Bài 3: Máy biến áp

Chia sẻ: Chung Hữu Hiền | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

223
lượt xem 79
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong các hệ thống Viễn thông và Công nghiệp luôn có biến thế để cung cấp nguồn cho mạch điện tử. Nếu nguồn không ổn định thì hệ thống không hoạt động được

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài 3: Máy biến áp

Biến áp BÀI 3 MÁY BIẾN ÁP I.Mục đích yêu cầu - Trong các hệ thống Viễn thông và Công nghiệp luôn có biến thế để cung cấp nguồn cho mạch điện tử. Nếu nguồn không ổn định thì hệ thống không hoạt động được. - Sinh viên ngành Điện tử - Viễn thông cần phải hiểu rỏ về biến thế để sử dụng và chế tạo ra nó để cung cấp nguồn cho các mạch điện tử. I.Nội dung 1.1. CẤU TẠO: 1.1.1. Mạch từ : Được ghép bởi các lá sắt mỏng, có chứa lượng silili từ 1% ( 4% và có bề dày từ 0,35 ( 0,5 mm, nhằm mục đích giảm tổn hao điện năng do dòng FU - CO và hiện töôïng từ trể. Có hai loại mạch từ : - Mạch từ có dạng EI. Dùng cho máy biến áp một pha công suất nhỏ. - Mạch từ có dạng U.Gồm nhiều lá sắt hình chữ I ghép lại với nhau, dùng cho máy biến áp 1 pha và 3 pha công suất trung bình. - Mạch từ hình chữ X, đạt hiệu suất cao hơn nhưng gia công khó. 1.1.2. Cuộn dây quấn: Dây quấn có nhiệm vụ tăng áp và hạ áp, gồm có cuộn sơ cấp và thứ cấp. Dây quấn phải là dây đồng điện phân hoặc nhôm, có bọc lớp ê-may hoặc coton để cách điện. Máy biến áp nhỏ dùng dây tròn. Đối với dây chịu dòng lớn thì dùng dây dẹp. 1.2. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC: Nguyên lý làm việc của máy biến áp dựa trên cơ sở cảm ứng điện từ. - Khi cuộn thứ cấp W1 để hở, dòng điện sơ cấp I1 = I0 vào cuộn sơ cấp W1, tạo ra sức từ động F0 gây ra từ thôngĠ lưu thông trong mạch từ thông qua cuộn dây W1, W2 làm phát sinh ra các sức điện động E1 và E2 trong hai cuộn sơ cấp và thứ cấp. - Nếu nối cuộn thứ cấp với tải thì dòng điện thứ cấp xuất hiện. Khi tải tăng thì I2 tăng, làm cho I1 tăng tương ứng để giữ từ thông không đổi. 1.3. PHÂN LOẠI MÁY BIẾN ÁP: Có nhiều cách phân loại máy biến áp. Ở đây ta chỉ dựa vào cơ cấu dây quấn sơ cấp và thứ cấp mà phân thành hai dạng máy biến áp: - Máy biến áp thường, có cuộn sơ cấp và thứ cấp biệt lập nhau. - Máy biến áp tự ngẫu, có các cuộn sơ cấp và thứ cấp dùng quấn chung một cuộn, do chúng có cùng một mạch. • Máy biến áp tự ngẫu có khối lượng dây đồng và mạch từ giảm, hiệu suất cao hơn biến áp thường. Nhưng lại gây guy hiểm cho người sử dụng nên ít được sử dụng. 1.4. MỘT SỐ MÁY BIẾN ÁP GIA DỤNG. Trang 18 Thực tập cơ sở
Biến áp 1.4.1. Máy biến áp gia dụng một pha: Sơ đồ hình 2.1 trình bày máy biến áp tăng giảm áp sử dụng thông thường trong gia đình, nơi có nguồn điện không ổn định. Ở phần sơ cấp có hai công tắc chuyễn mạch điện. Công tắc trên chọn điện áp phù hợp với điện áp nguồn. Công tắc dưới hiệu chỉnh tinh điện áp ra đạt định mức 110V hoặc 220V. Ngoí Ngoí 110V a 0V r vaìo 220V 80V 220V 220V 160V V 120V 80V Chuäng 5 4 3 2 1 0 1.4.2. Ổn áp. Thiết bị tự động ổn định điện áp ở ngõ ra khi điện áp nguồn thay đổi. Cấu tạo máy ổn áp gồm 1 biến thế tự ngẫu và một mạch điện tử tự động điều chỉnh để ổn định điện áp ngõ ra VCC VCC VCC R2 Q3 Q1 2 T1 R1A 1 5 MG1 . C1 + - 6 4 1 Rv 1 1 2 0 . 4 8 Rv 2 Rv 3 D1 0 MOTOR DC 0 C2 3 R3 Q4 - VCC - VCC Q2 - VCC 1.5. QUẤN MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA: 1.5.1. Xác định số liệu dây quấn máy biến áp một pha: Trang 19 Thực tập cơ sở
