Khái ni ệ m chung MBA là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi 1 HTĐ xoay chiều ở điện áp này 1 HTĐ xoay chiều ở điện áp khác với tần số không
Trang 1T Ổ NG LIÊN Đ OÀN LAO ĐỘ NG VI Ệ T NAM
KHOA Đ I Ệ N- Đ I Ệ N T Ử
MÔN H Ọ C: MÁY Đ I Ệ N 1
MÃ MÔN: 401005
Trang 2CH ƯƠ NG 2: MÁY BI Ế N ÁP
2.1 Khái ni ệ m chung
2.2 Quan h ệ đ i ệ n t ừ trong máy bi ế n áp
2.3 Các đặ c tính làm vi ệ c ở t ả i đố i x ứ ng c ủ a máy bi ế n áp 2.4 Các đặ c tính làm vi ệ c ở t ả i không đố i x ứ ng c ủ a máy
bi ế n áp (T ự h ọ c)
bi ế n áp (T ự h ọ c)
Trang 31 Khái ni ệ m chung
MBA là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi 1 HTĐ xoay chiều ở điện
áp này 1 HTĐ xoay chiều ở điện áp khác với tần số không đổi
- Đầu vào của MBA nối với nguồn điện gọi là sơ cấp
- Đầu ra của MBA nối với tải gọi là thứ cấp
Trang 41 Khái ni ệ m chung
Khi nối dây sơ cấp vào nguồn điện xoay chiều U1 trong
N1 có dòng điện I1 sinh ra từ thông Φ = Φmsin ω t trong mạch từ Từ thông Φ móc vòng N1 và N2 sđđ cảm ứng
e1 và e2 Dây quấn N2 có sđđ e2 sẽ sinh ra I2 đưa ra tải
với điện áp là U2
1 2 1
4, 44
E = 1φ ω = π 1φ = fN φ
2
4, 44
2
4, 44
m
m
k
N2 > N1 U2 > U1, I2 < I1: MBA tăng áp
N2 < N1 U2 < U1, I2 > I1: MBA giảm áp
Trang 51 Khái ni ệ m chung
tiêu thụ
MÁY BIẾN ÁP
TRỤ
CÁNH TẢN NHIỆT
PHỤ KIỆN
CUỘN DÂY MẠCH TỪ
ĐỒNG
NẮP MÁY THÙNG
BỌC
Trang 62 Quan h ệ đ i ệ n t ừ trong MBA
1 1 1 1
2 2 2 2
= − +
= −
Phương trình toán của MBA
1 1 1 1
/ / / /
2 2 2 2
= − +
= −
Phương trình qui đổi của MBA
'
2
I I
k
=
=
2 2 2 2
/
1 0 2
I I I
•
• •
= −
= −
2 2 2 2
/
1 0 2
I I I
•
• •
= −
= −
=
=
=
=
Trang 72 Quan h ệ đ i ệ n t ừ trong MBA
Có xét tổn hao thép
I0x
I0r
I0
I = I + I
Không xét tổn hao thép
Có xét tổn hao thép
'
'
n
r r r
x x x
= +
= +
Trang 82.3 Các đặ c tính làm vi ệ c ở t ả i đố i x ứ ng c ủ a
Thí nghiệm không tải: Đưa U1đm vào N1, đo được: I0, P0, E1, E2
Từ đó tính được:
1 1 1
2 2 20
k
= = ≈
0
I = 0 0
1
dm
I I
I
=
0
0 2
0
m
P
I
0
0
dm
m
U
I
0 0 0 m
x = Z − r ≈ x
0
t
0
1 0
cos
dm
P
U I
Trang 9Thí nghiệm ngắn mạch: Dịch chuyển chổi than của biến trở lúc ban đầu có
điện áp đặt lên N1 ≈ 0 Tăng từ từ điện áp trên N1 cho đến khi dòng qua Ampe
kế I1 = I1đm = S/U1đm thì dừng lại Đo được: Pn, In, Un
2 2
1
n
r
= =
P = P
U
1
n
Z
= =
2 2
x = Z − r
1
n
dm
U U
U
=
1
n dm
P
U I
1 1 1 1 1
% 100
% 100
% 100
n dm n
dm
n dm nr
dm
n dm nx
Z I U
U
r I U
U
x I U
U
=
=
=
nx n n
ϕ ϕ
=
=
Trang 10Độ biến thiên điện áp thứ cấp theo tải ∆∆∆∆U 2 %
U2
U20
C
R L
Khi U1 = U1đm và I2 = 0 U2 = U2đm Khi tải thay đổi thì U2 thay đổi theo
'
U
∆ = −
I2đ
m
I2
2
Hệ số tải
β = ≈ ≈ ≈
2% ( nr % cos 2 nx% sin 2)
- Dòng chậm pha ϕϕϕϕ > 0
- Dòng sớm pha ϕϕϕϕ < 0
Trang 112.3 Các đặ c tính làm vi ệ c ở t ả i đố i x ứ ng c ủ a
Hiệu suất MBA ηηηη
Khi MBA mang tải I2 (hệ số tải β), có các tổn hao sau
1 Tổn hao thép: PFe = P0
2 Tổn hao đồng: PCu = I22rn = (I2/I2đm)2I2đm2rn = β2Pn
P1: Công suất đầu vào
P : Công suất tích cực đầu ra P =U I cosϕ =U I I2 cosϕ = S .cosβ ϕ
2
dm
I
I
1 2
( )
% 100 Fe Cu 100 (1 Fe Cu )100
Fe Cu
P
2 0
2
cos
n
β η
+
= −
+ +
Hiệu suất η → max ⇔ dη / dβ = 0 ⇔ P0 = β2Pn
Hệ số tải lúc hiệu suất cực đại 0
n
P P
β =