Bài giảng môn học Máy điện
Bài giảng môn học Máy điện gồm có các nội dung chính: Mở đầu, máy biến áp, máy điện không đồng bộ, máy điện đồng bộ, máy điện một chiều. Mời các bạn tham khảo tài liệu để hiểu hơn về nội dung bài giảng.
Bài giảng môn học Máy điện gồm có các nội dung chính: Mở đầu, máy biến áp, máy điện không đồng bộ, máy điện đồng bộ, máy điện một chiều. Mời các bạn tham khảo tài liệu để hiểu hơn về nội dung bài giảng.
MÔN H CỌ
Ọ Ậ Ệ B C TRUNG H C CHUYÊN NGHI P
Ệ Ề Ế 1.1. KHÁI NI M CHUNG V MÁY BI N ÁP
ế
ừ
ả ứ
ừ
ể ế ề ở ệ
ệ ệ
ệ
ổ
ố
ộ
ệ
ộ
ố ớ ầ
ề ở ệ
ố
ổ
ệ ế ị ệ Máy bi n áp là thi t b đi n t tĩnh, làm vi c theo nguyên lý c m ng đi n t , dùng đ bi n đi n đ i m t h th ng dòng đi n xoay chi u ệ áp này thành m t h th ng dòng đi n xoay chi u
đi n áp khác, v i t n s không thay đ i.
Ề Ế
1.1. KHÁI NI M CHUNG V MÁY BI N ÁP
Ế
Ề 1.1. KHÁI NI M CHUNG V MÁY BI N ÁP
ườ
ầ
ng dây và gi m ế
ệ ố ườ
Thi t b đ tăng đi n áp đ u đ ọ cu i đ
ả ng dây g i là máy bi n áp
ế ị ể ở ệ đi n áp
Ch
ng I: MÁY BI N ÁP
ệ 1.1 Khái ni m chung
ấ ạ ế 1.2 C u t o máy bi n áp
ệ ủ ế 1.3 Nguyên lý làm vi c c a máy bi n áp
ươ ệ ằ 1.4 Các ph ng trình cân b ng đi n
ơ ồ ế ế 1.5 S đ thay th máy bi n áp
ả ế ế ộ 1.6 Ch đ không t i máy bi n áp
ế ộ ắ ế ạ 1.7 Ch đ ng n m ch máy bi n áp
ả ế ế ộ 1.8 Ch đ có t i máy bi n áp
ế 1.9 Máy bi n áp ba pha
ế ặ ạ ệ 1.10 Các lo i máy bi n áp đ c bi t
ộ
ỏ
ậ ấ
ừ
ạ
1.2.1 Lõi thép
ẫ ừ ồ
ờ
- Lõi thép dùng làm m ch d n t
đ ng th i làm
ể
ạ ấ
ấ khung đ qu n dây qu n.
ế ạ
ệ
ậ ệ
ằ ỹ
ặ ạ ớ
ẫ ừ ố ượ - Đ c ch t o b ng các v t li u d n t t t, ề ừ ậ ườ ng là thép k thu t đi n có b dày t 0.35 th ệ ơ ế đ n 1 mm, m t ngoài các lá thép s n cách đi n ồ r i ghép l i v i nhau thành lõi thép.
1.2.1 Lõi thép
ồ
ụ
ầ
ụ
ụ ạ ớ
ố
Lõi thép g m 2 ph n: Tr và gông ầ Tr (T): ph n trên đó có qu n dây, Gông (G): n i các tr l
ấ i v i nhau thành
ạ m ch t
ấ kín, trên đó không có dây qu n. ữ
ằ
ừ Lõi thép đ
ệ ở ề
ủ ơ
c ghép b ng nh ng lá thép b
ặ ể ả
ệ
ổ
ượ KTĐ dày 0,35 mm có ph s n cách đi n m t đ gi m t n hao do dòng đi n xoáy.
ụ
ờ
ể Tr và gông có th ghép riêng (ghép r i) sau
đó dùng xà ép và bulông vít ch t l
ặ ạ i
Ấ Ạ Ế Ủ 1.2 C U T O C A MÁY BI N ÁP
1.2.1 Lõi thép
ụ
Ấ Ạ Ế Ủ 1.2 C U T O C A MÁY BI N ÁP
ể
ụ
ờ ự Tr và gông cũng có th ghép ẽ xen k : các lá thép làm tr và làm ẽ ồ ượ c ghép đ ng th i, xen k gôngđ ầ ượ t theo trình t nhau l n l
ệ ủ ụ ế
ậ t di n ngang c a tr thép ng làm thành hình b c thang
Ti ườ th ầ g n tròn
ệ ủ
ữ ế t di n ngang c a gông làm Ti ơ ả ơ đ n gi n h n: hình vuông, hình ặ ữ ậ ch th p ho c hình ch T
Ấ Ạ Ế
ườ
Theo hình dáng lõi thép ng
i ta chia ra:
ụ
ể
ể
ế
Máy bi n áp ki u lõi hay ki u tr (hình 1.3)
G
G
2
1
1
2
T
T
G
Ủ 1.2 C U T O C A MÁY BI N ÁP 1.2.1 Lõi thép
a)
b)
(cid:0)
Hình 1.2
Ấ Ạ Ế
ế
ể
ọ
- Máy bi n áp ki u b c
Ủ 1.2 C U T O C A MÁY BI N ÁP 1.2.1 Lõi thép
Ấ Ạ Ế
ế
ể
ụ ọ - Máy bi n áp ki u tr b c
ụ ọ
ế
ể
ộ
- Hình 1.4 Máy bi n áp ki u tr b c: a) m t pha và b) ba pha
Ủ 1.2 C U T O C A MÁY BI N ÁP 1.2.1 Lõi thép
Ấ Ạ Ế
ộ
ấ
ệ ủ
ế
ậ
ề
ẫ Dây qu n là b ph n d n đi n c a máy bi n áp, ượ ụ làm nhi m v thu năng l ng vào và truy n năng ượ l
ệ ng ra
ấ
ườ
ượ
ằ
ặ
ồ
ng đ
ệ
ậ
c làm b ng đ ng ho c ữ t đi n tròn hay ch nh t, bên ngoài dây
Dây qu n th ế nhôm, ti ệ ọ ẫ d n có b c cách đi n
ắ
ế
ấ
ạ
ấ
ườ ấ
ồ
Theo cách s p x p dây qu n cao áp và h áp, ạ ng i ta chia làm hai lo i dây qu n chính: Dây ẽ ấ qu n đ ng tâm và dây qu n xen k .
