Bài giảng Máy điện: Chương 2 (phần 1) - Trịnh Hoàng Hơn

Chương 2 - Máy biến áp. Phần này sẽ trình bày các vấn đề cơ bản của máy biến áp như: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động, các phương trình cơ bản – mô hình toán học, thứ cấp quy về sơ cấp, mạch tương đương chính xác quy về sơ cấp, năng lượng và hiệu suất,...và các nội dung liên quan khác. Mời các bạn tham khảo.

Trang 1

Presenter: Trịnh Hoàng Hơn

Chương: 2

MÁY BIẾN ÁP

Trang 2

Nội dung

* Giới thiệu về máy biến áp

* Điều kiện không tải

* Ảnh hưởng của dòng sơ cấp: MBA lý tưởng

* Kháng trở và sơ đồ mạch tương đương

* Các yếu tố kỹ thuật trong phân tích MBA

* MBA từ ngẫu: Máy biến áp nhiều cuộn dây

* Máy biến áp ba pha

* Máy biến điện áp và máy biến dòng

Trang 3

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Trang 4

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

HÌNH THÀ NHSỨ C TỪ ĐỘ NG F10 TRONG MẠCH TỪ

TỪ THÔ NG TỪ HÓ A KHÉ P KÍN TRONG MẠCH TỪ

SỨ C ĐIỆ N ĐỘ NG CẢ M

Ứ NG HÌNH THÀ NH TRONG DÂ Y QUẤ N SƠ VÀ THỨ CẤ P

ĐL OHM MẠCH ĐIỆ N ĐL AMPERE

ĐL OHM MẠCH TỪ

ĐỊNH LUẬ T CẢ M Ứ NG ĐIỆ N TỪ CÔ NG THỨ C FARADAY

Điện – Từ - Điện

Trang 5

Các Pt cơ bản – mô hình toán học

* Điện

* Từ

1 1

1I N I N

Trang 6

Sơ đồ tương đương - Mô hình vật lý

Trang 7

2 2

2

2 2

2

X jk

R

k k

I U

k E

k

jX R

I U

Trang 8

Thứ cấp quy về sơ cấp

E’ 2 =E 1

R’ 2 X’ 2

Trang 9

Mạch tương đương chính xác quy về sơ cấp

Trang 10

Mạch tương đương gần đúng quy về sơ cấp

Trang 11

Thí nghiệm không tải

* Chú ý :

Dòng không tải I 10 .

Tổn hao không tải P o

•Công suất tiêu thụ

biến áp lúc không tải.

HSCS không tải cos o

Trang 12

Thí nghiệm không tải

Trang 13

Giản đồ vector phase – TN không tải

dm

V 1 C

I

dm C

o

V R

P

=

2 1

dm C

C

V I

Trang 14

Trình tự thí nghiệm không tải

* Trình tự:

Hở mạch thứ cấp.

Lắp các thiết bị đo như hình vẽ.

Cấp áp: U 1 =U 1đm .

+ -

dm

V 20 V 2

V W

Trang 15

Trình tự thí nghiệm không tải

* Tại sao phải thí nghiệm không tải

Tỉ số biến áp.

I 10 , I 10 %;

Tổn hao thép

Hệ số công suất không tải.

Các thông số mạch tương đương : R C và X m

* Đo R 1 bằng các phương pháp:

Trang 16

Thí nghiệm ngắn mạch

* Xác định các thông số:

Tỉ số biến áp (dựa vào tỉ số dòng điện)

Tổn hao đồng định mức (sơ và thứ cấp)

Hệ số công suất ngắn mạch.

Thông số:

• R n và X n

+ -

Trang 18

P R

I

= 2

1

X = Z 2 − R 2

Trang 19

* Xác định các thông số của mạch tương

đương dạng gần đúng qui thứ về sơ cấp

Trang 20

Đáp số

Trang 21

Năng lượng và hiệu suất

Trang 22

Trang 23

Trang 24

* Hiệu suất:

0 2

1 2

P S

S

j j

n t đm

đm

n t đm

t

đm t

K

P P

K S

S

P P

K S

K

S K

0 2

2

2 2

0

2 2

2

2 2

cos

cos cos

Trang 25

Dạng của η = f K( )t

Trang 26

' 2

U

sin

' 2

U

2 ' '

2 '

U U

Tải cảm (dòng trễ pha)

o

A

B

Trang 27

Độ sụt áp

' 2

U

' 2

I

' 2

I

' 2

U

sin

' 2

U

o

A B

Trang 28

* BÀI TẬP 4.1

* Cho máy biến áp : 5KVA, 500V / 100V được

thử và cho kết quả sau:

* Hiệu suất cực đại khi máy phát 3KVA.

