BÀI : CÁC THIẾT BỊ CẤP NHIỆT 3.2 MÁY BIẾN ÁP PHA 3.2.1 Khái niệm chung Chức máy biến áp gì? a) Cơng dụng: Máy biến áp loại thiết bị điện từ tỉnh, dùng biến đổi dòng điện xoay chiều từ cấp điện áp sang cấp khác giữ nguyên tần số Máy biến áp (MBA) dùng nhiều hệ thống truyền tải phân phối điện Loại MBA pha dùng phổ biến gia đình Hệ thống truyền tải phân phối điện Một số hình ảnh máy biến áp Máy biến áp cơng nghiệp Máy biến áp gia đình b) Phân loại: Theo số pha: MBA pha, MBA ba pha Theo cấu tạo dây quấn: MBA cách ly (máy biến áp cảm ứng, MBA hai dây quấn), MBA tự ngẫu Theo phương pháp làm mát: MBA làm mát dầu, MBA làm mát khơng khí 3.2.2 Cấu tạo máy biến áp mơt pha : Gồm có hai phần a) Mạch từ : Lõi thép làm thép kĩ thuật điện(dày từ 0,35mm đến 0,5mm có lớp cách điện bên ngồi) ghép lại thành khối Dùng để dẫn từ cho máy U-I U-U E-I Hình 3.6: Các dạng mạch từ máy biến áp pha Lá thép kĩ thuật điện b) Dây quấn - Làm dây điện từ(tráng lớp cách điện) quấn lõi thép - Máy biến áp pha thường có dây quấn: + Dây quấn sơ cấp: nối với nguồn, kí hiệu U1, có N1 vịng dây + Dây quấn thứ cấp: lấy điện sử dụng, kí hiệu U2, có N2 vịng dây Dây quấn sơ cấp Lõi thép Dây quấn thứ cấp Phương pháp có ưu điểm điện áp giảm xuống, mạch tự động đóng lại Khuyết điểm cắt mạch điện không cắt mạch điện vào Mạch điện gồm cầu phân áp để làm mạch so sánh điện áp điốt zener 6V nối với cầu phân áp cực B hai transistor nối với rơle Khi điện áp cao, điện áp cầu phân áp vượt ngưỡng điốt zener, dòng điện qua cực B làm T1 dẫn kéo theo T2 dẫn Rơle có điện cắt mạch tải Khi điện áp xuống thấp, T1 T2 ngắt, rơle điện đóng mạch tải lại * Cách sử dụng survolteur: Khi điện áp nguồn giảm, tăng núm điều chỉnh bậc lên điện áp U2 đạt định mức Khi điện áp nguồn mạnh, trở lại điện áp bình thường, lúc điện áp U2 lại tăng lên điện áp định mức Dĩ nhiên điện áp hai đầu stắcte tương ứng tăng lên gần 100V, làm stắcte hoạt động, đóng mạch hệ chng báo, dẫn dịng điện qua chuông báo reo vang báo hiệu cho người sử dụng phải điều chỉnh lại núm bậc mà điện áp U2 định mức, chng báo khơng reo khu vực có nguồn điện tăng điện áp bất thường dùng máy biến áp phần cuộn dây để hiệu chỉnh điện áp U2 giảm xuống cho định mức Nguồn vào 110 220V Nguồn 110V 220V V Stắcte Chuông K a) V b) Hình 3.16: sơ đồ máy tăng giảm điện áp (Dạng 1) a) Hình dạng bên b) Sơ đồ nguyên lý Nguồn vào Nguồn 110 220 V V 110V/220V 220 160 110 K1 80 Stắcte K2 a) Chuông b) Hình 3.17: sơ đồ máy tăng giảm điện áp (Dạng 2) a) Hình dạng bên b) Sơ đồ nguyên lý V A Cụ thể hơn: Trường hợp nguồn vào 220V: Đặt K1 vị trí 220V; K2 vị trí số cấp nguồn cho survolteur Bật K2 tăng dần từ số lên, quan sát đồng hồ thấy 220V dừng lại Nếu tăng K2 tối đa (số 9) mà điện áp thấp (< 220V) tắt máy Chuyển K2 về, sau chuyển K1 vị trí 160V tăng K2 lên tương tự Trường hợp nguồn vào 110V: Đặt K1 vị trí 110V kết hợp điều chỉnh K2 tương tự Nếu nguồn bị sụt áp nhiều, chuyển K1 sang vị trí 80V điều chỉnh lại K2 tương tự Sơ đồ đổi nguồn ∼ N NGUỒN NGUỒN CD CHÍNH RA TẢI RA TẢI SUR CD SUR RA SURVOLTUR VÀO SƠ ĐỒ ĐỔI NGUỒN DÙNG CD ĐẢO PHA SUR RA SURVOLTUR VÀO SƠ ĐỒ ĐỔI NGUỒN DÙNG CD ĐẢO PHA 2) Ổn áp: Nhìn chung loại ổn áp thị trường đa dạng Tuy nhiên ta phân làm ba loại chính: ổn áp sắt từ, ổn áp sử dụng rơle, ổn áp sử dụng mạch servo để điều chỉnh điện áp Do hai mạch sau có liên quan nhiều kiến thức điện tử nên xét môn Điện tử ứng dụng Ở giới thiệu sơ nguyên lý làm việc sơ đồ khối chúng a Mạch ổn áp sắt từ: Nguyên lý mạch lợi dụng đặc tính ổn định điện áp mạch LC để tạo điện áp ổn định đầu Tiêu biểu cho loại ổn áp sắt từ 500W Liên Xô thông dụng thị trường Điện áp mào đầu nối với biến áp hình xuyến đồng thời nối với cuộn kháng có lỏi sắt hình chữ U để tạo cảm ứng Đầu cuộn kháng lấy làm ngỏ đầu nối với tụ điện khoảng 16mF Đầu điện áp vào lại qua cuộn kháng thứ hai trước vào biến áp hình xuyến Một cuộn dây thứ ba quấn chung lỏi cuộn kháng thứ hai đầu nối với đầu cuối biến áp cịn đầu nối đầu cịn lại tụ (xem sơ đồ hình 3.16) Do tính chất bảo hịa từ lỏi sắt mạch LC, điện áp hai đầu không đổi điện áp đầu vào thay đổi nhiều Sự chênh lệch hai điện áp vào nằm hai cuộn kháng Ưu điểm loại ổn áp sắt từ điện áp không dao động điện áp vào thay đổi, độ ổn định điện áp cao ( 5%) điện áp vào thay đổi đến 50% Khuyết điểm lỏi sắt nóng chạy chế độ bảo hịa Vì nên sử dụng cơng suất 50% công suất định mức Điều cần nhớ thứ hai không nên để gần thiết bị điện tử dễ bị ảnh hưởng từ trường TV, đầu máy VHS từ trường ổn áp sắt từ mạnh b Ổn áp sử dụng rơ le Ổn áp dùng rơ le có cấu tạo tương tự survolteur khác chỗ dùng rơle để chuyển đổi điện áp tự động hai đầu biến áp mạch điện tử đóng vai trị so sánh điện áp, giải mã tín hiệu điều khiển rơle đóng mơ cho điện áp dao động phạm vi nhỏ Điện áp vào Điện áp chuẩn So sánh điện áp Khuếch đại tín hiệu Giả mã Rơ le sang SCD đóng cắt Hình 3.19: Sơ đồ khối ổn áp dùng rơle Trong sơ đồ, ta nhận thấy tín hiệu điện áp vào giảm áp so sánh với mức điện áp chuẩn Sự sai lệch khuếch đại lên đưa qua giải mã để đóng rơ le giữ cho điện áp ổn định Ưu điểm loại ổn áp có cấu tương đối đơn giản, giá thành hạ Khuyết điểm điện áp thay đổi khoảng không ổn định cao trường hợp ổn áp dùng mạch servo, sau thời gian sử dụng rơle thường bị hư hỏng mặt vít c ổn áp dùng mạch servo: Để khắc phục khuyết điểm mạch ổn áp dùng rơle, người ta chế tạo ổn áp dùng mạch servo Cấu tạo mạch gồm cuộn dây có hai lớp quấn lỏi sắt hình xuyến Lớp ngồi cuộn dây mài mịn lớp êmay cách điện Một giá than có gắn động DC điều khiển mạch servo Mạch có nhiệm vụ lấy điện áp chuẩn đầu để đem so sánh điều khiển động DC quét cuộn dây để có điện áp không đổi Điện áp đầu vào đầu nối với giá than đầu nối với đầu dây 110V 220V Ngỏ lấy cuộn dây cho ổn áp làm hai chức năng: tăng áp giảm áp Điện áp chuẩn So sánh Khuếch đại tín hiệu Điều khiển động servo Điện áp Xử Lý tín hiệu Hình 3.20: Sơ đồ khối hệ thống servo điều chỉnh điện áp Để bảo vệ áp trường hợp mạch có cố, nhà sản xuất cịn thiết kế thêm bảo vệ áp Khi điện áp cao so với mức chỉnh định, rờ le tác động làm cắt mạch ra, bảo vệ thiết bị khơng bị hư hỏng Ngồi số loại ổn áp cịn có trang bị thêm mạch trể (Delay times) để sử dụng cho tủ lạnh, máy lạnh Khi điện áp vào nhấp nháy, mạch tự động cắt Sau phút mạch tự động đóng điện trở lại Thời gian trể lượng ga tủ lạnh, máy lạnh kịp ngưng tụ bầu chứa, không bị tải lúc khởi động làm cháy bơm Ưu điểm loại ổn áp điện áp ổn định, chế tạo cơng suất từ vài trăm watt đến hàng trăm kW, điện áp vào thay đổi rộng điện áp đứng vững Khuyết điểm chúng giá thành cao, thời gian điều chỉnh chậm phải chờ động quay chổi than Ngoài hư hỏng phần khí điện tử thường hay xảy ... động E1 E2 Nếu bỏ qua điện trở dây quấn tổn hao ta có: U1 = E1 U2 = E2 U E1 n1 = = =K U E n2 K: tỉ số biến áp K >1 ⇔ U1 > U2: Máy biến áp giảm áp K