Ủ 1.2 C U T O C A MÁY BI N ÁP 1.2.2 Dây qu nấ
Ở
ồ
ồ
ế
dây qu n đ ng tâm ti
t
ấ ồ
ữ
ệ
Ế Ạ Ấ
ấ
ể
ữ
ồ
ấ
ụ
ấ
ắ
ắ ố
ụ
ấ
ồ Nh ng ki u dây qu n đ ng tâm chính g m: dây qu n hình tr (hình 1.6a,b), Dây qu n hình xo n (hình 1.6c); Dây qu n hình xo n c liên t c (hình 1.6d.
Ủ 1.2 C U T O C A MÁY BI N ÁP 1.2.2 Dây qu nấ ấ Dây qu n đ ng tâm: di n ngang là nh ng vòng tròn đ ng tâm.
ạ
ẽ ẽ
ụ
ọ
Ế Ấ Ạ
CA
Ủ 1.2 C U T O C A MÁY BI N ÁP 1.2.2 Dây qu nấ ấ Dây qu n xen k : các bánh dây cao áp và h áp ầ ượ ặ l n l t đ t xen k nhau d c theo tr thép
Ấ Ạ Ế
Ủ 1.2 C U T O C A MÁY BI N ÁP ỏ 1.2.3 V máy
ắ
G m hai b ph n:
ượ
ằ c làm b ng thép
ế ầ ụ
ườ
a) Thùng máy bi n áp: đ ng là hình b u d c. th
ả
ế
ậ
ể ả ụ
ị
ờ ườ
ạ
ớ ả Đ đ m b o cho máy bi n áp v n hành v i t i ị ự liên t c trong th i gian quy đ nh và không b s ằ ả ố ng làm l nh b ng cách ngâm c , ph i tăng c ầ ế máy bi n áp trong d u.
ệ
ầ
ườ
ệ
ụ Ngoài ra máy bi n áp d u còn làm nhi m v tăng c
ế ng cách đi n.
ế
ng máy bi n áp mà hình dáng
ế ấ
ượ ầ
Tùy theo dung l và k t c u thùng d u có khác nhau:
ầ
ẳ
+ Thùng d u ph ng
ầ
ố
+ Thùng d u có ng
ộ ả
ầ
ệ
+ Thùng d u có b t n nhi
t
Ấ Ạ Ế
ắ
b) N p thùng máy bi n áp: dùng đ đ y thùng và ặ trên đó đ t các chi ti
ế ể ậ ư ọ ế t quan tr ng nh :
ủ
ứ
ấ
ạ
Các s ra c a dây qu n cao áp và h áp
Bình giãn d uầ
Ố
ể
ả ng b o hi m
ể
ạ
ặ ộ ấ
ắ ủ
ầ
ặ
ổ Ngoài ra trên n p còn đ t b chuy n m ch đ i ơ ố n i các đ u dây c a dây qu n cao áp, ho c các r le h i.ơ
Ủ 1.2 C U T O C A MÁY BI N ÁP ỏ 1.2.3 V máy
Ấ Ạ Ế
Ủ 1.2 C U T O C A MÁY BI N ÁP ỏ 1.2.3 V máy
Ủ Ế
ế ưở ư ấ Xét máy bi n áp lý t ng có các tính ch t nh sau:
ệ ộ ở 1. Cu n dây không có đi n tr .
ạ ừ ớ
ừ ấ ả ổ
2. T thông ch y trong lõi thép móc vòng v i hai dây qu n, không có t thông t n và không có t n hao trong lõi thép.
ẩ ư ậ (cid:0) = ∞), nh v y
ộ ừ ừ ấ ớ ể ừ ầ ả
ể ầ ỏ
ấ ừ ậ ằ ủ 3. Đ t th m c a thép r t l n ( dòng t hoá c n ph i có đ sinh ra t thông trong lõi thép là r t nh không đáng k , do v y stđ c n ể đ sinh ra t thông trong lõi thép cho b ng không.
