Giáo trình Máy điện - Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí (Cao đẳng) - CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa-Vũng Tàu

(NB) Mục tiêu của Giáo trình Máy điện là Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc và các thông số kỹ thuật của máy biến áp một pha, động cơ không đồng bộ 1 pha, 3 pha; Bảo dưỡng, sửa chữa, vận hành được các máy biến áp một pha công suất nhỏ, các loại động cơ xoay chiều một pha, 3 pha sử dụng trong hệ thống lạnh;

Trang 2

Bà R a – Vũng Tàu, năm 201ị 6

TUYÊN B B N QUY NỐ Ả Ề

Tài li u này thu c lo i sách giáo trình nên các ngu n thông tin có thệ ộ ạ ồ ể

được phép dùng nguyên b n ho c trích dùng cho các m c đích v đào t o vàả ặ ụ ề ạ tham kh o.ả

M i m c đích khác mang tính l ch l c ho c s d ng v i m c đích kinhọ ụ ệ ạ ặ ử ụ ớ ụ doanh thi u lành m nh s b nghiêm c m.ế ạ ẽ ị ấ

Trang 3

Giáo trình được biên so n làm tài li u h c t p, gi ng d y nên giáo trìnhạ ệ ọ ậ ả ạ

đã được xây d ng m c đ đ n gi n và d hi u nh t. ự ở ứ ộ ơ ả ễ ể ấ

Khi biên so n, nhóm biên so n đã d a trên kinh nghi m gi ng d y,ạ ạ ự ệ ả ạ tham kh o đ ng nghi p và tham kh o nhi u giáo trình hi n có đ phù h pả ồ ệ ả ở ề ệ ể ợ

v i n i dung chớ ộ ương trình đào t o c a nhà trạ ủ ường và phù h p v i m c tiêuợ ớ ụ đào t o, n i dung lý thuy t và th c hành đạ ộ ế ự ược biên so n g n v i nhu c uạ ắ ớ ầ

th c t ự ế

N i dung c a mô đun:ộ ủ

Bài 1 Khái ni m chung v máy đi nệ ề ệ

Bài 2 C u tấ ạọ và nguyên lý làm vi c c a máy bi n áp.ệ ủ ế

Bài 3 Qu n dây bi n áp 1 pha cách ly công su t nh ấ ế ấ ỏ

Bài 4 C u t o và nguyên lý làm vi c c a đ ng c không đ ng b 3ấ ạ ệ ủ ộ ơ ồ ộ

pha

Bài 5 Khái ni m v dây qu n stato đ ng c không đ ng b ệ ề ấ ộ ơ ồ ộ

Bài 6 Xây d ng s đ dây qu n stato đ ng c không đ ng b 3 phaự ơ ồ ấ ộ ơ ồ ộ

có Z=24, 2p=4 dây qu n đ ng tâm t p trung 1 l p.ấ ồ ậ ớ

có Z=36, 2p=4 dây qu n đ ng khuôn t p trung 1 l p.ấ ồ ậ ớ

có Z=24, 2p=4 dây qu n đ ng khuôn 2 l p ấ ồ ớ bước đ ủ

có Z=36, 2p=4 dây qu n đ ng khuôn 2 l p ấ ồ ớ bước ng n.ắ

Bài 10 B o d ng, v n hành đ ng c không đ ng b ả ưỡ ậ ộ ơ ồ ộ

3

Trang 4

Bài 11 Qu n l i b dây stato đ ng c không đ ng b 3 pha có Z=24;ấ ạ ộ ộ ơ ồ ộ

2P=4 dây qu n đ ng tâm t p trung 1 l p.ấ ồ ậ ớ

Bài 12 Qu n l i b dây stato đ ng c không đ ng b 3 pha có Z=36;ấ ạ ộ ộ ơ ồ ộ

2P=4 dây qu n đ ng khuôn t p trung 1 l p.ấ ồ ậ ớ

Bài 13 C u t o và nguyên lý làm vi c c a đ ng c không đ ng b 1ấ ạ ệ ủ ộ ơ ồ ộ

Bài 16 S a ch a qu t tr n.ử ữ ạ ầ

Giáo trình cũng là tài li u gi ng day và tham kh o t t cho các ngànhệ ả ̣ ả ố thu c lĩnh v c đi n dân d ng, đi n t công nghi p, đi n t , c khí và cán bộ ự ệ ụ ệ ử ệ ệ ử ơ ộ

v n hành s a ch a máy đi n.ậ ử ữ ệ

Trong quá trình s d ng giáo trình, tu theo yêu c u cũng nh khoa h cử ụ ỳ ầ ư ọ

và công ngh phát tri n có th đi u ch nh th i gian và b sung nh ng kiêńệ ể ể ề ỉ ờ ổ ữ

th c m i cho phù h p. Trong giáo trình, chúng tôi có đ a ra n i dung lý thuy tứ ớ ợ ư ộ ế

