intTypePromotion=3

Tài liệu thiết kế máy biến áp

Chia sẻ: Tên Họ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

0
175
lượt xem
88
download

Tài liệu thiết kế máy biến áp

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Máy biến áp (MBA) là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lí cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp của nguồn điện xoay chiều nhưng vẫn giữ nguyên tần số, dùng để truyền tải và phân phối điện năng

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tài liệu thiết kế máy biến áp

  1. Chương 6 Máy Biến Áp § 6-1. Khái niệm chung § 6-2. Cấu tạo máy biến áp § 6-3. Nguyên lý làm việc của máy biến áp § 6-4. phương trình cân bằng điện và từ của máy biến áp § 6-5. Sơ đồ thay thế máy biến áp § 6-6. các chế độ làm việc của máy biến áp
  2. Chương 6 Máy Biến Áp § 6-7. Máy biến áp ba pha § 6-8. Sự làm việc song song của các máy biến áp
  3. Chương 6 Máy Biến Áp § 6-1. Khái niệm chung § 6-2. Cấu tạo máy biến áp § 6-3. Nguyên lý làm việc của máy biến áp § 6-4. phương trình cân bằng điện và từ của máy biến áp § 6-5. Sơ đồ thay thế máy biến áp § 6-6. các chế độ làm việc của máy biến áp
  4. Chương 6 Máy Biến Áp § 6-7. Máy biến áp ba pha § 6-8. Sự làm việc song song của các máy biến áp
  5. Chương 6 Máy Biến Áp § 6-1. Khái niệm chung 1. Định nghĩa 2. Các đại lượng định mức 3. Công dụng của máy biến áp Đầu chương
  6. Chương 6 Máy Biến Áp § 6-1. Khái niệm chung 1. Định nghĩa 2. Các đại lượng định mức 3. Công dụng của máy biến áp Đầu chương
  7. Chương 6 Máy Biến Áp 1. Định nghĩa Máy biến áp (MBA) là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lí cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp của nguồn điện xoay chiều nhưng vẫn giữ nguyên tần số, dùng để truyền tải và phân phối điện năng.Sơ đồ cung cấp điện, máy biến áp được ký hiệu như hình 6-1: MBA Sơ cấp Thứ cấp U1, I1, f U2, I2, f Hình 6.1 + Đầu vào MBA nối với nguồn điện, gọi là sơ cấp, các đại lượng các thông số phía sơ cấp có chỉ số 1: U1, I1, ... Đầu chương
  8. Chương 6 Máy Biến Áp + Đầu ra nối với tải, gọi là thứ cấp, các đại lượng các thông s ố phía thứ cấp có chỉ số 2: U2, I2, ... + Nếu điện áp thứ cấp cao hơn so với điện áp sơ cấp gọi là MBA tăng áp. + Nếu điện áp thứ cấp thấp hơn so với điện áp sơ cấp gọi là MBA hạ áp. Đầu chương
  9. Chương 6 Máy Biến Áp 2. Các đại lượng định mức a, Điện áp định mức + Điện áp định mức sơ cấp U1đm: là điện áp quy định cho dây quấn sơ cấp (do nhà chế tạo quy định). + Điện áp thứ cấp định mức U2đm: là điện áp giữa các cực của dây quấn thứ cấp, khi dây quấn thứ cấp hở mạch và điện áp đ ặt vào dây quấn sơ cấp là định mức, đơn vị là KV. b, Dòng điện định mức Dòng điện định mức là dòng điện quy định cho mỗi dây qu ấn của MBA, ứng với công suất định mức và điện áp định mức. Đơn vị là A. Đầu chương