Ủ Ệ Ế 1.3 NGUYÊN LÝ LÀM VI C C A MÁY BI N ÁP
ả ế Gi thi t
ậ ả ứ ị Theo đ nh lu t c m ng đi n t ệ ừ :
ị ố ệ ứ ấ ơ ấ ủ ụ E1, E2 là tr s hi u d ng c a sđđ s c p và th c p
Ủ Ế Ệ 1.3 NGUYÊN LÝ LÀM VI C C A MÁY BI N ÁP
ỉ ố ế ủ T s bi n áp k c a MBA:
ế ế ả ưở Gi thi t là máy bi n áp lý t ng
ỏ ế ổ
N u b qua t n hao trong MBA thì: U1I1 = U2I2
ư ậ Nh v y, ta có:
Ủ Ệ Ế 1.3 NGUYÊN LÝ LÀM VI C C A MÁY BI N ÁP
ả
ế N u k > 1: N1 > N2 thì U1 > U2 và I1 < I2 : MBA gi m áp;
ế N u k < 1: N1 < N2 thì U1 < U2 và I1 > I2 : MBA tăng áp;
(cid:0) ự ẫ ế N u k ế 1: Máy bi n p t ng u
Ằ Ệ
Ừ NG TRÌNH CÂN B NG ĐI N – T
Ế 1.4 CÁC PH TRONG MÁY BI N ÁP
ươ ệ ằ 1.4.1 Ph ng trình cân b ng đi n
Φ ừ T thông chính gây nên trong các
ứ ấ ơ ấ ữ ấ dây qu n s c p và th c p nh ng
ư ệ ấ ộ su t đi n đ ng e1 và e2 nh sau:
Ψ ớ
Φ ơ ấ ớ ừ Φ ấ Ψ ừ 1 = N1 và 2 = N2 là t thông móc vòng v i dây ứ ấ ứ ấ qu n s c p và dây qu n th c p ng v i t thông chính
Ằ Ệ Ừ NG TRÌNH CÂN B NG ĐI N – T
Ế 1.4 CÁC PH TRONG MÁY BI N ÁP
ươ ệ ằ 1.4.1 Ph ng trình cân b ng đi n
Φ ừ ế ừ , máy bi n áp còn gây nên t
Φ ả Ngoài t thông chính Φ thông t n t1 và t2
ầ ượ ớ L n l ả t là t thông t n móc vòng v i
ơ ấ ừ ấ ơ ấ dây qu n s c p và s c p
Ằ Ệ Ừ NG TRÌNH CÂN B NG ĐI N – T
Ế 1.4 CÁC PH TRONG MÁY BI N ÁP
ươ ệ ằ 1.4.1 Ph ng trình cân b ng đi n
ả ậ ả
ứ ấ
ơ ấ
ấ
ả
ả
ế
ủ ệ Lt1 và Lt2 Là đi n c m t n c a dây qu n s c p và th c p Th (3.3) vào (3.2a,b), ta có
ừ ắ ừ ệ ệ ớ do t thông t n móc vòng v i không gian không ph i v t ỉ ệ ớ li u s t t cho nên t l v i dòng đi n sinh ra nó
Ằ Ệ Ừ NG TRÌNH CÂN B NG ĐI N – T
Ế 1.4 CÁC PH TRONG MÁY BI N ÁP
ơ ấ
ả
ả
ấ
ế
ươ ệ ằ 1.4.1 Ph ng trình cân b ng đi n
ễ
ể
ướ ạ
ố
Bi u di n 3.4a,b d
ứ i d ng s ph c
Lt1 và Lt2 Là đi n c m t n c a dây qu n s c p và th c p ứ ấ ủ ệ Th (3.3) vào (3.2a,b), ta có
Ằ Ệ Ừ NG TRÌNH CÂN B NG ĐI N – T
Ế 1.4 CÁC PH TRONG MÁY BI N ÁP
ơ ấ
ấ
ở
ứ ủ ấ
ệ
ổ Z1 = r1 + jx1 là t ng tr ph c c a dây qu n s c p ơ Z1I1 Là đi n áp r i trên dây qu n
Ằ Ệ Ừ NG TRÌNH CÂN B NG ĐI N – T
Ế 1.4 CÁC PH TRONG MÁY BI N ÁP
ứ ấ
ấ
ở
ứ ủ ấ
ệ
ổ Z2 = r2 + jx2 là t ng tr ph c c a dây qu n th c p ơ Z2I2 Là đi n áp r i trên dây qu n
Ằ Ệ
Ừ NG TRÌNH CÂN B NG ĐI N – T
Ế 1.4 CÁC PH TRONG MÁY BI N ÁP
ươ ằ ừ 1.4.2 Ph ng trình cân b ng t
ụ ạ ị ừ
Φ ậ Áp d ng đ nh lu t ôm vào m ch t (3.12) N1i1 N2i2 = Rμ
ứ ể Trong bi u th c (3.7)
ậ ừ ứ ừ ự ạ V y t (2.6) công th c t thông c c đ i
ế ộ ả Trong ch đ không t i i2 = 0 và i1 = i0
Ằ Ệ Ừ NG TRÌNH CÂN B NG ĐI N – T
Ế 1.4 CÁC PH TRONG MÁY BI N ÁP
ươ ằ ừ 1.4.2 Ph ng trình cân b ng t
ổ ề ơ ấ
ứ ấ ệ Là dòng đi n th c p quy đ i v s c p
ệ ố
ổ H s quy đ i
ế Chia 2 v (3.15) cho N
Ằ Ệ Ừ NG TRÌNH CÂN B NG ĐI N – T
Ế 1.4 CÁC PH TRONG MÁY BI N ÁP
ươ ừ 1.4.2 Ph ng trình cân b ng t
ọ ủ Mô hình toán h c c a máy bi n áp
ằ ế
ơ ồ ế ế 1.5 S đ thay th máy bi n áp
ơ ồ ế ế 1.5 S đ thay th máy bi n áp
ạ ượ ề ứ ấ ơ ấ ổ 1.5.1. Qui đ i các đ i l ng s c p v th c p
