝnh kho¶ng trèng chøa d©y.

Sè vßng quÊn trªn líp : l/d

TÝnh sè líp: NÕu sè líp qu¸ nhiÒu th× gi¶m dÇn ®-êng kÝnh d©y.

D©y quÊn ph¶i sãng cho chÆt h¬n, lãt c¸ch ®iÖn b»ng giÊy c¸ch ®iÖn máng.

3/ Bµi tËp ¸p dông

Mét hé tiªu thô ë n¬i cuèi ®-êng d©y, cã ®iÖn ¸p lµ 170v. Muèn n©ng lªn

®iÖn ¸p 220v ®Ó phï hîp víi phô t¶i tiªu thô ®iÖn. Dßng ®iÖn yªu cÇu lµ 5 (A), B

=1(T); J = 2,5 (A/mm²)

H·y tÝnh to¸n chÕ t¹o MBA tù ngÉu.

Gi¶i

Theo ®Çu bµi ta cã: U₁= 170 v ; U₂= 220 v ; I₂= 5 A

Suy ra: U_BC= U₂- U₁= 220 – 170 = 50 v

P_hd= I₂. U₂= 220.5 = 1100 (w)

I_AB= I₁– I₂= 2 (A)

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

71

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng IV

170.2  50.5

P_®l=

S_hh=

= 295 (w)

2

P

= 17 (cm²)

dl

S_ts= 0,9.S_hh= 0,9.17 = 15,3 (cm²)

n= 45/15,3 = 3 (vßng/vol)

W_AB= 3.170 = 510 (vßng)

W_BC= 3.50 = 150 (vßng)

d₁=1,8 (mm)

d₂= 1,58 (mm)BT2

TÝnh to¸n quÊn MBA cho c¸c th«ng sè nh- sau: a= 4,4 (cm) ; b = 4,7 (cm)

B = 1 (T) ; K = 45 ,theo yªu cÇu sau: U_vlµ: 80v, 110v, 160v, 220v. U_rlµ : 110v ,

220 v.

Cã 10 nÊc thay ®æi U_ra7 nÊc t¨ng, 3 nÊc gi¶m,mçi nÊc thay ®æi 10 v.

Tõ c¸c th«ng sè trªn ta tÝnh to¸n nh- sau:

S_hh= a.b = 20,68 (cm²)

S_ts= 0,9.S_hh= 0,9.20,68 = 18,612 (cm²)

n = 2,4 (v)

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

72

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng IV

IV- 2: söa ch÷a nh÷ng h- háng trong mba

• Giíi thiÖu : Do qu¸ tr×nh lµm viÖc nhiÒu sù háng hãc cña MBA x¶y ra. V× thÕ ta

ph¶i nhanh chãng chuÈn ®o¸n h- háng khoanh vïng sù cè ®Ó th¸o gì söa ch÷a

1. H- háng ë phÇn m¹ch tõ

- M¹ch tõ ®Ó dÉn tõ ®ång thêi lµ khung ®Ó quÊn d©y. nã cã h×nh xuýÕn gåm nhiÒu

l¸ thÐp kü thuËtt ®iÖn gÐp l¹i víi nhau

- §èi víi m¸y biÕn ¸p mét pha cã thÓ cã hai lo¹i m¹ch tõ cã thÓ cã m¹h tõ kiÓu lâi

m¹ch tõ kiÓu bäc

- ®èi víi m¸y 3 pha dùa vµo sù kh«ng liªn quan hay cã liªn quan cña c¸c m¹ch tõ

gi÷a c¸c pha ng-êi ta chia ra MBA cã hÖ thèng m¹ch tõ riªng vµ m¸y biÕn ¸p cã

hÖ thèng m¹ch tõ chung

- h- háng th-êng gÆp nhÊt ë phÇn m¹ch tõ lµ hiÖn t-îng x¶y ra gi÷a c¸c lâi thÐp

bÞ mÊt c¸ch ®iÖn xuÊt hiÖn dßng phuc«

2. H- háng d©y quÊn

- D©y quÊn MBA th-êng lµm b»ng ®ång bªn ngoµi cã phñ líp s¬n c¸ch ®iÖn

- H- háng x¶y ra c¶ phÇn d©y quÊn thø cÊp vµ s¬ cÊp

-

₁

₂

_CA

_HA

₁

₂

M¸y biÕn ¸p c¶m øng

M¸y biÕn ¸p ®éng lùc

M¸y biÕn ¸p tù ngÉu

_CA, cuén d©y cao ¸p

_HAcuén d©y h¹ ¸p

• D¹ng h- háng

- ChËp gi÷a c¸c vßng d©y víi nhau

- ChËp cu«n s¬ cÊp vµ thø cÊp

- ChËp gi÷a vßng d©y víi m¸y lâi s¾t víi m¸y biÕn ¸p

- Th-êng x¶y ra nh- d©y bÞ ®øt h- háng c¸ch ®iÖn do sö dông l©u ngµy

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

73

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng IV

3. C¸ch söa ch÷a

- §Çu tiªn ph¶i nh¶ c¸c mèi hµn ë c¸c ®Çu d©y ra x¾p xÕp l¹i c¸c l¸ thÐp sau ®ã

dïng v¶i mÒm buéc cho gän. TiÕn hµnh phôc håi c¸ch ®iÖn l¸ thÐp. Gi¶ sö l¸

thÐp bÞ han rØ qu¸ nhiÒu ta gia c«ng b»ng c¸ch c¹o s¹ch råi röa s¹ch vµ sÊy kh« ë

nhiÖt ®é cao 230⁰- 300⁰C kho¶ng 2 – 3 phót råi lau s¹ch sau ®ã ®em tÈm sÊy

4. S÷a ch÷a d©y quÊn

- Trong tr-êng hîp d©y quÊn bÞ tr¹m vá ph¶i ®o ®iÖn trë c¸ch ®iÖn ta tiÕn hµnh

th¸o gì theo thø tù lãt l¹i líp c¸ch ®iÖn

tra l¹i c¸c mèi hµn.

IV- 3 m¸y biÕn ¸p hµn

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

74

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng IV

IV- 4: m¸y biÕn ®iÖn ®o l-êng

I.

Kh¸i niÖm chung

M¸y biÕn ¸p ®o l-êng dïng ®Ó biÕn ®æi ®iÖn ¸p cao xuèng ®iÖn ¸p thÊp ®Ó

phï hîp cho c¸c thiÕt bÞ ®o l-êng vµ b¶o vÖ

M¸y biÕn ¸p ®o l-êng th-êng ®Æt tr-íc c¸c thiÕt bÞ ®o l-êng ®Ó ®o ®Æc tÝnh

cña nã

II.

CÊu t¹o m¸y biÕn ¸p

Gåm hai phÇn chÝnh

• Lâi s¾t : Gåm c¸c l¸ thÐp kü thuËt ®iÖn ghÐp c¸ch ®iÖn víi nhau ®-îc b¶o vÖ

b»ng líp s¬n c¸ch ®iÖn.

• D©y quÊn :

+ CÊp chÝnh x¸c : th-êng 0,5 – 3

U

U₂

Tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp U% =  0,5% U% =  1% U% =  3%

U U

U1

U₂

U₁

U% =



¹.100%

• C¸c ®iÒu kiÖn kiÓm tra vµ lùa chän MBA ®o l-êng

- ë s¬ cÊp th-êng ®-îc b¶o vÖ b»ng cÇu ch× nªn kh«ng cÇn kiÓm tra ng¾n m¹ch

- Chän MBA ®o l-êng theo ®iÒu kiÖn ®iÖn ¸p bªn s¬ cÊp cÊp chãnh x¸c phô t¶i

bªn thø cÊp

U_{®m BU} U_{®m m¹ng}

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

75

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng IV

§iÒu kiÖn kh¸c pha bªn thø cÊp

S_{2®m f} S_2ttf

Sai sè cho phÐp

N%  N%

2

S_2tt1f

=

P



Q²



dungcu

P_dc= S_d. cos_dctæng c«ng suÊt t¸c dông cña c¸c phÇn tö nèi bªn thøa cÊp BU

• Khi sö dông c¸c bÞ ®o l-êng cÇn chó ý

- §Êu ®óng theo nguyªn t¾c

- §Ó ë thang ®o hîp lý cã trÞ sè phï hîp

- Khi ®o l-u ý tr¸nh tiÕp xóc trùc tiÕp víi ®iÖn

III) M¸y biÕn dßng ®iÖn

Dïng ®Ó biÕn ®æi dßng ®iÖn cã trÞ sè cao xuèng dßng ®iÖn cã trÞ sè thÊp h¬n

phôc vô cho thiÕt bÞ ®o l-êng

A

VÝ dô nh- an pe k×m

KÝ hiÖu

§iÒu kiÖn chän

U_dmBI U_dmm¹ng

I_dmBI I_dmmax

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

76

§Ò c-¬ng bµi gi¶ng: Lý thuyÕt nghÒ. Ch-¬ng IV

IV-5 m¸y æn ¸p

GV: NguyÔn L-¬ng Kiªn

77