Ch¬ng 6 M¸ybiÕn¸p
133
8/2/2012
BMNL
6. Máybi ếnáp
n Ứng dụng củamáybi ếnáp n Cấu tạochung n Nguyênlýlàmvi ệc n Hệ thốngph ươngtrình đặctr ưng n Sơđồ mạchthayth ế n Thông số củaMBA qua thínghi ệm
134
8/2/2012
BMNL
Ch¬ng 6: M¸ybiÕn¸p
Ünhdïng®ÓbiÕn®æidßng®iÖn
xoay
6.1. M¸ybiÕn¸p §Þnhngh Üa: M¸ybiÕn¸plµthiÕtbÞ®iÖntõ t chiÒu ë®iÖn¸pnµythµnhdßng®iÖn
xoaychiÒu ë®iÖn¸pkh¸ccïngtÇnsè.
H×nh6.1. S¬®åtruyÒnt¶in¨ng l
îngtõnguåntíihétiªuthô
135
8/2/2012
BMNL
6.1. M¸ybiÕn¸p
Trªnm¸ybiÕn¸p thêngghic¸cgi¸trÞ:
-C«ngsuÊt®Þnh m øc S®m [VA], [k,VA], [MVA]
-§iÖn¸p ®Þnh m øcU®m [V], [kV]
-Dßng®iÖnd©y®Þnh m øc I®m [A]
-TÇnsèdßng®iÖn
[Hz]
- Sèpha
- S¬®åvµtæ®Êud©y
-§iÖn¸p ng¾n m¹ch
-ChÕ®élµmviÖc
-Ph¬ngph¸plµml¹nh
136
8/2/2012
BMNL
6.2. CÊut¹o m¸ybiÕn¸p
M¸ybiÕn¸p gåmbabéphËnchÝnh:
- LâithÐp
-D©yquÊn
- Vá m¸y
137
8/2/2012
BMNL
6.2.1. LâithÐp
LâithÐplµmb»ngnh÷ngl¸thÐp k
Ü thuËt®iÖndµy 0,35 – 0,5 mmghÐpc¸ch®iÖn
víinhau. Nãdïnglµmm¹chtõ®ÓdÉntõth«ngvµlµmkhungquÊnd©nquÊn. L
âi
thÐpgåmcãtrôT vµg«ngG. TrôlµbéphËncãd©yquÊn.
H×nh6.2.a. M¸ybiÕn¸p métphakiÓutrô
b. M¸ybiÕn¸pbaphakiÓutrô
1. Trô; 2. G«ng; 2. Cuénd©yh¹¸p; 4. Cuénd©ycao¸p
138
8/2/2012
BMNL
6.2.2. D©ycuènm¸ybiÕn¸p
D©yquÊnm¸ybiÕn¸pthêng lµd©y®ångtiÕtdiÖnh×nhtrßnhay h×nhch÷nhËt, cãbäcchÊt
c¸ch®iÖnb»ngc¸csîiv¶ihay d©yc¸p. D©yquÊnthêng cuèn®ångt©mquanhtrôcthÐp,
d©ythÊp¸pcuènëphÝatronggÇntrôthÐp, d©ycao¸pcuèn ëphÝngoµibäclÊyd©ythÊp¸p.
6.2.3. Vám¸ybiÕn¸p
Vá m¸ydïng®Ób¶ovÖc¸cbéph©nbªntrongcñam¸yvµ®ùngdÇum¸y. V
á m¸ygåm
thïngh×nhbÇudôc, trong®Æt l
âithÐp, d©yquÊnvµ®ùngdÇu. DÇum¸ybiÕn¸pdïng®Ólµm
l¹nh, t¨ngcêng c¸ch®iÖnchom¸y.
H×nh6.3. M¸ybiÕn¸p3 pha
139
8/2/2012
BMNL
6.3. NguyªnlýlµmviÖccñam¸ybiÕn¸p
Nguyªn lý lµmviÖccñam¸ybiÕn¸pdùavµohiÖntîng c¶m
øng®iÖntõ. §avµocué
s¬cÊp®iÖn¸ph×nhsin U
1 th×trongd©yquÊns¬cÊpcãdßng®iÖnh×nhsin
th«ng f ch¹ytrong l âithÐpvµmãcvßnglÊyc¶2 cuénd©y. Tõth«ng
n I1, nãg©yra tõ f biÕnthiªnh×nh sin
nªnc¶m øngtrongd©yquÊns¬cÊpvµth
ø cÊpc¸cs.®.®t¬ng øng e1, e2 vµcãgi¸trÞ:
-= e 1 W 1
2
H×nh6.4. Tõth«ngchÝnhvµtõth«ngt¶ntrongMBA
TrÞsèhiÖudôngph øccñac¸c s øc®iÖn®éngc¶m øng:
e -= W 2 d f dt d f dt
1
max
max 2
f E w-= -= F Wj 1 .W.f.44,4j.j 1
f E w-= -= F
140
8/2/2012
2
max
max 2
Wj 2 .W.f.44,4j.j 2 BMNL
141
8/2/2012
BMNL
1
1
1
ø cÊpkh«ngphôt¶i) th×: w w
Khim¸ybiÕn¸p kh«ngt¶i(th U & U &
2
2
2
Tænhaotrongm¸ybiÕn¸p:
-tænhao®ångtrongcuénd©ys¬cÊp
DP®1
-tænhaos¾ttõtrªn l
âithÐp DPst.
-tænhao®ångtrongcuénd©yth
ø cÊp DP®2
VËyn¨nglîngm¸y®a raphÝath
ø cÊpvíic«ngsuÊtlµ:
k = = = U2 = E2 vµ U1 » E1 nªn: , hÖsègäilµhÖsèbiÕn¸p. E & E &
' P 2
= D- = P 2
1d
2d
HiÖusuÊtm¸ybiÕn¸p:
P 1d P D- D- P D- 2d P D- P 1 P 1 P st P st =h =
1
2
Th«ngthêng h = 98% cãthÓcoi xÊp xØ nh:
P 2d P 2 P 1 D- D- P 1
11
2
1
k = IUIU = 22 U »fi U I I
142
8/2/2012
BMNL
6.4. Tõtr êngthøcÊpvµ®iÖnkh¸ngt¶ncñad©yquÊnm¸ybiÕn¸p
ft1 chØ mãcvßnglÊyd©yquÊns¬cÊp. Tõth«ngt¶n
øc®iÖn®éngt¶n:
Dßng®iÖn I1 g©ynªntõth«ngt¶n ft1 c¶m øngtrongd©yquÊns¬cÊp s
1t
1
ø cÊp. Tõth«ngt¶n
e w -=
øc®iÖn®éngt¶n:
Dßng®iÖn I2 g©ynªntõth«ngt¶n ft2 c¶m øngtrongd©yquÊns¬cÊp s
d f 1t dt ft2 chØ mãcvßnglÊyd©yquÊnth
2t
2
e w -=
C¸c tõth«ng t¶n ft1 vµ ft2 tØ lÖt¬ng øngvíi
d f 2t dt I1 vµ I2:
1t
trong®ã xt1 = wLt1
. E . E
jX -= I. & 11t
2
2t
2t
trong®ã xt2 = wLt2
ø cÊp.
xt1 vµ xt2 lµ®iÖnkh¸ng t¶n cñad©y quÊns¬vµth
jX -= I. &
143
8/2/2012
BMNL
6.5. C¸c ph¬ng tr×nh®Æctr ngcñam¸y biÕn¸p
6.5.1. Ph¬ng tr×nhc©n b»ng ®iÖn¸p ëm¹chs¬cÊp
jX R + -= + -= + IZ & 11
( +
1 IR & 11 jX
U 1 -= +
) I & 1 E & 1 -=
1t -= ) I & 1
:Tængtrëph øccñacuénd©ys¬cÊp.
-= + + + E & 1
1 E & 1
1t IZ & 11
=> + E & 1 EE - & & 1 1t ( E R & 1 U -= 1 E & 1 IRI. jx + & & 11t 11 IZ & 11 1Z
6.5.2. Ph¬ngtr×nhc©nb»ng®iÖn¸p ëm¹ch thøcÊp
Tængtrëëm¹ch th ø cÊp:
2t
2
Tængtrëphôt¶inèivµod©yth
jX +
Z R = 2 ø cÊp:
pt
pt
2pt
Z R jX = +
2
pt
pt
2
2
pt
2
= fi + I & ZI & 2 ZI & 2 E fi= & 2 ZI & 2 E fi= & 2 ZI & 2 Z E & 2 Z +
= -
144
U & U =fi & E &
8/2/2012
2
2
2
2
2
IZ & pt ZI & 2 BMNL
6.5.3. Ph¬ngtr×nhc©nb»ngsøctõ®éng
Khim¸ybiÕn¸p kh«ngt¶i, dßng®iÖnth
ø cÊpb»ng 0, chØ cãdßng®iÖnkh«ngt¶i
ch¹y qua d©yquÊns¬cÊp, do ®ãtõth«ngchÝnh
f lµdo s øctõ®éngkh«ngt¶i
sinhra.
Khi m¸y biÕn¸p mangt¶i, trongd©y quÊnth
ø cÊpcãdßng®iÖn
. NhvËytõ
ø cÊp
0I& sinhra. Biªn ®é
2I&
th«ng chÝnh f lµdo 2 s øctõ®éngs¬cÊpvµth tõth«ng chÝnh fmax kh«ng ®æi, do ®ã s øctõ®éngcñam¸y khi kh«ng t¶i ph¶i c©n b»ng víi søctõ®éngcñam¸y khi mangt¶i. Ta cã:
2
1
+ = & & WIWIWI & 0 1 2
0
0
2
1 W 2 W 1
= - = - I & I & I & I & 1 I & 2 k
Víi
0
' 2
' I & = 2
= - I & I & I & 1
I & 2 k
145
8/2/2012
BMNL
6.6. S¬®åthaythÕcñam¸ybiÕn¸p
H×nh6.5. a. S¬®ånguyªnlýlµmviÖccñam¸ybiÕn¸p b. Khit¨ng®iÖn¸pU2 = U1
146
8/2/2012
BMNL
S¬®åthaythÕcñam¸ybiÕn¸p
H×nh6.6. S¬®åthaythÕcñam¸ybiÕn¸p métphahaid©yquÊn
C¸cth«ngsètrongs¬®åthaythÕ:
ø cÊpb»ngc¸c
Ta cãthÓ®ÆctrnghiÖntîngtiªut¸nn¨nglîngtrªnd©ys¬cÊpvµth ®iÖntrët¬ng øng R1, R2. §ÆctrnghiÖntîngtÝchphãngn¨ngcñatõtrêngt¶ns¬vµ thø cÊpt¬ng øngb»ngc¸c®iÖnkh¸ngt¶n
Xt1, Xt2.
C¸c®iÖnkh¸ng, ®iÖntrëth ø cÊp ®·quy®æith eo®iÖn¸p s¬cÊp.
147
8/2/2012
BMNL
S¬®åthaythÕcñam¸ybiÕn¸p C¸c®iÖnkh¸ng, ®iÖntrëth ø cÊp ®·quy®æith eo®iÖn¸p s¬cÊp.
2
2 R.k
U
' 2
2
R = = =
p2 ' 2
I
2
2
E.k I 2 k
2 X.k
' 2t
' 2t
' 2t
pt
âithÐpm¸ybiÕn¸p
Ta cãthÓ®ÆctrngchotænthÊtkh«ngt¶ido trong l b»ngm¹ch ®iÖncã®iÖntrë R0 nèitiÕpvíi X0.
X = = = R;X.k pt X;R.k pt
0
R , =
P D st 2 I 0
0
2 XR + 0
2 0
Z = = =
0
0
E 1 I U 1 I
0
2 0
2 0
X = RZ -
148
8/2/2012
BMNL
S¬®åthaythÕcñam¸ybiÕn¸p
H×nh6.7. Dßngn¨ng l îngch¶yqua m¸ybiÕn¸p
á
nªnkhitÝnhto¸n®Ó®¬n gi¶ncãthÓ b
á qua
0
= I & )%. I & 1
Rng = R1 + R’ 2
Xng = Xt1 + X’
t2
53( - ThùctÕrÊtnh nh¸nhtõho¸ Z0. Do vËytacãs¬®åthaythÕ®¬n gi¶nh¬n:
ng
kz
U
ng
dm1
dm1
100 Z = = %U, kz U U I
149
8/2/2012
BMNL
S¬®åthaythÕcñam¸ybiÕn¸p
H×nh6.7. S¬®åthaythÕ®¬n gi¶ncñam¸ybiÕn¸p
150
8/2/2012
BMNL
6.8. M¸ybiÕn¸pbapha
§ÓbiÕn®æi®iÖn¸pcñahÖthèngdßng®iÖnbaphatacãthÓdïng3 m¸ybiÕn¸p
métphahoÆccãthÓdïngmétm¸ybiÕn¸p3 pha.
LâithÐpm¸ybiÕn¸p3 phagåm3 trô, trªn m
çitrôcuènd©ys¬cÊpvµth
ø cÊpcña
métpha. C¸c®iÓm®Çud©ycñad©yquÊn3 phaphÝa®iÖn¸pcaokÝhiÖulµA, B, C
c¸c®iÓmcuèilµ X, Y, Z c¸c®Çucñacuénth
ø cÊplµa, b, c c¸c®Çucuèicñacuén
thø cÊplµ x, y, z.