  10. Chương 6 Máy Biến Áp - Với MBA một pha dòng điện định mức là dòng điện pha, điện áp định mức là điện áp pha - Với MBA ba pha dòng điện định mức là dòng điện dây, điện áp định mức là điện áp dây. c, Công suất định mức Công suất định mức của MBA là công suất biểu kiến thứ cấp ở ch ế độ làm việc định mức, ký hiệu Sđm - KVA - MBA 1 pha: Sđm = U2đm-.I2đm = U1đm-.I1đm 3 3 - MBA 3 pha: Sđm = U2đm-.I2đm = U1đm-.I1đm Ngoài ra trên máy có ghi: tần số, số pha, sơ đồ n ối dây, điện áp ng ắn mạch, chế độ làm việc ... Đầu chương
  11. Chương 6 Máy Biến Áp 3. Công dụng của máy biến áp - Dùng trong truyền tải và phân phối điện năng, sơ đồ khối nh ư hình 6- 2 MBA hạ áp MBA tăng áp Nguồn Tải Đường dây Hình 6.2 - Dùng trong các thiết bị lò nung, hàn điện, đo lường, làm bộ ngu ồn trong các thiết bị điện tử ... Đầu chương
  12. Chương 6 Máy Biến Áp § 6-2. Cấu tạo máy biến áp Máy biến áp có 2 bộ phận chính: lõi thép và dây quấn . 1. Lõi thép máy biến áp 2. Dây quấn MBA 3. Các phần phụ khác Đầu chương
  13. Chương 6 Máy Biến Áp § 6-2. Cấu tạo máy biến áp Máy biến áp có 2 bộ phận chính: lõi thép và dây quấn . 1. Lõi thép máy biến áp 2. Dây quấn MBA 3. Các phần phụ khác Đầu chương
  14. Chương 6 Máy Biến Áp 1. Lõi thép máy biến áp Lõi thép MBA dùng để dẫn từ thông chính của máy, được chế tạo từ các vật liệu dẫn từ tốt thường là thép kĩ thuật điện có bề dày từ 0,35÷ 0,5mm. Lõi thép gồm 2 bộ phận: trụ và gông. w2 w1 + Trụ: là nơi để đặt dây quấn.Trụ có tiết diện vuông (dùng cho các MBA có công suất nhỏ) hoặc chữ nhật (dùng cho các MBA có công suất trung bình và lớn). Hình 6-3 + Gông: là phần khép kín mạch từ giữa các trụ. Trụ và gông tạo thành một mạch từ khép kín gọi là lõi thép máy bi ến áp như hình 6-3. Để giảm tổn hao do dòng xoáy người ta pha thêm 2 % Silic vào các lá thép kỹ thuật điện. Đầu chương
  15. Chương 6 Máy Biến Áp 2. Dây quấn MBA Dây quấn MBA thường được chế tạo bằng đồng (hoặc bằng nhôm) có tiết diện tròn hoặc chữ nhật, bên ngoài có bọc lớp cách điện. Dây qu ấn gồm nhiều vòng dây và được lồng vào trụ lõi thép. Giữa các vòng dây, giữa các dây quấn được cách điện với nhau và dây quấn được cách điện với lõi thép. Từ thông Máy biến áp thường có 2 hoặc nhiều dây chính φ Dây quấn điện áp cao Gông quấn. Khi các dây quấn đặt trên cùng 1 trụ thì dây quấn điện áp thấp đựơc đặt sát vào trụ thép, dây quấn điện áp cao đựơc đặt Trụ Dây quấn điện áp lồng ra ngoài để giảm bớt vật liệu cách thấp Hình 6-4 điện, như hình 6 -4. Đầu chương
  16. Chương 6 Máy Biến Áp 3. Các phần phụ khác Để làm mát và tăng cường cách điện cho MBA, người ta thường đặt lõi thép và dây quấn trong 1 thùng chứa dầu MBA có tác dụng cách điện và làm mát. Với các MBA có công suất lớn vỏ thùng dầu thường có gắn các cánh tản nhiệt. Ngoài ra còn có các sứ xuyên để nối dây quấn ra ngoài, bộ phận chuyển Hình 6.5 mạch để điều chỉnh điện áp, rơle hơi để bảo vệ máy, bình dẫn dầu, thiết bị chống ẩm, bề ngoài MBA như hình 6.5 Đầu chương
