Bài giảng Điện công nghiệp bài: Máy biến áp 1 pha

Bộ công THƯƠNGTrường cao đẳng công nghiệp Việt đức--------------- o0o --------------- BÀI GIẢNG CHUYấN NGÀNH ĐIỆN CNCâu hỏi kiểm tra bài cũChọn phương án đúng trong các phương án sau Công dụng của máy biến áp là :a . Biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp xoay chiều và truyền tải công suấtb. Biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều và truyền tải công suấtc. Biến đổi điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều và truyền tải công suấtd. Biến đổi điện áp một chiều thành điện áp một chiều và truyền tải công suất( Đ )4.4 Máy biến áp 1 pha4.4.1 Cấu tạo Gồm 2 phần chính: Lõi thép và dây quấn DÂY QUẤNLõi Thépa. Lõi thép- Dùng để dẫn từ thông chính của máy, lõi thép gồm 2 phần chính : + Trụ từ: dùng để đặt dây quấn + Gông từ: Để khép kín mạch từ- Trụ và gông tạo thành mạch từ khép kín- Mạch từ của lõi được chế tạo ghép bằng nhiều lá thép kỹ thuật điện có chiều dày (0,35 ~ 0,5) mm, bề mặt của mỗi lá thép có phủ sơn cách điện, để giảm dòng điện xoáy sinh ra trong lõi thép.- Theo hình dáng lõi thép chia ra hai loại : + Máy biến áp kiểu lõi : Dây quấn bao quanh trụ thép Hình a. cấu tạo Máy bién áp một phaDây quấn hạ ápGDây quấn cao áp12TTrụGông+ Máy biến áp kiểu bọc : Mạch từ được phân nhánh ra hai bên và bọc lấy một phần dây quấn. Hình b. Máy bién áp kiểu bọc- Là bộ phận dẫn điện của máy biến áp, làm nhiệm vụ thu năng lượng vào và truyền năng lượng ra.- Gồm hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp- Vật liệu làm dây quấn thường bằng đồng hoặc nhôm, có tiết diện tròn hoặc hình chữ nhật.- Theo cách sắp xếp dây quấn cao áp và hạ áp chia ra 2 loại dây quấn chính:+ Dây quấn đồng tâm+ Dây quấn xen kẽ b. Dây quấn* Dây quấn đồng tâm:- Có tiết diện ngang là những vòng tròn đồng tâm. Dây hạ áp quấn phía trong gần trụ thép, dây cao áp quấn phía ngoài - Dây quấn hình trụ- Dây quấn hình xoắn b/ Dây tròn nhiều lớp a/ Dây bẹt hai lớp Dõy quấn hỡnh trụ + Dây quấn hình trụVới tiết diện dây nhỏ dùng dây tròn quấn nhiều lớp với tiết diện lớn dùng dây bẹt quấn 2 lớp. * Dây quấn hình xoắn: Gồm nhiều dây bẹt chập lại quấn theo đường xoắn * Dây quấn xen kẽ: Các dây cao áp và hạ áp lần lượt xen kẽ nhau dọc theo trụ thép. HAcATrục. Vỏ máy- Dùng để bảo vệ máy và cách điện máy biến áp - Ngoài ra trên vỏ máy còn có thùng dầu máy biến áp,gắn cánh tản nhiệt nếu là máy biến áp có công suất lớn4.4.2 Nguyên lý hoạt động a. Sơ đồ nguyên lý b. Nguyên lý làm việcU1I1U2W1W2I2ZtTừ thụng biến thiờnE1≈U1≈U2≈I1E2≈I2A05A0 Giả sử từ thông được sinh ra là 1 hàm dạng hình sin( 1) Đặt U1 W1 i1 chính e1`, e2 U2 i2Như vậy năng lượng của dòng xoay chiều đã được truyền từ dây sơ cấp sang thứ cấp* Theo định luật cảm ứng điện từ, suất điện động cảm ứng trong dây quấn sơ cấp và thứ cấp là: (2) (3) Trong đó: (4)(5)Là trị số hiệu dụng suất điện động của dây quấn sơ cấp và thứ cấp* Từ phương trình (1), (2) và (3):- Suất điện động cảm ứng trong dây quấn chậm pha so với từ thông sinh ra nó 1 góc /2. Dây quấn thứ cấp hở mạch, I2 = 0. Lúc này từ thông chính trong lõi thép chỉ do dòng sơ cấp sinh ra. Dây quấn thứ cấp nối với tải, dưới tác động của suất điện động e2 có dòng thứ cấp i2 cung cấp điện cho tải. Từ thông chính do đồng thời cả 2 dòng điện sơ cấp, thứ cấp sinh ra.- Khi máy biến áp không tải:- Khi máy biến áp có tải:4.4.3 Hệ số của máy biến áp - Nếu chia E1 cho E2 ta có : k gọi là hệ số MBA.Nếu bỏ qua Rdây và tản ra ngoàiTa có thể coi: U1  E1 và U2  E2U1U2k ==E1E2=W1W2= k E1E2=W1W2Mặt ≠ ta có P1=P2 U1.I1=U2.I2U1/U2=I2/I1 Kết luận: Như vậy muốn thay đổi điện áp ra thứ cấp máy biến áp ta thay đổi số vòng dây thứ cấp. W2U1W1U2 =- Với máy tăng áp:U2 > U1; W2 >W1; k 1Ví dụ: Cho máy biến áp một pha có U1 = 220 v W1 = 1000 vòng W2 = 500 vòng Giá trị của điện áp U2 làa. 110 v b. 227 vc. 340 vd. 440 vLà máy biến áp giảm áp( Đ )