D©yquÊn3 phas¬cÊpvµth
ø cÊpcãthÓnèih×nhsaohoÆch×nhtamgi¸c. NÕunèi
h×nhsao Y th×sèvßngd©yvµc¸ch®iÖn m
çipha®îctÝnhth
eo®iÖn¸ppha, tiÕt
diÖnd©ydÉntÝnhth
D d©yquÊn®îctÝnh
eodßng®iÖnd©y. NÕunèih×nhtamgi¸c I.3 =
theo®iÖn¸pd©ndßng®iÖnpha:
d
d
p
V×vËykhi®iÖn¸pcµngcao, dßng®iÖncµngnh
á th×nèih×nhsaolîih¬nnèih×nh
tamgi¸c.
U = I;U p
151
8/2/2012
BMNL
H×nh6.7. a. M¸ybiÕn¸pbaphabatrô
b. S¬®å®Êud©yY/ D; c. S¬®å®Êud©yY/Y 0
xøng,
Nguyªn lý lµmviÖccñac¸cm¸ybiÕn¸pbaphagièngnhm¸ybiÕn¸pmét pha. Khinghiªn c øusùlµmviÖccñam¸ybiÕn¸pbaphaphôt¶i®èi chóngtach Ø cÇnnghiªn c øumétpha.
çiphat¬ng tùnhëm¸ybiÕn¸pmét
C¸cph¬ng tr×nhvµs¬®åthaythÕcho m pha.
M¸ybiÕn¸pbapha
152
8/2/2012
BMNL
M¸ybiÕn¸pbapha
Tuy nhiªnkhivËndôngc¸ckÕtqu¶viÖcnghiªnc
øum¸ybiÕn¸pmétphavµo
m¸ybiÕn¸pbapha, chóngtacÇnchó
ý métsè®iÓmsau:
1. HÖsèbiÕn¸pcñam¸ybiÕn¸pbaphalµ t
û sègi÷a®iÖn¸pd©ys¬cÊpvµ
thø cÊp. Tû sènµykh«ngnh÷ngphôthuécvµo t
û sèvßngd©ys¬cÊpvµth
ø
cÊpmµcßnphôthuécvµoc¸chnèid©yquÊn. VÝ dônÕud©yquÊnm¸ybiÕn¸p
baphanèi Y/Y th×hÖsèbiÕn¸plµ:
1p
1d
U3
k = = =
2d
2p
Nhng nÕud©yquÊnnèi Y/D th×:
U U U3 W 1 W 2
1p
1d
U3
k 3 = = =
2d
2p
U U U W 1 W 2
153
8/2/2012
BMNL
M¸ybiÕn¸pbapha
2. ë m¸ybiÕn¸p bapha, trªnbiÓnm¸yhoÆctrongc¸cdanhs¸chtra c
øu øc S®m, c¸ctæn
ngêitaghi®iÖn¸p d©y, dßng®iÖnd©y. C«ngsuÊt®Þnh m haoc«ngsuÊtkh«ngt¶i P 0 vµng¾n m¹ch P ng ®ÒuviÕtchoc¶bapha.
154
8/2/2012
BMNL
M¸ybiÕn¸pbapha
3. ë m¸ybiÕn¸p bapha, nhµs¶n
xuÊtcßnghitæ®Êud©ycñam¸y. Tæ®Êud©ych
Ø
râ gãclÖchphagi÷a®iÖn¸p d©ys¬cÊpvµth
ø cÊp. GãclÖchphanµyphôthuécvµo
chiÒuquÊnd©y, c¸ch k ý hiÖu®Çud©yvµc¸chnèid©yquÊn. GãclÖchphagi÷a®iÖn
¸p ®iÖnd©ys¬cÊpvµth
ø cÊpkh«ngghitrùctiÕpb»ng®émµghib»nggiê, c¸chkÝ
hiÖunhsau:
Cho®iÖn¸p d©ys¬cÊpt¬ng
øngvíivÞtrÝkimdµicña®ånghå ësè12, cßn®iÖn¸p
d©yth ø cÊpt¬ng ønglµkimng¾n ® øng ëc¸cvÞtrÝkh¸cnhautrªnmÆt®ånghåtuú
theogãclÖchpha. GãctÝnhth
eochiÒutõkimdµi®Õnkimng¾n (th
eochiÒukim®ång
hå) lµgãclÖchphagi÷ahai®iÖn¸p d©ys¬cÊpvµth
ø cÊp.
VÝ dô: NÕukimng¾n ® øngësè11 giêvµgãclÖchphagi÷a®iÖn¸p d©ys¬cÊpvµth
ø
cÊplµ33 000.
155
8/2/2012
BMNL
M¸ybiÕn¸pbapha
H×nh6.8. a. X¸c®Þnhgãcphacñatæ®Êu7 giê
b. Tæ®Êud©ybiÕn¸pmétpha