Ằ Ệ Ừ NG TRÌNH CÂN B NG ĐI N – T
Ế 1.4 CÁC PH TRONG MÁY BI N ÁP
ơ ồ ế ế 1.5 S đ thay th máy bi n áp
ạ ượ ề ứ ấ ơ ấ ổ 1.5.1. Qui đ i các đ i l ng s c p v th c p
ế ạ ệ ạ M ch đi n (3.17b) vi t l i thành
ươ ệ ệ ấ ổ
ổ ề ơ ấ ệ ở ả ứ ấ ổ ở ộ T ng ng là su t đi n đ ng, đi n áp, dòng đi n, t ng tr ứ ấ dây qu n và t ng tr t i th c p quy đ i v s c p
Ằ Ệ Ừ NG TRÌNH CÂN B NG ĐI N – T
Ế 1.4 CÁC PH TRONG MÁY BI N ÁP
ơ ồ ế ế 1.5 S đ thay th máy bi n áp
ạ ượ ề ứ ấ ơ ấ ổ 1.5.1. Qui đ i các đ i l ng s c p v th c p
ạ ọ ổ Tóm l i mô hình toán h c sau khi quy đ i là:
ơ ồ ế ế 1.5 S đ thay th máy bi n áp
ủ ệ ạ ế 1.5.2. M ch đi n thay th chính xác c a MBA
ở ừ
ư
ạ
ặ
ổ
Trong đó : Zm = rm + jxm là t ng tr t hóa đ c tr ng cho m ch từ
ở ừ
ư
ệ
ổ
V i: ớ
ặ rm là đi n tr t hóa đ c tr ng cho t n hao s t
ắ từ
ừ
ừ
ư
ệ
ặ xm là đi n kháng t hóa đ c tr ng cho t thông chính
ừ ả ệ T thông chính do dòng đi n không t i sinh ra:
ơ ồ ế ế 1.5 S đ thay th máy bi n áp
ủ ế
ạ ệ 1.5.2. M ch đi n thay th chính xác c a MBA ( 1 pha hai dây qu n)ấ
Ằ Ệ Ừ NG TRÌNH CÂN B NG ĐI N – T
Ế 1.4 CÁC PH TRONG MÁY BI N ÁP
ơ ồ ế ế 1.5 S đ thay th máy bi n áp
ừ
ở
ổ
ỏ
Khi b qua t ng tr nhánh t hóa
ế ầ ủ ệ ạ 1.5.2. M ch đi n thay th g n đúngc a MBA
ủ
ế
ạ
ổ
ở
ắ Zn = rn + jxn T ng tr ng n m ch c a máy bi n áp
ủ
ệ
ế
ạ
ắ
ở
Zn = Z1 + Z’2 = rn + jxn (3.28)
ủ
ệ
ế
ắ
ạ
rn = r1 + r’2 Đi n tr ng n m ch c a máy bi n áp
xn = x1 + x’2 Đi n kháng ng n m ch c a máy bi n áp
ả ủ ế ộ ế 1.5 Ch đ không t i c a máy bi n áp
ở ạ ứ ấ ả
ế ộ ơ ấ ộ ộ ượ ệ ấ ộ ế ộ ĐN: ch đ không t i là ch đ cu n th c p h m ch còn ở cu n s c p đ c cung c p b i m t đi n áp U.
ứ ấ ệ ả Khi không t i (hinh 1.11) dòng đi n th c p I2 = 0, ta có pt
Ho c ặ
ủ ổ ở
Trong đó: Z0 = Z1 + Zm = ro + jxo là t ng tr không c a ả t i mba;
ủ ả ệ ở ro = r1 + rm là đi n tr không c a t i mba;
ủ ả ệ xo = x1 + xm là đi n kháng không c a t i mba;
ả ủ ế ộ ế 1.5 Ch đ không t i c a máy bi n áp
ế ộ ủ ế ạ 1.7. Ch đ ng n m ch c a máy bi n áp
ế ộ ế ộ ế
ắ ị ố ắ ạ ơ ấ ứ ấ ệ ộ ĐN: Ch đ ng n m ch máy bi n áp là ch đ mà phía ặ th c p b n i t t, s c p đ t vào m t đi n áp U1.
ế ộ ủ ế ạ 1.7. Ch đ ng n m ch c a máy bi n áp
ươ ệ ạ ắ Ph ủ ng trình đi n áp c a mba ng n m ch:
ươ ệ ắ ạ ng trình (3.41), ta có dòng đi n ng n m ch khi
ừ T ph U1 = Uđm:
ủ ệ ế ạ Thí nghi m ng n m ch c a máy bi n áp
ệ ế ổ ỉ
ắ ế ệ ạ ắ ơ
ứ ấ ứ ị ạ Un là đi n áp ng n m ch; oát k ch Pn là t n hao ỉ ng n m ch; Ampe k ch I1đm và I2đm là dòng đi n s ấ c p và th c p đ nh m c.
ạ ắ ổ a) T n hao ng n m ch
ắ ệ ệ ắ
ỏ ạ ể ỏ ỏ
ượ ừ ệ ấ ắ
ạ ắ ạ Lúc thí nghi m ng n m ch, đi n áp ng n m ch Un ừ nh (un = 415%Uđm) nên t thông nh , có th b qua ổ t n hao s t t . Công su t đo đ c trong thí nghi m ng n m ch Pn là :
Pn = rnIn2 = r1I21đm + r2I22đm (3.44)
ổ ư ậ ạ ồ
ổ ứ ấ ắ ơ ấ ấ ả ấ
ứ ị Nh v y t n hao ng n m ch chính là t n hao đ ng trên hai dây qu n s c p và dây qu n th c p khi t i đ nh m c.
ủ ế ệ ạ Thí nghi m ng n m ch c a máy bi n áp
ở ệ ệ ắ ạ ổ ở b) T ng tr , đi n tr và đi n kháng ng n m ch.
ắ ạ ổ ở + T ng tr ng n m ch:
ệ ạ ắ ở + Đi n tr ng n m ch:
ệ ắ ạ + Đi n kháng ng n m ch:
ủ ệ ế ắ ạ Thí nghi m ng n m ch c a máy bi n áp
ệ ậ ở ng r1 = r’2 và x1 = x’2. V y đi n tr và
ơ ấ ệ ấ ả ườ Trong m.b.a th ủ đi n kháng t n c a dây qu n s c p:
ứ ấ ủ ệ ệ ấ ở ả Đi n tr và đi n kháng t n c a dây qu n th c p:
ủ ệ ế ắ ạ Thí nghi m ng n m ch c a máy bi n áp
ệ ố ắ ấ ạ c) H s công su t ng n m ch
ệ ắ ạ d) Đi n áp ng n m ch
ệ ạ ắ ầ Đi n áp ng n m ch ph n trăm:
ệ ạ ầ ắ
ụ ệ ệ ạ ắ ở ọ ồ Đi n áp ng n m ch Un g m hai thành ph n: Thành ầ ph n trên đi n tr rn, g i là đi n áp ng n m ch tác d ng
ệ ệ ầ ắ ọ Unr, Thành ph n trên đi n kháng xn, g i là đi n áp ng n
ả ạ m ch ph n kháng Unx.
ạ ắ ầ
ệ ầ ệ ắ ở
ạ ọ ệ ệ ầ
ụ ệ ắ ả ạ ồ Đi n áp ng n m ch Un g m hai thành ph n: Thành ọ ph n trên đi n tr rn, g i là đi n áp ng n m ch tác d ng Unr, Thành ph n trên đi n kháng xn, g i là đi n áp ng n m ch ph n kháng Unx.
ụ ệ ắ ạ ầ + Đi n áp ng n m ch tác d ng ph n trăm:
ệ ả ầ ắ ạ + Đi n áp ng n m ch ph n kháng ph n trăm:
ụ ệ ể ạ ắ + Đi n áp ng n m ch tác d ng cũng có th tính:
ế ộ ế ả ủ 1.8. Ch đ có t i c a máy bi n áp
ả
ế ộ ồ ấ ứ ấ ệ ấ ị
ơ ố ớ ố ớ ả ớ ả ứ ộ ả ủ ứ
ệ ố ả ể ị ứ ị ế ộ Ch đ có t i MBA là ch đ mà dây qu n s n i v i ngu n đi n áp đ nh m c, dây qu n th c p n i v i t i. Đ đánh giá m c đ t i c a máy, ta so sánh nó v i t i đ nh m c và đ nh nghĩa h s t i kt:
ả ị ứ ả
Khi kt = 1: máy có t i đ nh m c; kt < 1: máy non t i; kt > 1: máy quá t i. ả
ộ ế ứ ấ ệ a) Đ bi n thiên đi n áp th c p
ự ả ẫ
ệ ế ứ ấ
ứ ấ ả ổ ệ ữ
ứ ấ
ả ả ệ ệ
ế Khi máy bi n áp mang t i, s thay t i d n đ n ệ ộ ế đi n áp th c p U2 thay đ i. Đ bi n thiên đi n (cid:0) U2 là hi u s s h c gi a tr s ị ố ố ố ọ áp th c p MBA ề đi n áp th c p lúc không t i U20=U2đm (đi u (cid:0) U2 = ki n U1 = U1đm) và lúc có t i U2 , đó là: U2đm – U2
ộ ệ ế ầ
ư ứ ấ Đ bi n đi n áp th c p ph n trăm tính nh sau:
ủ ặ b) Đ c tính ngoài c a MBA
ặ ườ ế
ể ϕ ệ
ễ ủ Đ ng đ c tính ngoài c a máy bi n áp bi u di n quan h U2 = f(I2), khi U1 = U1đm và cos t = const (hình 1.17).
ϕ
Hình 1.16: Quan h ệ (cid:0) U2 = f(kt); cos t =const
Hình 1.17: Đ c ặ
tính
ngoài U2 = f(I2)
ứ ấ ệ Đi n áp th c p U2 là:
ấ ủ ổ ế ệ 3. T n hao và hi u su t c a máy bi n áp
ồ ượ ả Hnh 1.18: Gi n đ năng l ng trong MBA
ề ả
ụ ầ ấ ộ
ị ổ Trong quá trình truy n t i năng a/ T n hao : ượ l ng qua MBA, m t ph n công su t tác d ng và ả ph n kháng b tiêu hao trong máy.
ấ ư ộ Công su t đ a vào m t pha P1= m1U1I1cos 1 ϕ
ở ủ ệ ấ ấ (cid:0) Pcu1=
Công su t tiêu hao trên đi n tr c a dây qu n: R1I21
ấ ỏ Công su t tiêu hao trên l i thép: (cid:0) PFe= rmI20
ầ ấ ạ ệ ừ Ph n còn l i là công su t đi nt
Pđt = P1 (pcu1 + pFe ) = E’2I’22 cos Ψ2
ữ ệ Ψ 2 Góc l ch pha gi a E’2và I’2
ấ ầ Công su t đ u ra P2; P2= Pđt
ấ ổ ồ T n hao d ng trên dây qu n th c p: (cid:0) Pcu2 = U2I2 cos Ψ2 ứ ấ (cid:0) Pcu2= r2I22
ụ ự ằ ấ ượ S cân b ng công su t tác d ng đ ị ể c bi u th
Hình 1.18: Gi n đ năng l
ng trong MBA
ệ ấ b/ Hi u su t MBA
ệ ầ ấ
2 t
(cid:0)
%
.
1%100
.
1%100
%100.
(cid:0)
(
2 t
Sk t
PkP n 0 PkP cos n 0
2
dm
P Fe )P Fe
P cu
P 2
I
2
2
(cid:0)
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ỉ ố ữ ấ ủ Hi u su t c a mba là t s gi a công su t đ u ra P2 và ầ công su t đ u vào P1: P cu (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ấ P 2 P 1
k
t
I
S S
dm
dm
2
2
ấ ự
ệ
= f((cid:0) ,cos(cid:0) t), cho cos(cid:0) t = const, ta tìm hi u su t c c
Ta th y ấ (cid:0) ạ đ i imax :
(cid:0) (cid:0) (cid:0)
ấ ấ
ắ ổ ằ
P0: Công su t không t i, Pn :công su t ng n m ch ổ ấ ế ả ị ự ạ ằ ổ ồ ổ ạ Hi u ệ ổ ạ su t m.b.a đ t giá tr c c đ i khi t n hao không đ i b ng t n hao ắ b ng t n hao đ ng. ổ bi n đ i hay t n hao s t
ể ủ ệ ố ệ ế ệ ổ
Đn: Đ bi n đ i đi n áp c a h th ng dòng đi n ba pha ta ế dùng máy bi n áp ba pha.
ế ế ạ ổ Có hai lo i máy bi n áp ba pha: + T máy bi n áp ba pha
ế ụ + Máy bi n áp ba pha ba tr
ượ ủ ế
ấ ằ ơ ấ ữ
c kí Dây qu n s c p c a máy bi n áp ba pha đ ệ hi u b ng ch in hoa: pha A: AX, pha B: BY, Pha C: CZ
ấ ượ ữ ườ ằ c kí hi u b ng ch th ng:
ệ ứ ấ Dây qu n th c p đ pha a: ax, pha b: by, pha c: cz
b/ MBA ba pha ba trụ
Hình 1.21
ổ ố ế 1.9.2. T n i dây máy bi n áp ba pha
ơ ả ế ấ ấ
ệ Có 4 cách đ u c b n: Y/Y, Y/Δ, Δ/Δ, Δ/Y, n u đ u hình sao có dây trung tính ta kí hi u Y0
ệ
ổ ấ ệ ệ ữ ệ ệ ấ
ứ ấ ơ ấ ế Kí hi u t đ u dây máy bi n áp: ngoài kí hi u cách ỉ ố đ u còn kí hi u thêm ch s góc l ch pha gi a đi n áp dây s c p và th c p
ỉ ố ữ ệ ệ
ứ ấ ơ ấ ươ ng pháp kim đ ng
ệ Cách ghi kí hi u ch s góc l ch pha gi a đi n áp ồ ằ dây s c p và th c p b ng ph h :ồ
ổ ấ ế vd: máy bi n áp có t đ u dây
Hình 1.22: Biểu thị góc lệch pha
Y/Y12
ệ ố ế 1.9.3. H s máy bi n áp ba pha
ọ ủ ộ ố G i N1 và N2 l n l t là s vòng dây m t pha c a
ứ ấ ơ ấ ầ ượ ộ cuôn s c p và cu n th c p
ỉ ố ơ ấ ữ ế
ứ T s máy bi n áp ba pha gi a dây s c p và dây th c p: ấ
ỉ ố ế ế ủ T s bi n áp dây c a máy bi n áp ba pha:
ỉ ố ế ụ ộ ỉ T s bi n áp dây không ch ph thu c vào
ụ ủ ộ ộ ỉ ố t s vòng dây c a hai cu n mà còn ph thu c
ấ vào cách đ u dây
ố + Khi MBA n i Y/Y
ố + Khi MBA n i Δ/ Δ
ố + Khi MBA n i Δ/ Y
ệ ế ể ệ
ớ ề 1.9.4. Đi u ki n đ các máy bi n áp ba pha làm vi c song song v i nhau
ữ ề ệ
ệ ệ ề ấ ợ ế ế Nh ng máy bi n áp làm vi c song song trong đi u ỏ ki n có l i nh t n u th a mãn các đi u ki n sau:
- 1) Cùng t n i dây
ổ ố
ệ ứ ấ ơ ấ ằ ị ứ - 2) Đi n áp s c p đ nh m c s c p và th c p b ng
ơ ấ nhau :U1I = U1II ;U2I = U2II
- ho c t s máy bi n áp b ng nhau: aI = aII
ặ ỉ ố ế ằ
ệ ằ ạ ắ 3) Đi n áp ng n m ch b ng nhau
ề
ổ ố
1) Đi u ki n cùng t
n i dây:
ế
ế
ổ ố
ế
ứ ấ
ề ủ
ệ
n i dây Y/Δ11 thì N u hai máy bi n áp I có t ổ ố n i dây Y/Δ11, đi u máy bi n áp II cũng có t ả ệ ả ki n này đ m b o cho đi n áp dây th c p c a ế hai máy bi n áp trùng pha nhau .
ế ệ Máy bi n áp làm vi c song song
ế ệ ặ 1.10. Các máy bi n áp đ c bi t
ự ế 1.10.1. Máy t bi n áp
ự ế ượ ọ
ự c g i là MBA t ấ ệ
ẫ ấ ệ ậ ấ ộ Máy t bi n áp hay còn đ ự ế ng u. Máy t bi n áp là MBA có dây qu n đi n áp ủ ộ th p là m t b ph n c a dây qu n đi n áp cao.
ự ế ỏ ượ ấ c
ệ
ị ệ ụ ệ ề ầ ộ Máy t bi n áp m t pha công su t nh đ ế dùng trong các phòng thí nghi m và trong các thi t ỉ b đi n có yêu c u đi u ch nh đi n áp ra liên t c.
ườ ự ế ể ề
ệ ở
ộ
ng dùng đ đi u ơ ệ ộ ể ả ệ ỉ ồ ở ệ ệ ể ố
ệ ấ ầ Máy t bi n áp ba pha th ch nh đi n áp khi m máy các đ ng c đi n không ấ ớ đ ng b ba pha công su t l n đ gi m dòng đi n ạ m máy và dùng đ liên l c trong h th ng đi n có các c p đi n áp g n nhau.
ươ
ự
ệ
bi n áp t
ự ế ộ
ng t ơ ấ ấ
ứ ấ
ủ ấ ơ ấ
ứ ấ
ấ
ề ấ ạ MBA V c u t o và nguyên lý làm vi c máy t ứ ữ ỉ ườ ấ ng, ch khác cách đ u dây gi a hai cu n dây s c p và th thông th ự ế ấ ả c p. Trong máy t bi n áp gi m áp (hình 1.24a) dây qu n th c p là ơ ấ ấ ầ ộ m t ph n c a dây qu n s c p. Trong máy tăng áp (hình 1.24b) dây ầ ủ ộ ấ qu n dây qu n s c p là m t ph n c a dây qu n th c p.
ườ ế Máy bi n áp đo l ng
ầ ệ ớ ườ
ệ ế
ỉ ố ẩ ụ ạ
ế ệ ế ụ ườ ng: máy bi n dòng đi n và máy bi n
ớ ế ệ ặ i ta Khi c n do đi n áp ho c dòng đi n l n, ng ợ ế ệ dùng các máy bi n đi n có t s chính xác k t h p v i các d ng c đo tiêu chu n. Có hai lo i máy bi n áp đo l đi n áp.
ệ ế 1. Máy bi n đi n áp
ệ
ể ế ườ ế ệ ụ ằ ấ ụ ng b ng các d ng c
ệ Máy bi n đi n áp dùng đ bi n đi n áp cao ể thành đi n áp th p đ đo l đo tiêu chu n. ẩ
ụ ạ ụ Các lo i d ng c này
ở ấ ớ ổ có t ng tr r t l n nên
ư xem nh làm vi c ệ ở
ế ộ ả ch đ không t i.
ử ụ
ệ
ế
ượ
ố ắ
ứ ấ
ạ
ố
không đ
c n i t t m ch th c p vì n i
ứ ấ ươ
ạ
ươ
ố ắ ơ
ắ t t m ch th c p t
ng đ
ng n i t t s
ự
ấ
ắ
ạ
ở ướ
ệ
c p nghĩa là gây s có ng n m ch
l
i đi n.
ế ệ 2. Máy bi n dòng đi n
ế ệ ế ể ớ
ụ ụ ằ ố
ệ ỏ ể ụ ẩ Máy bi n dòng đi n dùng đ bi n dòng đi n l n ườ ệ xu ng dòng đi n nh đ đo l ng b ng các d ng c đo tiêu chu n và các m c đích khác.
ệ
ế
ể
ấ
ử ụ ạ
ứ ấ
ừ
ở
ượ ấ ớ ấ
ữ
ơ
ọ
ầ ở
ứ ấ
ể
ấ
ẽ
ầ
ọ
ằ
thông b ng đ u s sinh ra sđđ nh n đ u
dây qu n th c p có th
ấ
ứ
ệ
ấ
ệ
xu t hi n đi n áp cao hàng nghìn vôn làm cho dây qu n th và
ườ ử ụ
ng
i s d ng không an toàn
.
ạ ệ ằ
ồ ươ ệ ệ
ả ế ng pháp h quang đi n. Máy đ ộ ứ ấ
ớ ể ạ ế
ặ ấ ầ ợ ớ ố
ặ ể Là lo i máy bi n áp đ c bi t dùng đ hàn b ng ế ạ ượ c ch t o có đi n ph ệ ớ ố kháng t n l n và cu n dây th c p n i v i đi n kháng ế ệ ngoài K đ h n ch dòng đi n hàn (hình 1.27). Vì th ườ ng đ c tính hàn r t d c, phù h p v i yêu c u hàn đ đi n. ệ
ệ ồ
ơ ấ ố ớ ồ ố ớ ộ ộ ệ
ạ ầ ầ ầ ố ớ ứ Cu n dây s c p n i v i ngu n đi n, cu n dây th ộ ấ c p m t đ u n i v i cu n đi n kháng K r i n i t i que ố ớ ấ hàn, còn đ u kia n i v i t m kim lo i c n hàn.
ệ ở ế ộ ạ ắ ắ ch đ ng n m ch ng n
ứ ấ ạ ế Máy bi n áp làm vi c ấ h n dây qu n th c p.
ỉ ể ể
ế ấ
ổ ổ
ề ổ ố ệ Đ đi u ch nh dòng đi n hàn, có th thay đ i s ứ ấ ủ ặ vòng dây c a dây qu n th c p máy bi n áp hàn ho c ở ằ ệ thay đ i đi n kháng ngoài b ng cách thay đ i khe h ủ không khí c a lõi thép K.
ế ộ
ế ơ ấ ấ ấ ứ ấ ấ Máy bi n áp ba dây qu n là máy bi n áp có m t dây qu n s c p và hai dây qu n th c p
Ư ủ ể ấ ớ ấ u đi m c a mba ba dây qu n so v i mba hai dây qu n:
ả ấ ấ ẻ ơ 1. Giá thành s n xu t r h n mba hai dây qu n.
ặ ằ ơ ỗ ế 2. M t b ng chi m ch bé h n.
ụ ừ
ấ ơ ứ ầ ề ứ ả ặ ấ ấ
ứ ấ ượ ng t dây qu n s sang 3. Liên t c truy n t i năng l ừ ề hai dây qu n th ho c truy n t dây qu n th n y sang dây qu n th khác.
ượ ả ấ ơ ổ ng bé h n mba 2 dây qu n kho ng
ừ ầ ấ 4. T n th t năng l ch ng hai l n.
ế ấ Máy bi n áp ba dây qu n
ủ ể ấ ớ
ế Khuy t đi m c a mba ba dây qu n so v i mba hai dây qu n : ấ
ộ ấ ơ
ậ ủ 1. Đ tin c y c a mba 3 dây qu n bé h n mba 2 ấ dây qu n vì ...
ứ ạ ủ ệ ấ ầ ố 2. Vi c b trí đ u ra c a mba 3 dây qu n ph c t p
ấ ơ h n mba 2 dây qu n.
ế ệ Máy bi n dòng đi n
ẩ ế ị
ế ệ ộ ườ chu n các thi t b đo l bi n dòng có dòng đi n ra ng là 5A nên các máy ừ ấ ở cu n th c p là 5A.
ử ụ ề ế
ế ị ố ế ị ắ ớ ấ ế Khi s d ng máy bi n dòng cung c p cho nhi u thi t b thì ta m c các thi t b n i ti p v i nhau.
ạ ấ C u t o:
ư ộ ế Nh m t máy bi n áp cách ly:
ấ ộ ng là m t vòng,ti t
ộ ệ ơ ấ ớ ườ ớ ế ệ ấ
ế cu n s c p có r t ít vòng th di n dây l n,công su t càng l n thì ti t di n dây càng l n.ớ
ứ ấ ế ấ ấ ỏ
ộ ề ệ cu n th c p có ti t di n dây nh và qu n r t nhi u vòng
ử ụ ượ ể ở ế ộ Khi s d ng máy không đ c đ ch đ không
ơ ấ ủ ệ ế ả ấ t i vì đi n áp phía s c p c a máy bi n dòng r t
ủ ủ ệ ớ l n gây phá h y cách đi n phá h y máy.
ệ
ạ
ắ
Thí nghi m ng n m ch
A.Các kí hi u đ u dây:
ệ ầ
ể ộ
đ i v i máy bi n áp m t pha thì có th tùy ý ố ầ ch n đ u đ uđ u cu i
ố ớ ầ ọ ế ầ
đ i v i máy bi n áp 3 pha đ u đ u và đ u cu i ố
ầ ầ ố
ố ớ ả ầ ấ ọ ộ ế ph i ch n m t cách th ng nh t.
B.Các ki u đ u
ể ấ
đ u sao:
ấ
N u s d ng t i h n h p ng
ế ử ụ
ấ ườ i ta đ u sao ơ ộ ả ỗ ệ ử ụ ạ
ệ ắ ợ ử ụ không s d ng đi n áp ch y đ ng c và s d ng ể đi n áp đ th p sáng
ượ ề ầ c dùng nhi u khi không c n
Đ u tam giác đ đi n áp pha
ấ ệ
C. cách đi u ch nh đi n áp
ệ ề ỉ
Đi u ch nh đi n áp là thay đ i h s MBA k
k= W1/W2
ổ ệ ố ề ệ ỉ
W1: s vòng dây cu n s c p
ơ ấ ộ ố
W2: s vòng dây cu n th c p
ứ ấ ố ộ
D. hi u su t MBA : là t s gi a công su t đ u ra
ỉ ố ữ ệ ấ ầ ấ
(cid:0)
P(cid:0) 2 P 1
ầ ấ P2 và công su t đ u vào P1
ệ ể ế ề
ớ ệ 1.9.4. Đi u ki n đ các máy bi n áp ba pha làm vi c song song v i nhau
ạ Ở ộ ườ ế ả ặ m t tr m bi n áp tăng ho c gi m áp th
ề ệ ộ
ấ ủ ả ằ ả ng đăt 2, ụ ế 3 hay nhi u máy bi n áp làm vi c song song ph thu c ạ vào công su t c a tr m nh m đ m b o:
ụ ề ấ ơ ng cho n i tiêu th trong
ượ ế ữ ườ ữ ế ầ ợ D trù v cung c p năng l ự ố tr ự ng h p s c và c n thi t s a ch a máy bi n áp.
ổ ấ ả ỏ ủ ả ờ
ệ ế ằ ắ
ượ ng trong th i kì t i nh c a Gi m t n th t năng l ố ộ ạ tr m b ng cách c t m t s máy bi n áp làm vi c song song đi