* Khi đưa điện áp 100V vào phía hạ áp và hở

mạch phía cao áp thì máy tiêu thụ 100W và lấy dòng điện 3A.

* Tính hiệu suất khi máy mang tải định mức

với hệ số công suất 0,8 trễ.

Trang 29

* BÀI TẬP 4.2

* Cho máy biến áp phân phối : 500 KVA 2300V /

230V được thử và cho các kết quả như sau:

* Thử không tải (đưa điện vào phía hạ áp):

V 2 = 230V ; I 2 = 94 A ; P 2 = 2250W

* Thử ngắn mạch ( đưa điện vào phía cao áp):

V 1 = 100V ; I 1 = 230A ; P 1 = 9200W.

Trang 30

Bài tập 4.3

* Tính lại bài 4.2 nếu các kết quả thử nghiệm ghi

nhận như sau :

* Thử không tải (đưa điện vào phía hạ áp):

V 2 = 208V ; I 2 = 85 A ; P 2 = 1800W

* Thử ngắn mạch ( đưa điện vào phía cao áp):

V 1 = 95V ; I 1 = 218A ; P 1 = 8200W.

Trang 31

Bài tập 4.4

* Khi máy biến áp cho trong bài 4.3 phát tải

định mức với hệ số công suất tải là cos = 1 Tính hiệu suất của máy biến áp theo các

phương pháp sau:

Dùng mạch tương đương chính xác.

Dùng mạch tương đương gần đúng.

Trang 32

* BÀI TẬP 4.5

* Một máy biến áp 120V – 50Hz tiêu thụ

75W và 1,5 A lúc không tải Cho điện trở dây

quấn sơ cấp là 0,4 Xác định:

* Tổn hao lỏi thép.

* Hệ số công suất lúc không tải.

Trang 33

* BÀI TẬP 4.6

* Cho thông số của mạch tương đương

chính xác của máy biến áp 150 KVA, 2400 V /

240 V là : R 1 = 0,2 ; R’ 2 = 0,2 ; X t1 = 0,45 ; X’ t2 = 0,45 ; R C = 10K ; X m = 1,55K Máy

phát công suất định mức cho tải có hệ số

công suất cos = 1 Xác định:

* Phần trăm sụt áp.

Trang 34

* BÀI TẬP 4.7

*

* Tính lại bài 4.6 khi dùng mạch tương

đương gần đúng cho máy biến áp.

* So sánh kết quả nhận được với các kết quả

đã tính toán trong bài 4.6.

Trang 35

* BÀI TẬP 4.8

* Cho máy biến áp: 100 KVA; 2200 V / 220 V –

50Hz được thiết kế để làm việc với từ cảm cực đại là B = 1,2 T Biết sức điện động cảm ứng

15 V / 1 vòng dây Hãy xác định:

* Số vòng dây quấn sơ cấp; thứ cấp.

* Tiết diện lỏi thép (mạch từ) của máy biến áp.

Trang 36

* BÀI TẬP 4 9 Cho biến áp: 10KVA; 220 V /110 V

– 50Hz được thử với các dụng cụ đo lắp ở

phía cao áp:

* Thử không tải : 500 W; 220V ; 3,16A.

* Thử ngắn mạch: 400W ; 65V ; 10A.

* Vẽ mạch tương đương gần đúng quy về sơ

cấp.

* Suy ra mạch tương đương gần đúng quy

về thứ cấp.

Trang 37

* BÀI TẬP 4.10

* Số vòng dây quấn sơ cấp và thứ cấp của

một máy biến áp lần lượt là 100 vòng và 80

vòng Tiết diện lỏi thép là 32 cm 2

* Lỏi thép bị bão hòa nếu trị số hiệu dụng

của từ cảm sin vượt quá 1,4 T

* Với nguồn áp sin có tần số 50Hz có điện

áp tối đa bao nhiêu để biến áp không bão hòa,

Trang 38

1 1

1

P

2 1 1

2 2 2

2 2

2 1

R

2 2

2

P

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	0,94 MB