Hotline 1: 0934.893.537  Thành Luân - Thiết bị điện công nghiệp và công trình Hotline 2: 0937.735.453Thành Luân - Thiết bị điện công nghiệp và công trình

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP

CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP  

GồM hai bộ phận chính: lõi thép và dây quấn  

Lõi thép Máy biến áp lioa

Dùng để dẫn từ thông chính của Máy, được chế tạo từ vật liệu dẫn từ tốt, thường là thép kỹ thuật điện Mỏng ghép lại.

Để giảm dòng điện xoáy trong lõi thép, người ta dùng lá thép kỹ thuật điện, hai Mặt có sơn cách điện ghép lại với nhau thành lõi thép. 

Dây quấn Máy biến áp

Được chế tạo bằng dây đồng hoặc nhôM có tiết diện tròn hoặc chữ nhật, bên ngoài dây dẫn có bọc cách điện. 

Máy biến áp có công suất nhỏ thì làM Mát bằng không khí

Máy có công suất lớn thì làM Mát bằng dầu, vỏ thùng có cánh tản nhiệt

NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP LIOA

Khi ta nối dây quấn sơ cấp vào nguồn điện xoay chiều điện áp U1 sẽ có dòng điện sơ cấp I1  (hình 7.2.2)

Dòng điện I1 sinh ra từ thông fi biến thiên chạy trong lõi thép. Từ thông này Móc vòng đồng thời với cả hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp được gọi là từ thông chính.

 Theo định luật cảM ứng điện từ:

e1 = - W1 dfi/dt

e2 = - W2 dfi/dt

W1, W2 là số vòng dây quấn sơ cấp  và thứ cấp.

Hình 7.2.2

Khi Máy biến áp có tải, dưới tác động của sức điện động e2, có dòng điện thứ cấp I2 cung cấp điện cho tải.

Từ thông  fi biến thiên hình sin fi = fiMax sinWt

Ta có:

 

k = E1/ E2= W1/ W2 , k được gọi là hệ số biến áp.  

 

Bỏ qua điện trở dây quấn và từ thông tản ra ngoài không khí ta có:

 U1/ U2 xấp xỉ E1/ E2 = W1/ W2 = k  

Bỏ qua Mọi tổn hao trong Máy biến áp, ta có:

U2 I2xấp xỉ U1 I1 suy ra U1/U2 xấp xỉ I2/I1 =W1/W2 = k  

 

CÁC PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG ĐIỆN VÀ TỪ CỦA MÁY BIẾN ÁP

Theo quy tắc vặn nút chai, chiều fi phù hợp với chiều i1, e1 và i1 cùng chiều . 

Chiều i2 được chọn ngược với chiều e2 nghĩa là chiều i2 không phù hợp với chiều fi theo quy tắc vặn nút chai.

Trong Máy biến áp còn có từ thông tản fit1 , fit2 ( hình 7.3.a)

Từ thông tản được đặc trưng bằng điện cảM tản .

Điện cảM tản dây quấn sơ cấp L1 : L1 = fit1 /i1

Điện cảM tản dây quấn thứ cấp L2 : L2= fit2 /i2

 

 

 

 

Hình 7.3.a

7.3.1. Phương trình cân bằng điện áp trên dây quấn sơ cấp

Áp dụng định luật Kiếchốp 2 dạng phức cho Mạch điện hình 7.3.b :

 

 

trong đó X1 = L1 W

Hình 7.3.b

7.3.2. Phương trình cân bằng điện áp trên dây quấn thứ cấp

Áp dụng định luật Kiếchốp 2 dạng phức cho Mạch điện hình 7.3.c :

 

 

Hình 7.3.c

 

 

Trong đó X2 = L2.W

 

Phương trình cân bằng từ

 

Điện áp lưới điện đặt vào Máy biến áp U1xấp xỉ E1 = 4.44 fiW1fiMax không đổi, cho nên từ thông chính fiMax sẽ không đổi.

Phương trình cân bằng từ dưới dạng số phức:

SƠ ĐỒ THAY THẾ MÁY BIẾN ÁP

Từ các phương trình cân bằng điện từ ta xây dựng Mô hình Mạch điện cho Máy biến áp. Sơ đồ thay thế là sơ đồ điện phản ảnh đầy đủ quá trình năng lượng trong Máy biến áp,  ta có hệ phương trình:

 

 

Trong đó:

Từ hệ phương trình trên ta xây dựng được sơ đồ thay thế cho Máy biến áp

(hình 7.4.a)

Hình 7.4.a

CHẾ ĐỘ KHÔNG TẢI CỦA MÁY BIẾN ÁP

Là chế độ Mà phía thứ cấp hở Mạch và phía sơ cấp được đặt vào điện áp.

 

Đặc điểM chế độ không tải của Máy biến áp

Dòng điện không tải I0

Ta có : I0 = U1/ z0  

 

Tổng trở z0 rất lớn vì thế I rất nhỏ:    I0 =(3% -10% )I1đM

 

Công suất không tải P0

P0 = R0 I20=Rth I2th = Pst

Hệ số công suất cosP0

 

Thí nghiệM không tải của Máy biến áp

Xác định hệ số biến áp k, tổn hao sắt từ Pst, Xth, Rth, cosP0, I0

Sơ đồ thí nghiệM

Vôn kế V1 chỉ U1đM; vôn kế V2 chỉ U2đM

AMpe kế A chỉ dòng điện không tải I0

Oát Mét W chỉ công suất không tải P0

  • Hệ số biến áp k :    k = W1/W2 =U1đM/U2đM
  • Dòng điện không tải phần trăM :  I0 % = I0/I1đM .100% = (3% ¸ 01%) I1đM
  • Điện trở không tải:    R0=P0/I20 xấp xỉ Rth
  • Tổng trở không tải:   z0 = U1đM /I0

Điện kháng không tải: 

              

 

            Xthxấp xỉXo

  • Hệ số công suất không tải:  cosP0 = P0/(U1đMI0 ) = 0.1 ¸0.3

CHẾ ĐỘ NGẮN MẠCH CỦA MÁY BIẾN ÁP

Là chế độ Mà phía thứ cấp bị nối tắt lại và phía sơ cấp vẫn đặt vào điện áp. Đây là tình trạng sự cố.  

 

ĐẶC ĐIỂM CHẾ ĐỘ NGẮN MẠCH CỦA MÁY BIẾN ÁP

Phương trình và sơ đồ thay thế của Máy biến áp ngắn Mạch.

Sơ đồ thay thế

Tổng trở z’2 rất nhỏ so với zth , nên có thể bỏ nhánh từ hoá .

Dòng điện ngắn Mạch In:

In = U1đM/zn

 

Rn: điện trở ngắn Mạch Máy biến áp

Xn: điện kháng ngắn Mạch Máy biến áp.

zn : tổng trở ngắn Mạch Máy biến áp

Zn rất nhỏ cho nên In rất lớn:

In = U1đM/zn xấp xỉ (10 ¸ 25) I1đM ( tình trạng sự cố)  

THÍ NGHIỆM NGẮN MẠCH CỦA MÁY BIẾN ÁP

Xác định tổn hao trên điện trở dây quấn và các thông số R1, X1, R2, X2

Sơ đồ thí nghiệM ngắn Mạch 

Dây quấn sơ cấp nối với nguồn qua bộ điều chỉnh điện áp . 

Nhờ bộ điều chỉnh điện áp, ta có thể điều chỉnh điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp bằng Un sao cho dòng điện trong các dây quấn đạt giá trị định Mức.

Un % = Un /U1đM 100% = (3¸10 %) U1đM

Công suất đo trong thí nghiệM ngắn Mạch Pn là tổn hao trong điện trở 2 dây quấn.

  • Tổng trở ngắn Mạch:   zn = Un /I1đM
  • Điện trở ngắn Mạch:  Rn= Pn/I21đM
  • Điện kháng ngắn Mạch  

  

 

  • Thông số dây quấn

R1 =R’2 = Rn /2

X1 =X’2 =Xn/2

Biết hệ số biến áp, tính được thông số thứ cấp chưa quy đổi.

R2=R’2/k2 ;X2=X’2/k2

 

CHẾ ĐỘ CÓ TẢI CỦA MÁY BIẾN ÁP LIOA

Chế độ có tải là chế độ trong đó dây quấn sơ cấp nối với nguồn điện áp định Mức, dây quấn thứ cấp nối với tải.

Hệ số tải :    kt = I2/I2đM= I1/I1đM

kt=1 tải định Mức, kt<1 non tải, kt >1 quá tải.

Độ biến thiên điện áp thứ cấp.

dU2% = (U2đM-U2)/ U2đM .100%

Đặc tính ngoài của Máy biến áp

Quan hệ U2 = fi(I2), khi U1 =U1đM và cosPt = const.

Điện áp thứ cấp U2 là: U2 = U2đM -dU2 = U2đM (1 - dU2%/100)

Tổn hao và hiệu suất Máy biến áp

- Tổn hao trên điện trở dây quấn sơ cấp và thứ cấp gọi là tổn hao đồng 

dPđ =dPđ1+dPđ2 = I12R1 +I22R2 = kt2Pn

trong đó Pn là công suất đo được trong thí nghiệM ngắn Mạch .

- Tổn hao sắt từ dPst trong lõi thép do dòng điện xoáy và từ trể gây ra.. Tổn hao sắt từ bằng công suất đo khi thí nghiệM không tải. dPst = P0

Hiệu suất Máy biến áp h:

h=P2/P1 = P2/(P2 + dPst +dPđ) = ktSđM cosPt /( ktSđM cosPt +P0 +kt2Pn)

 P2= S2 cos Pt = ktSđM cosPt

Nếu cosPt không đổi, hiệu suất cực đại khi hxích ma /xích ma kt = 0 suy ra kt2Pn =P0

Hệ số tải ứng với hiệu suất cực đại:

 

 

Đối với Máy biến áp công suất trung bình và lớn, hiệu suất cực đại khi hệ số tải 

 kt= 0.5 /0.7 

CTY TNHH QUỐC TẾ THÀNH LUÂN

Chúng tôi chuyên phân phối các thiết bị điện công nghiệp, công trình và dân dụng
 
Hotline: 0937735453/0934893537
Địa chỉ: 285 Lê Lợi, F4, TP.Tuy Hòa, Phú Yên
CN: 109/10 Bành Văn Trân, F7, Tân Bình, Hồ Chí Minh

Mạng Xã Hội

Chứng nhận TMĐT

Lioa, ổn áp lioa, lioa nhật linh, dụng cu cầm tay bosch"

Lioa, ổn áp lioa, lioa nhật linh, dụng cu cầm tay bosch"

Lioa, ổn áp lioa, lioa nhật linh, dụng cu cầm tay bosch"