  17. Chương 6 Máy Biến Áp § 6-3. Nguyên lý làm việc của máy biến áp Xét sơ đồ nguyên lí làm việc của máy biến áp một pha có 2 dây qu ấn w 1 và w2 như hình 6-6: i1 Khi nối dây quấn có số vòng w1 vào w2 w1 u1 nguồn điện xoay chiều có điện áp u1 sẽ có dòng điện i1 chạy qua. Dòng điện i1 sinh ra từ thông φ biến thiên φ chạy trong lõi thép (xác định chiều theo quy Hình 6-6 tắc vặn nút chai). Từ thông này móc vòng (xuyên qua) đồng thời với cả 2 dây qu ấn sơ cấp w 1 và thứ cấp w2 gọi là từ thông chính. Đầu chương
  18. Chương 6 Máy Biến Áp Theo định luật cảm ứng điện từ, sự biến thiên của từ thông φ sẽ cảm ứng vào 2 dây quấn sơ cấp w1 và thứ cấp w2 các sức điện động tương ứng là e1 và i2 i1 dφ e2: Dây quấn sơ cấp: e1 = -w1 (6.1) dt w2 w1 e1 u2 u1 e2 dφ Dây quấn sơ cấp: e2 = -w2 (6.2) dt φ Hình 6-6 Khi máy biến áp không tải, dây quấn thứ cấp hở mạch nên dòng thứ c ấp i2=0, từ thông chính trong mạch chỉ do dòng sơ cấp i1 sinh ra và được gọi là dòng điện không tải (kí hiệu i0) gây ra. Khi máy biến áp có tải, dây quấn thứ cấp nối với tải, dưới tác động của sức điện động e2 có dòng thứ cấp i2 cung cấp điện cho tải. Khi đó từ thông chính do cả 2 dòng sơ cấp i1 và thứ cấp i2 sĐầu chương inh ra.
  19. Chương 6 Máy Biến Áp Do điện áp u1 có dạng sin nên từ thông biến thiên cũng có dạng sin: φ = Φmaxsinωt (6.3) π dφ d(Φ max sinωt ) = - w1ωΦmax.cosωt = 2πf w1Φmaxsin(ωt - 2) Ta có: e1 = - w1 = - w1 dt dt π π 2 2 2 2 4,44 f w1Φmaxsin(ωt - E1. sin(ωt - Tương tự= : )= ) (6.4) π dφ d(Φ max sinωt ) = - w2ωΦmax.cosωt = 2πf w2Φmaxsin(ωt - 2 e2 = - w2 = - w 2 ) dt dt π π 2 2 = 4,44 f w2Φmaxsin(ωt - 2 ) = E2. sin(ωt - 2 ) (6.5) Trong đó: E1 = 4,44 f w1Φmax là trị hiệu dụng của sức điện động sơ cấp. E2 = 4,44 f w2Φmax là trị hiệu dụng của sức điện động thứ cấp. Đầu chương
  20. Chương 6 Máy Biến Áp Từ (6.4) và (6.5) ta thấy 2 sức điện động sơ cấp và thứ c ấp có cùng tần số f nhưng có trị hiệu dụng khác nhau. Chia E1 cho E2, ta có: w1 E1 trong đó: k được gọi là hệ số máy biến áp k = E2 = w 2 Nếu bỏ qua tổn thất điện áp trên dây quấn sơ cấp và thứ c ấp thì: U 1 ≈ E1 E1 w1 U1 và U2 ≈ E2 . Ta có: ≈ k2 E= = U2 w2 Nghĩa là: tỉ số điện áp sơ cấp và thứ cấp bằng tỉ số vòng dây t ương ứng + Khi k > 1 thì U1 > U2: ta có máy biến áp hạ áp + Khi k < 1 thì U1 < U2: ta có máy biến áp tăng áp Như vậy dây quấn sơ cấp và thứ cấp không trực tiếp liên hệ v ới nhau v ề điện nhưng nhờ có từ thông chính mà năng lượng đã chuy ển t ừ dây qu ấn sơ cấp sang thứ cấp. Một cách gần đúng, có thể bỏ qua t ổn th ất trong I2 U1 MBA thì: I1 U2 U1. I1 ≈ U2. I2 hay k ≈ ≈ Đầu chương

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản