Bài giảng Kỹ thuật điện B: Chương 4

CHÖÔNG 4

MAY BIEN AP MAÙY BIEÁN AÙP

4.1. KHAÙI NIEÄM 1/ Ñònh nghóa 1/ Ñònh nghóa Maùy bieán aùp laø moät thieát bò töø tónh, laøm vieäc theo nguyeân lyù cam öng ñieän tö, dung ñe bien ñoi moät heä thong dong ñieän xoay caûm öùng ñieän töø duøng ñeå bieán ñoåi moät heä thoáng doøng ñieän xoay chieàu ôû ñieän aùp naøy (U1, I1, f) thaønh moät heä thoáng doøng ñieän xoay chieàu ôû ñieän aùp khaùc(U2, I2, f), vôùi taàn soá khoâng thay ñoåi.

φ φ

Cuén d©y (2) cã sè ß W lμ lμ cuén vßng W2 é d©y thø cÊp.

Cuoän daây (1) coù soá voøng W1, noái vôùi löôùi coù ñieän aùp u1, goïi laø day quan sô cap daây quaán sô caáp

W2 W

Zt lμ phô t¶i cña biÕn ¸p

Hai cuén d©y cïng ®−îc quÊn trªn lâi s¾t (3)

4.1. KHAÙI NIEÄM

2/ Caùc ñai löông ñònh möùc 2/ Cac ñaïi löôïng ñònh möc Caùc ñaïi löôïng ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp do nhaø saûn xuaát qui ñònh sao cho may co kha nang lam vieäc lau dai va tot nhat. Ba ñaïi ñònh sao cho maùy coù khaû naêng laøm vieäc laâu daøi vaø toát nhaát Ba ñai löôïng ñònh möùc cô baûn laø :

) ä p ò a) Ñieän aùp ñònh möùc :

- Ñieän aùp sô caáp ñònh möùc U1ñm (V,KV): laø ñieän aùp qui ñònh cho daây quaán sô caáp. - Ñieän aùp thöù caáp ñònh möùc U2ñm (V,KV): laø ñieän aùp ño ñöôïc giöõa caùc cöïc cuûa daây quaán thöù caáp khi daây quaán thöù caáp hôû maïch (chöa ñaáu taûi) vaø ñieän aùp ñaët vaøo daây quaán sô caáp laø ñònh möùc. á á á

Vôùi : Maùy bieán aùp 1 pha : ñieän aùp ñònh möùc laø ñieän aùp pha. Maùy bieán aùp 3 pha : ñieän aùp ñònh möùc laø ñieän aùp daây.

4.1. KHAÙI NIEÄM

ä b) Doøng ñieän ñònh möùc : ) Doøng ñieän ñònh möùc sô caáp I1ñm (A) vaø thöù caáp I2ñm (A) laø doøng ñieän qui ñònh cho moãi daây quaán, öùng vôùi coâng suaát ñònh möùc vaø ñieän aùp ñònh möùc.

1 1

2 2

IU 1 1 ñm ñm

ñm ñm

Vôùi maùy 3 pha, doøng ñieän ñònh möùc laø doøng ñieän daây. c) Coâng suaát ñònh möùc Sñm : Laø coâng suaát bieåu kieán thöù caáp (phaùt ra) ôû cheá ñoä ñònh möùc. - Maùy 1 pha : Sñm = U2ñm I2ñm = U1ñm I1ñm - Maùy 3 pha : =

4.1. KHAÙI NIEÄM

Phụ tải

3/ Coâng dung cuûa maùy bieán aùp 3/ Cong duïng cua may bien ap - Maùy bieán aùp duøng ñeå taêng ñieän aùp töø maùy phaùt ñieän leân ñöông day tai ñieän ñi xa, va giam ñieän ap ô cuoi ñöông day ñe ñöôøng daây taûi ñieän ñi xa vaø giaûm ñieän aùp ôû cuoái ñöôøng daây ñeå cung caáp cho taûi.

Đường dây tải điện g

y p ( y ,

~ ~

MFĐ

MBA tăng áp

MBA giảm áp

- Caùc maùy bieán theá coù coâng suaát nhoû hôn, maùy bieán aùp (oån aùp) duøng ñeå oån ñònh ñieän aùp trong nhaø, hay caùc looaïi bieán theá, cuïc xaïc, ... duøng cho caùc thieát bò ñieän, ñieän töû vôùi hieäu ñieän theá nhoû (230 V sang 24 V, 12 V, 3 V, ...) )

ù h ø ) bi á ù bi á ù bi á l ø) t ( ù

- Ngoaøi ra maùy bieán aùp coøn ñöôïc söû duïng trong caùc thieát bò loø nung (maùy bieán aùp loø), trong haøn ñieän (maùy bieán aùp haøn), bieán aùp ù h ø ñi ä ( khôûi ñoäng ñoäng cô, ño löôøng v.v…

4.2. CAÁU TAÏO MAÙY BIEÁN AÙP

g ä g y q p g ë ï ï

G G

Loõi theùp loaïi truï 1 pha vaø 3 pha

G G

Tieát dieän cuûa truï daïng baäc thang (MBA ñieän baäc thang (MBA ñieän löïc) hoaëc hình vuoâng

Loõi theùp loaïi boïc 1 pha vaø 3 pha

Maùy bieán aùp goàm 2 boä phaän chính laø : loõi theùp vaø daây quaán May bien ap gom 2 boä phaän chính la : loi thep va day quan 1/ Loõi theùp Loi thep dung ñe dan tö thong. Ñe giam ton hao do dong Loõi theùp duøng ñeå daãn töø thoâng Ñeå giaûm toån hao do doøng ñieän xoaùy, loõi theùp goàm nhieàu laù theùp moûng 0,35 -> 0,5 mm coù sôn g caùch ñieän gheùp lai vaø goàm hai phaàn: tru ñeå ñaët daây quaán vaø goâng p ñeå kheùp kín maïch töø giöõa caùc truï.

4.2. CAÁU TAÏO MAÙY BIEÁN AÙP

g g y p ï

HA HA

HA CA

Maùy bieán aùp goàm 2 boä phaän chính laø : loõi theùp vaø daây quaán May bien ap gom 2 boä phaän chính la : loi thep va day quan 2/ Daây quaán Day quan may bien ap thöông bang ñong hoaëc nhom, tiet Daây quaán maùy bieán aùp thöôøng baèng ñoàng hoaëc nhoâm tieát dieän troøn hay chöõ nhaät; beân ngoaøi daây daãn coù boïc caùch ñieän. Daây g g q quaán goàm nhieàu voøng daây vaø loàng vaøo tru loõi theùp. Giöõa caùc voøng daây, giöõa caùc daây quaán vaø giöõa daây quaán vôùi loõi theùp ñeàu coù caùch ñieän.

CA CA

Xen keõ

Ñoàng taâm

Daây quaán coù theå boá trí theo kieåu ñoàng taâm hay xen keõ. Maùy bieán aùp coâng suaát nhoû thöôøng laøm maùt baèng khoâng khí. Maùy lôùn ñöôïc ñaët trong thuøng daàu, voû thuøng coù caùnh taûn nhieät. à Ngoaøi ra coøn coù söù ñeå noái caùc ñaàu daây ra ngoaøi, boä phaän ñieàu chænh ñieän ap, rôle bao veä… chænh ñieän aùp rôle baûo veä

4.2. CAÁU TAÏO MAÙY BIEÁN AÙP

Sö cao ap Söù cao aùp

Nhaõn maùy

Loõi theùp

Caùnh taûn nhieät

Daây quaán

4.3. NGUYEÂN LYÙ LAØM VIEÄC CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP

Xet may bien ap 1 pha nhö hình ve Xeùt maùy bieán aùp 1 pha nhö hình veõ

hi à hì h i ô á â á ù Ñaët ñieän ap xoay chieu hình sin u1 len day quan sô cap nen tö Ñ ët ñi ä töø

φ = Φmsinωt φ = Φ sinωt

l â d â thoâng do noù sinh ra cuõng laø moät haøm hình sin :

sin(

−=

−

t ω

−

Theo ñònh luaät caûm öùng ñieän töø, caùc söùc ñieän ñoäng caûm öùng

t sin( ωω m

W 1

e 1

sin(

−=

−

t ω

−

e 2

W 2

W Φ= 2

t sin( ωω m

π ) 2 π ) 2

d φ dt d φ dt

e1 ,e2 sinh ra trong cuoän sô cap va thö cap la : e1 e2 sinh ra trong cuoän sô caáp vaø thöù caáp laø : W E Φ= 1 1

4.3. NGUYEÂN LYÙ LAØM VIEÄC CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP

44,4

2 π

E 1

fW =Φ 1 m

fW Φ 1

W 2

44,4

2 π

fW 2

=Φ m

fW 2

W ω Φ m 1 2 2 ω Φ m 2 2

Trong ño : Trong ñoù :

E 1 E

2 2

W 1 W 2 2

Tæ soá bieán aùp hay heä soá bieán aùp :

Neáu boû qua suït aùp gaây ra do ñieän trôû daây quaán vaø töø thoâng

≈

U U U

E W 1 1 = WE E W 2

2 2

1 1

= =

tan ra ngoai khong khí, co the coi gan ñung E1≈ U1 va E2≈ U2 taûn ra ngoaøi khoâng khí coù theå coi gaàn ñuùng E ≈ U vaø E ≈ U

IU IU 22

IU IU 11

k k

U U U

I I

Neáu boû qua toån hao trong maùy bieán aùp thì coù theå xem : hoaëc hoaëc

4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY

1/ Caáu tao mach töø 1/ Cau taïo maïch tö Ñeå bieán ñoåi ñieän aùp cuûa moät nguoàn aùp ba pha, ta coù theå duøng

moät trong hai cach: moät trong hai caùch:

a B

b C

A B C A C B

x y z

a b c

X Y Z

- Toå maùy bieán aùp 3 pha : goàm 3 maùy bieán aùp moät pha (a) May bien ap 3 pha vôi loi thep gom 3 truï (b) - Maùy bieán aùp 3 pha vôùi loõi theùp goàm 3 tru (b)

(a) ( ) (b) (b)

4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY

2/ Kyù hieäu caùc ñaàu daây 2/ Ky hieäu cac ñau day Caùc ñaàu taän cuøng cuûa daây quaán maùy bieán aùp : moät ñaàu goïi laø

ñaàu ñaàu, ñaàu coøn laïi goïi laø ñaàu cuoái ï g ï ,

- Daây quaán 1 pha : coù theå tuøy yù choïn ñaàu ñaàu vaø ñaàu cuoái - Daây quaán 3 pha : caùc ñaàu ñaàu vaø ñaàu cuoái phaûi choïn 1 caùch

thoáng nhaát. h á h á

4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY

2/ Ky hieäu cac ñau day 2/ Kyù hieäu caùc ñaàu daây

3/ Cac kieu noi day 3/ Caùc kieåu noái daây Caùc kieåu noái daây MBA 3 pha phuï thuoäc vaøo caáp ñieän aùp, möùc

ñoä aûnh höôûng cuûa phuï taûi khoâng ñoái xöùng vaø loaïi phuï taûi.

4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY

A B C

3 3

U I

X Y Z X Y Z

A B C O

(Y)

X Y Z X Y Z

3/ Cac kieu noi day 3/ Caùc kieåu noái daây a) Nèi sao (Y , Y0): Trong d©y quÊn nèi Y: Ud = Uf, Id = If. Trong d©y quÊn nèi Y: U I D©y quÊn nèi Y dïng cho d©y quÊn CA v× khi ®ã lÇn → cã lîi vÒ mÆt c¸ch ®iÖn. D©y U lÇ Uf < Ud ã l i Ò U Æt ¸ h ®iÖ D© quÊn nèi Y0 dïng trong tr−êng hîp phô t¶i hçn hîp dïng c¶ Ud vμ Uf chñ yÕu dïng cho d©y quÊn hîp dïng c¶ Ud vμ Uf, chñ yÕu dïng cho d©y quÊn HA. Trong 1 sè Ýt tr−êng hîp dïng c¶ cho CA. (Y0)

b) Nèi tam gi¸c (Δ): b) Nèi tam gi¸c (Δ):

A B C

Trong d©y quÊn nèi Δ : Id = If, Ud = Uf.

3 3

g (Δ) (Δ)

X Y Z

Th−êng dïng cho d©y quÊn HA cña m¸y biÕn ¸p Th−êng dïng cho d©y quÊn HA cña m¸y biÕn ¸p trung gian. ViÖc nèi Δ cã lîi h¬n ë phÝa HA v× lÇn → cã thÓ gi¶m tiÕt diÖn dßng ®iÖn If < Id Ö g Ö d d©y → thuËn tiÖn cho viÖc chÕ t¹o.

4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY

á ø

vaø tæ soá ñieän aùp daây : á

4/ Tæ soá bieán aùp W W1 : soá voøng daây 1 pha sô caáp laø l ø d â 1 h á W2 : vaø soá voøng daây 1 pha thöù caáp. Ta coù tæ soá ñieän aùp pha : UW U W 1 k = W U 2 U U k = d U d 2 p Tæ soá ñieän aùp daây khoâng chæ phuï thuoäc vaøo soá voøng daây moãi g p g y ä ä ï

y pha maø coøn phuï thuoäc vaøo caùch noái Y hay Δ. Ta laàn löôït coù :

/ /

.3 .3

U U

.3/ .3/

U U

k k

UUk UUk d d

1 1

d d

2 2

1 1

2 2

- Noái Y/Y :

.3 k

UUk d

/ UU 1 p

- Noái Y/Δ :

UUk d

- Noái Δ/Y :

) p ) ( ( .3/1 k

/ /

k k

= =

UUk UUk d

/ UU UU / 1 p

Noi Δ/Δ : - Noái Δ/Δ :

4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY

5/ Toå noái daây maùy bieán aùp 5/ To noi day may bien ap Toå noái daây bieåu thò goùc leäch pha giöõa caùc söùc ñieän ñoäng daây

sô vaø thöù caápp

ù ñ à d â

Goùc leäch pha (toå noái daây) phuï thuoäc vaøo : - Chieàu quaán daây - Caùch kyù hieäu caùc ñaàu daây C ù h k ù hi ä - Caùch ñaáu daây sô vaø thöù caáp

12 1

Ñeå xaùc ñònh toå noái daây, ngöôøi ta

2 2

10 10

4 4

8 8

duøng phöông phaùp kim ñoàng hoà :

Kim daøi chæ söùc ñieän ñoäng daây sô caáp ñaët coá ñònh ôû con soá 12, kim ngaén chæ söùc ñieän ñoäng daây thöù caáp ngan chæ söc ñieän ñoäng day thö cap ñaët töông öùng ôû caùc soá 1, 2,…, 12 tuøy theo goùc leäch pha giöõa chuùng laø 30, theo goc leäch pha giöa chung la 30, 60,…, 360°

4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY

α = 0o → I/I-12

α = 180o → I/I-6

5/ Toå noái daây maùy bieán aùp 5/ To noi day may bien ap a) Toå noái daây MBA 1 pha

4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY

5/ Toå noái daây maùy bieán aùp 5/ To noi day may bien ap a) Toå noái daây MBA 3 pha

Neu hoan vò thö töï pha hoaëc Neáu hoaùn vò thöù tö pha hoaëc ñoåi chieàu quaán daây hoaëc ñoåi kyù hieäu ñaàu daây, ta coù caùc toå noái daây chaün: 2, 4, 6, 8, 10, 12. Neu hoan vò thö töï pha hoaëc Neáu hoaùn vò thöù tö pha hoaëc ñoåi chieàu quaán daây hoaëc ñoåi kyù hieäu ñaàu daây, ta coù caùc toå noái daây leû: 1, 3, 5, 7, 9, 11

A B C

X Y Z

X Y Z X Z Y

c b a

a b c

X Y Z b c a

z y x

y x y z

y z x y x z

BAØI TAÄP Xac ñònh to noi day cua cac sô ño sau : Xaùc ñònh toå noái daây cuûa caùc sô ñoà sau :

a) b) c)

4.5. CAÙC PHÖÔNG TRÌNH CÔ BAÛN CUÛA MBA

Coù 2 nguyeân nhaân gaây ra suït aùp trong caùc daây quaán ñoù laø:

2 2

1 L 1 L ; 2

L L 1

g g g p 2 g y

ψ ψ t t i 2

- Suït ap do cac ñieän trô sô cap R1 va thö cap R2 Sut aùp do caùc ñieän trôû sô caáp R vaø thöù caáp R - Suït aùp do töø thoâng taûn. Töø thoâng taûn chæ moùc voøng rieâng reû vôùi moi day quan. Tö thong tan moc vong sô cap ky hieäu ψt1 do dong moãi daây quaán Töø thoâng taûn moùc voøng sô caáp kyù hieäu ψ do doøng sô caáp i1 gaây ra, töø thoâng taûn moùc vaøo voøng thöù caáp ψt2 do doøng thöù caáp i2 gaây ra. Töø thoâng taûn ñöôïc ñaëc tröng baèng ñieän caûm taûn. Ñieän caûm taûn sô caáp L1 vaø thöù caáp L2 laàn löôït laø : ψ ψ t t i 1

ir 11

L 1

e 1 . E

. I

. E

+ . Ir 1

4.5. CAÙC PHÖÔNG TRÌNH CÔ BAÛN CUÛA MBA

. IZ 1

1/ Phöông trình ñieän ap sô cap 1/ Phöông trình ñieän aùp sô caáp 1/ Phöông trình ñieän ap sô cap 1/ Phöông trình ñieän aùp sô caáp di 1 dt dt jx 1

= jx jx 1

= 1 : tong trô phöc cua day quan sô cap : toång trôû phöùc cuûa daây quaán sô caáp : ñieän khaùng taûn sô caáp

u 1 . U 1 Z r Z r += += 1 1 x1 = ωL1

Daïng phöùc : vôi vôùi

−

L 2

ir 22

. E E

. I I

di di 2 dt jx j

−

− . Ir I 2

. IZ IZ 2

= jx

e 2 . E E = 2 : toång trôû phöùc cuûa daây quaán thöù caáp : ñieän khaùng taûn thöù caáp h ù ñi ä kh ù

2/ Phöông trình ñieän aùp thöù caáp 2/ Phöông trình ñieän aùp thöù caáp

u . U U höù Daïng phöùc : D 2 vôùi Z r = + 2 x2 = ωL2 L

á û

44..55.. CAÙCCAÙC PHÖÔNG PHÖÔNG TRÌNH TRÌNH CÔCÔ BAÛNBAÛN CUÛACUÛA MBAMBA

3/ Phöông trình caân baèng söùc töø ñoäng 3/ Phöông trình can bang söc tö ñoäng 3/ Phöông trình can bang söc tö ñoäng 3/ Phöông trình caân baèng söùc töø ñoäng Neáu boû qua ñieän aùp rôi treân daây quaán sô caáp thì ta coù:

U1 = E1 = 4,44.W1f.Φm. U = E = 4 44 W f Φ

const. Ñe Φm const va E1

Nhöng U1 = Uñm = const duø maùy bieán aùp khoâng taûi hay coù taûi nen Φm neân Φ = const vaø E1 = const. Ñeå Φ = const thì söùc töø ñoäng khi const thì söc tö ñoäng khi khoâng taûi sinh ra Φm phaûi baèng toång söùc töø ñoäng sô caáp vaø thöù caáp khi coù taûi ñeå toång söùc töø ñoäng ñoù cuõng sinh ra Φ = Φm.

−

1 1

2 2

. I

. 'I

Hoaëc : i1W1 - i2W2 = i0W1 . . WIWIWI 1 2 1 1

⎛ ⎜⎜ ⎜ ⎝ ⎝

⎞ W . 2 =⎟⎟ I 1W ⎟ W ⎠ ⎠

. I

Chia 2 veá cho W1 ta coù :

1 k k

W 2 W W 1

vôùi : p doøng ñieän thöù caáp ñaõ qui ñoåi veà sô q g ä

caáp

44..55.. CAÙCCAÙC PHÖÔNG PHÖÔNG TRÌNH TRÌNH CÔCÔ BAÛNBAÛN CUÛACUÛA MBAMBA

. U

. . IZE +

−

.2 tZI &

. U . I

. E . I

. IZ 2 . 'I

2 2

Toùm laïi, moâ hình tính toaùn cuûa MBA goàm 3 phöông trình :

44..66.. MAÏCHMAÏCH ÑIEÄNÑIEÄN TÖÔNG TÖÔNG ÑÖÔNG ÑÖÔNG CUÛACUÛA MAÙYMAÙY BIEÁNBIEÁN AÙPAÙP

Q Q ï g ï g p p ï ï

Ek .

1/ Qui ñoåi caùc ñaïi löôïng thöù caáp veà sô caáp p p 1/ Qui ñoåi caùc ñaïi löôïng thöù caáp veà sô caáp a) Söùc ñieän ñoäng vaø ñieän aùp thöù caáp qui ñoåi :

E 1

W 1 W 2

Söùc ñieän ñoäng qui ñoåi :

kU2 töông tö, ñieän aùp qui ñoåi : U’2 = kU2 töông töï, ñieän ap qui ñoi : U 2

44..66.. MAÏCHMAÏCH ÑIEÄNÑIEÄN TÖÔNG TÖÔNG ÑÖÔNG ÑÖÔNG CUÛACUÛA MAÙYMAÙY BIEÁNBIEÁN AÙPAÙP

Q Q ï g ï g p p ï ï

I I

' '

I I

E 2 2 E '

1 k

W 2 2 W 1

1/ Qui ñoåi caùc ñaïi löôïng thöù caáp veà sô caáp p p 1/ Qui ñoåi caùc ñaïi löôïng thöù caáp veà sô caáp b) Doøng ñieän thöù caáp qui ñoåi :

r r

c) Ñieän trô, ñieän khang, tong trô thö cap qui ñoi : c) Ñieän trôû, ñieän khaùng, toång trôû thöù caáp qui ñoåi :

2' 2

r r 2 2

2 rk rk 2 2

I 2 I '

⎛ ⎜⎜ ⎜⎜ ⎝

⎞ ⎟⎟ ⎟⎟ ⎠

; x’2 = k2x2 ; Z’2 = k2Z2 ; k x2 ; Z 2 ; x 2 k Z2 ; Z t Z’t = k2Zt k Zt

44..66.. MAÏCHMAÏCH ÑIEÄNÑIEÄN TÖÔNG TÖÔNG ÑÖÔNG ÑÖÔNG CUÛACUÛA MAÙYMAÙY BIEÁNBIEÁN AÙPAÙP

Q Q ï g ï g p p ï ï

. U

. . IZE +

. E E

= =

= &=

. IZ IZ ' 2

.2 ZI tZI ' '

. U U . I

. I

− . 'I

1/ Qui ñoåi caùc ñaïi löôïng thöù caáp veà sô caáp p p 1/ Qui ñoåi caùc ñaïi löôïng thöù caáp veà sô caáp d) Caùc phöông trình qui ñoåi

4.6. MAÏCH ÑIEÄN TÖÔNG ÑÖÔNG CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP

22// Mach ñieän thay theá maùy bieán aùp 22/ / Maïch ñieän thay the may bien ap Maïch ñieän thay the may bien ap Mach ñieän thay theá maùy bieán aùp Thay theá nhaùnh E1 = E’2 baèng ñieän aùp rôi treân toång trôû Zm ñaëc tröng cho tö thong chính va söï ton hao söc tö trong loi thep, trong loõi theùp ñaëc tröng cho töø thoâng chính vaø sö toån hao söùc töø ñöôïc bieåu thò baèng toån hao treân ñieän trôû töø hoùa rm ñaët noái tieáp vôùi ñieän khaùng töø hoùa xm. g m

. ZI ZI 0

. E E

jx jx

. I I

+ +

theå vieát :

( ( r r m

Vì töø thoâng chính do doøng ñieän khoâng taûi I0 sinh ra neân ta coù ) )

j jx

m m

r + m m Maïch thay theá hình T cuûa maùy bieán aùp

vôùi : toång trôû nhaùnh töø hoùa

y g p y

y Nhö vaäy ta ñaõ thay theá maùy bieán aùp thöïc goàm caùc maïch ñieän sô caáp, thöù caáp rieâng bieät vaø maïch töø cuûa noù baèng moät maïch ñieän thoáng nhaátù goïi laø maïch ñieän thay theá hình T cuûa maùy bieán aùp.

4.6. MAÏCH ÑIEÄN TÖÔNG ÑÖÔNG CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP 3/3/ Mach ñieän thay theá ñôn giaûn cuûa maùy bieán aùp 3/ 3/ Maïch ñieän thay the ñôn gian cua may bien ap Maïch ñieän thay the ñôn gian cua may bien ap Mach ñieän thay theá ñôn giaûn cuûa maùy bieán aùp Trong thöïc teá Zm raát lôùn so vôùi toång trôû sô caáp hoaëc thöù caáp, dong I0 nho do ño ta co the xem Zm = ∞, nhö vaäy co the xem nhö doøng I nhoû do ñoù ta coù theå xem Z = ∞ nhö vaäy coù theå xem nhö hôû maïch nhaùnh töø hoùa. Nhö vaäy maùy bieán aùp coù theå thay baèng moät maïch ñieän raát ñôn giaûn nhö hình veõ. g ï

Trong ño : Trong ñoù :

rn = r1 + r’2 : ñieän trôû ngaén maïch x1 + x 2 : ñieän khang ngan maïch x = x1 + x’2 : ñieän khaùng ngaén mach xn Zn= rn + jxn : toång trôû ngaén maïch

4.7. THÍ NGHIEÄM KHOÂNG TAÛI MAÙY BIEÁN AÙP

X ù ñò h t å h

Thí nghieäm khoâng taûi duøng ñeå : Thí nghieäm khong tai dung ñe : - Xaùc ñònh tyû soá bieán aùp k - Xac ñònh ton hao sat tö ét töø - Xaùc ñònh caùc thoâng soá cuûa maùy ôû cheá ñoä khoâng taûi. Sô ñoà thí nghieäm Sô ñ à thí hi ä

Ñieu kieän : Ñieàu kieän : - Hôû maïch thöù caáp - Cho U1 = U1ñm Cho U = U

Ño ñöôïc Ño ñöôc - Ñieän aùp thöù caáp khoâng taûi U20 - Ton hao khong tai p0 - Toån hao khoâng taûi p - Doøng khoâng taûi I0

44..77.. THÍTHÍ NGHIEÄM NGHIEÄM KHOÂNG KHOÂNG TAÛITAÛI MAÙYMAÙY BIEÁNBIEÁN AÙPAÙP

ñm1

≈

U U U

W E 1 1 = EW W E 2

ñm2

Xaùc ñònh ñöôc caùc thoâng soá sau : Xac ñònh ñöôïc cac thong so sau : a) Tæ soá bieán aùp :

I I

%10%3%100

I 1ñm

b) Doøng ñieän khoâng taûi phaàn traêm :

≈

R 0

c) Ñieän trôû khoâng taûi : ) Ñi ä û kh â ûi

p p 0 = 2 I 0 1ñmU U I

−

≈

d) Toång trôû khoâng taûi : û å û

2 0

2 R 0

e) Ñieän khaùng khoâng taûi :

cos

3,01,0 ÷

ϕ 0

p p 0 1ñmU

f) Heä soá coâng suaát khoâng taûi :

44..88.. THÍTHÍ NGHIEÄM NGHIEÄM NGAÉN NGAÉN MAÏCHMAÏCH MAÙYMAÙY BIEÁNBIEÁN AÙPAÙP

Ñi ä h R t ôû ø X û Thí nghieäm ngan maïch dung ñe : Thí nghieäm ngaén mach duøng ñeå : Thí nghieäm ngan maïch dung ñe : Thí nghieäm ngaén mach duøng ñeå : - Ñieän aùp ngaén maïch phaàn traêm Un% - Ñieän trô va ñieän khang ngan maïch Rn va Xn cua maïch h é ø ñi ä kh ù

töông ñöông

- Ton hao ñong ñònh möc pCuñm Toån hao ñoàng ñònh möùc p Sô ñoà thí nghieäm Sô ñoà thí nghieäm

Ñieàu kieän : - I1 = I1ñm ; I2 = I2ñm

Ño ñöôïc - Ñieän aùp ngaén maïch : Un - Toån hao ñoàng ñònh möùc : Pn

44..88.. THÍTHÍ NGHIEÄM NGHIEÄM NGAÉN NGAÉN MAÏCHMAÏCH MAÙYMAÙY BIEÁNBIEÁN AÙPAÙP

%100

U U U

1ñm ñò h

Xaùc ñònh ñöôc caùc thoâng soá sau : Xac ñònh ñöôïc cac thong so sau : a) Ñieän aùp ngaén maïch phaàn traêm :

P n n

2 RI . n n n n

R n n

R 1

R 2

p Cuñ Cuñm

2 1 ñ ñm

2 2 ñ ñm

b) Toån hao ñoàng ñònh möùc : b) T å h ñ à öù

−

2 n

2 R n

R = n

Z = n

U U I

P P n 2 I n

c) Toång trôû, ñieän trôû vaø ñieän khaùng ngaén maïch :

ñeå ñôn giaûn, coù theå tính gaàn ñuùng : å å à

;

R 2

suy ra :

X k

X1 = X’2 = Xn/2 ' 2 2 R1 = R’2 = Rn/2; R ' 2 2 k

44..99.. CHEÁ CHEÁ ÑOÄÑOÄ COÙCOÙ TAÛITAÛI CUÛACUÛA MAÙYMAÙY BIEÁNBIEÁN AÙPAÙP

≈

S S

ñm

I 1 ñm

Heä soá taûi : (SS2 2 = S= Stt ; I; I22 = I= Itt))

−

′− U 2

U U

% %

%100 %100

Δ Δ

= =

× ×

= =

× ×

2 ñm U

1 ñm U

ñm

1 ñm

1.8.1. Ñoä bien thien ñieän ap thö cap theo tai : 1.8.1. Ñoä bien thien ñieän ap thö cap theo tai : 1 8 1 Ñoä bieán thieân ñieän aùp thöù caáp theo taûi : 1 8 1 Ñoä bieán thieân ñieän aùp thöù caáp theo taûi : - Khi U1 = U1ñm vaø I2 = 0 (khoâng taûi) thì U2 = U2ñm - Khi co tai : I2 ≠ 0 (co tai) thì U2 thay ñoi theo tai Khi coù taûi : I ≠ 0 (coù taûi) thì U thay ñoåi theo taûi - Ñoä bieán thieân ñieän aùp thöù caáp : ΔU2 = U2ñm – U2 - Ñoä bien thien ñieän ap thö cap phan tram : Ñoä bieán thieân ñieän aùp thöù caáp phaàn traêm :

44..99.. CHEÁ

CHEÁ ÑOÄÑOÄ COÙCOÙ TAÛITAÛI CUÛACUÛA MAÙYMAÙY BIEÁNBIEÁN AÙPAÙP Tö maïch töông ñöông va ño thò vectô khi co tai Töø mach töông ñöông vaø ñoà thò vectô khi coù taûi

1ñm

cos

sin

ϕ t

IX IX n U

IR IR n U

1ñm

⎞ ⎞ ⎟⎟ %100 ⎠

⎛ ⎛ ⎜⎜ ⎝

Ta coù coâng thöùc tính ΔU2% nhö sau :

cos

sin

( U

)

ϕ 2

′ 2

ϕ 2

′ 2

Ir n

Ix n

g Neáu bieát U2, I2, cosϕ2; ta suy ra U’2=kU2; I’2=I2/k=I1 vaø tính ñöôïc U1 töø coâng thöùc chính xaùc :

44..99.. CHEÁ

CHEÁ ÑOÄÑOÄ COÙCOÙ TAÛITAÛI CUÛACUÛA MAÙYMAÙY BIEÁNBIEÁN AÙPAÙP c tuyếến ngoaøi : c tuyếến ngoai : 1.8.2. Ñặặc tuy 1 8 2 Ñặặc tuy 1 8 2 Ñ n ngoai : 1.8.2. Ñ n ngoaøi : Ñöôøng ñaëc tuyeán ngoaøi bieåu dieãn quan heä U2 = f(I2) khi

U1 U1ñm va cosϕ2 const U1=U1ñm vaø cosϕ2 =const

44..99.. CHEÁ

CHEÁ ÑOÄÑOÄ COÙCOÙ TAÛITAÛI CUÛACUÛA MAÙYMAÙY BIEÁNBIEÁN AÙPAÙP 1.8.3. Caùc toån hao : 1.8.3. Cac ton hao : 1.8.3. Cac ton hao : 1.8.3. Caùc toån hao : Khi maùy bieán aùp laøm vieäc, coù caùc toån hao sau : a) Ton hao tren ñieän trô day quan sô va thö cap goïi la ton a) Toån hao treân ñieän trôû daây quaán sô vaø thöù caáp goi laø toån

hao ñoàng pCu :

(

)

p Cu

2 2 ′+ =′ RIRI 2 1 2

2 ′+ RRI 1 1 2

p Cu .

1 =

p 1 Cu 2 2 RI RI 1 n

2 2 2 2 . Pk Pk t n

2 RIRI + 2 1 2 2 2 2 2 RIk RIk 1 t n ñm

Toån hao ñoàng phuï thuoäc vaøo doøng taûi g p ï g ä

Pn ñöôïc xac ñònh trong thí nghieäm ngan maïch. Pn ñöôc xaùc ñònh trong thí nghieäm ngaén mach.

b) Toån hao saét töø (toån hao loõi theùp) pFe: Do dong ñieän xoay va hieän töôïng tö tre sinh ra, khong phuï Do doøng ñieän xoaùy vaø hieän töông töø treã sinh ra khoâng phu

thuoäc taûi vaø ñöôïc xaùc ñònh trong thí nghieäm khoâng taûi

pFe pFe = P0 0

44..99.. CHEÁ

η η

CHEÁ ÑOÄÑOÄ COÙCOÙ TAÛITAÛI CUÛACUÛA MAÙYMAÙY BIEÁNBIEÁN AÙPAÙP 1.8.4. Hieäu suaát : 1.8.4. Hieäu suat : 1.8.4. Hieäu suat : 1.8.4. Hieäu suaát : P2 = Pt = Stcosϕt = ktSñmcosϕt : coâng suaát phaùt cho taûi P1 P2 + pCu + pFe : cong suat nhaän tö nguon P1 = P2 + pC + pF : coâng suaát nhaän töø nguoàn

tSk cos

P 2 P 1

cos ñm +ϕ 2

ϕ 2 PkP + 0 n

2 2 t

Sk t

ñm

0= 0=

Hieäu suat : Hieäu suaát :

dη tdk

Khi cosϕt khong ñoi, hieäu suat ñaït cöïc ñaïi khi Khi cosϕ khoâng ñoåi hieäu suaát ñat cöc ñai khi

P P 0 P n