Biến áp a. xác định tiết diện thực của lỏi sắt (S0 ): Caín cöù vaøo kích thöôùc loûi saĩt a, b xaùc ñònh tieât dieôn loûi saĩt nôi quaân dađy. S0 = ( 0,9 ÷ 0,93)S(cm2) Chọn K= 0,9 nếu bề dày lá sắt efe = 0,35mm K= 0,93 nếu bề dày lá sắt efe = 0,50mm K= 0,8 (0,85 nếu lá sắt bị rỉ, lồi lõm. Với S = a.b (cm2 ). a a b b Hình 2.1 Kiểm tra công suất dự tính Pdt đối với mạch từ. Pdt = U2.I2 (VA) 2 S  Pmt =  0  (AV)  1,2  Công suất dự tính không lớn hơn công suất mạch từ là được. b. Tính số vòng dây mỗi Vôn: Từ công thức E= 4,44.f.BS0.W, với E = 1v, f = 50Hz. Ta có:ĉ. Rút gọn lại: K ( vong / von ) . W1 = .S 0 K : Hằng số phụ thuộc theo B(weber/m2 ). S0 : Tiết diện thực của lỏi sắt (cm2) *. Chọn hệ số K theo mật độ từ B. Mật độ từ B 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5wb/mm2 Hệ số K 64 56 50 45 41 37,5 34,5 32,4 30 c. Tính số vòng dây của cuộn sơ cấp W1 : W1 = W.U1 (vòng/vôn). d. Tính số vòng dây của cuộn thứ cấp W2 : Trang 20 Thực tập cơ sở
Biến áp Khi số vòng dây của cuộn thứ cấp, cần phải dự trù tăng thêm một số vòng dây, để bù trừ sự sụt áp do trở kháng của cuộn thứ cấp. W2 =W.(U1+ U2) (vòng/vôn); Độ dự trù điện áp ?U2 được chọn theo bảng sau: P(V.A) 100 200 300 500 750 1000 1200 1500 >1500 ∆ U 2 ( %) 4,5 4 3,9 3 2,5 2,5 2,5 2,5 2,0 g. Tính tiết diện dây sơ cấp và thứ cấp: Khi tính tiết diện dây nên căn cứ vào điều kiện làm việc của máy biến áp mà chon mật độ dòng j cho phù hợp. Nhiệt độ làm việc của máy biến áp không lớn hơn 800c. Bảng mật độ dòng j khi máy biến áp làm việc 24/24. P(V.A) 0 – 50 50 – 100 100 – 200 200 – 250 500 - 1000 2 J(A/mm ) 4 3,5 3 2,5 2 Tiết diện dây sơ cấp xác địng theo mật độ dòng J: ( ) p2 s1 = mm 2 . η .U 1 .J Với: (:Hiệu suất máy biến áp khoảng 0,85 ( 0,90. U1: Điện áp nguồn. Tiết diện dây thứ cấp: ( ) I2 s2 = mm 2 J Xác định đường kính dây d1, d2 . s d= 2 = 1,13 s . 3,14 Vậy ĉ d 2 = 1,13 s 2 e. Kiểm tra khoảng trống chứa dây: Số vòng dây cho một lớp dây với d1cd = d1 + ecd. L W1l = −1 d1cd với : - dây tráng ê- may: ecd = 0,03-0,08mm - dây bọc coton :ecd = 0,15 – 0,40mm - Số lớp ở cuộn thứ cấp: W1 N 1l = W1L - Bề dày của cuộn sơ cấp W1 : ε 1 = ( d1cd .N 1l ) Trang 21 Thực tập cơ sở
Biến áp - Bề dày của cuộn sơ cấp W2 : ε 2 = ( d 2 cd .N 2l ) Bề dày của cả cuộn dây: ε t = (1,1 ÷ 1,25) ( ε 1 + ε 2 ) . So sánh bề dày của cuộn dây so với bề rộng của cửa sổ nếu nhỏ hơn thì ta tiến hành quấn dây. 1.5.2. Tính tóan số lệu của máy biến áp tự ngẫu. Đôi với máy biên áp tự ngẫu cần chú ý. - Cường độ dòng điện của cuộn dây chung cho hai dòng điện I1 ,I2 là I thì. I = I1 – I2 - Công suất biểu kiến của máy biên áp. U cao − U thap Pa = Pdm U cao Tính số liệu dây quấn cũng tương tự như trên. . . . U1 I1 I2 U2 U1 I1 . U2 I2 I1-I2 . . . . Bieán aùp Bieán aùp töï 1.5.3. kỹ thuật quấn dây máy biến áp: a. Khuông cách điện: Khuông cách điện nhằm mục đích cách điện giữa cuộn dây và mạch từ, còn làm sườn cứng để định hình cuộn dây. b. Kỹ thuật quấn dây: Trước khi quấn dây phải vẽ sơ đồ bố trí dây ra ở thực tế để sau khi nối mạch không bị vướng và deê phân biệt. Trang 22 Thực tập cơ sở
Biến áp Sơ cấp Thứ cấp Khi quấn dây phải cố định đầu dây khởi đầu. Trong lúc quấn dây, dây phải thẳng và song song với nhau. Hết một lớp dây phải lót dấy cách điện. Đối với dây (d
Biến áp - Do mắc không đúng với điện áp nguồn. - Do mạch từ ghép không chặt. Cần phải siết chặt lại và tẩm verni giữa các cuộn dây và khe hở để chằn cứng lá sắt lại. - Do lá sắt từ kém phẩm chất hoặc thiếu vòng dây. 1.6.4. Máy biến áp không hoạt động. Kiểm tra các tiếp điểm, kiểm tra các cuộn dây. II.Phần thực tập cụ thể - Tính toán biến thế có điện áp ngõ vào 220V, điện áp ngõ ra 5V, 12V, dòng 1A. - Tiến hành quấn biến thế. - Cấp nguồn cho biến thế và kiểm tra điện áp thứ cấp. * Yêu cầu: Các dây quấn phải song song và sát nhau. Khi sử dụng dòng cao nhất thì biến thế không phát âm và nóng. Điện áp ngõ ra ổn định. Trang 24 Thực tập cơ sở