g n li n v i th c t p c a t ng bài đ ngắ ề ớ ự ậ ủ ừ ể ườ ọi h c cung c và áp d ng ki n̉ ố ụ ế

th c phù h p v i k năng. ứ ợ ớ ỹ

M c dù đã c g ng t ch c biên so n đ đáp ng đặ ố ắ ổ ứ ạ ể ứ ược m c tiêu đàoụ

t o nh ng không tránh đạ ư ược nh ng khi m khuy t. R t mong nh n đữ ế ế ấ ậ ược đóng góp ý ki n c a quí Th y, Cô giáo, b n đ c đ nhóm biên so n s hi u ch nhế ủ ầ ạ ọ ể ạ ẽ ệ ỉ hoàn thi n h n. ệ ơ

Bà R a – Vũng Tàu, ngàyị 02 tháng. 1 năm 2016

Biên so nạ 1.Võ Văn Giang

2.Nguy n Xuân Cễ ường

Trang 5

M C L CỤ Ụ

TUYÊN B B N QUY NỐ Ả Ề

2

L I GI I THI UỜ Ớ Ệ 3

BÀI 1 11

KHÁI NI M CHUNG V MÁY ĐI NỆ Ể Ệ 11

1.1 Định nghĩa về máy điện 11

1.2 Phân loại máy điện 11

1.3 Ứng dụng: 13

BÀI 2 14

C U T O VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VI C C A MÁY BI N ÁP.Ấ Ạ Ệ Ủ Ế 14

2.1 Cấu tạo của máy biến áp 14

2.2 Nguyên lý làm việc của máy biến áp 19

2.3 Các chế độ làm việc của máy biến áp (phần tham khảo) 20

QU N DÂY BI N ÁP M T PHA CÁCH LY CÔNG SU T NHẤ Ế Ộ Ấ Ỏ 29

3.1 Tính toán số liệu quấn dây máy biến áp 1 pha 29

3.2 Thi công quấn bộ dây biến áp 1 pha 52

3.3 Kiểm tra,vận hành 61

BÀI 4 66

C U T O VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VI C C A Đ NG CẤ Ạ Ệ Ủ Ộ Ơ 66

KHÔNG Đ NG B 3 PHAỒ Ộ 66

4.1 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 3 pha 67

4.2 Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha 73

4.3.Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha (phần tham khảo thêm) 74

BÀI 5 82

KHÁI NI M V DÂY QU N STATO Đ NG C KHÔNG Đ NG BỆ Ề Ấ Ộ Ơ Ồ Ộ 82

5.1.Khái niệm chung về dây quấn 82

5 2.Những cơ sở để vẽ sơ đồ dây quấn 82

5.3.Phân loại dây quấn: 88

BÀI 6 90

XÂY D NG S Đ DÂY QU N STATO Đ NG C KHÔNG Đ NG B Ự Ơ Ồ Ấ Ộ Ơ Ồ Ộ 3 PHA CÓ Z=24, 2P=4 DÂY QU N Đ NG TÂM T P TRUNG 1 L P.Ấ Ồ Ậ Ớ 90

6.1.Xác định các số liệu ban đầu 90

BÀI 7 97

5

Trang 6

XÂY D NG S Đ DÂY QU N STATO Đ NG C KHÔNG Đ NG B Ự Ơ Ồ Ấ Ộ Ơ Ồ Ộ

3 PHA CÓ Z=36, 2P=4 DÂY QU N Đ NG TÂM KHUÔN T P TRUNG 1 Ấ Ồ Ậ

L P.Ớ

97

7.1.Xác định số liệu ban đầu 97

7.2.Tính toán số liệu 98

7.3.Vẽ sơ đồ 98

Hình 7.2. S đ dây qu n stato đ ng c không đ ng b 3 pha ơ ồ ấ ộ ơ ồ ộ 99

có z=36, 2p=4 dây qu n đ ng khuôn t p trung 1 l p.ấ ồ ậ ớ 99

8.1 Khái niệm về dây quấn 2 lớp: 101

8.4.Vẽ sơ đồ 103

BÀI 9 109

XÂY D NG S Đ DÂY QU N STATO Đ NG C KHÔNG Đ NG B Ự Ơ Ồ Ấ Ộ Ơ Ồ Ộ 3 PHA CÓ Z=36, 2P=4 DÂY QU N Đ NG KHUÔN 2 L P.Ấ Ồ Ớ 109

9.3.Vẽ sơ đồ 110

BÀI 10 117

B O DẢ ƯỠNG, V N HÀNH Đ NG C KHÔNG Đ NG BẬ Ộ Ơ Ồ Ộ 117

10.1 Xác định hư hỏng trước khi tháo động cơ 117

10.2.Tháo lắp động cơ: 118

10.3 Kiểm tra xác định hư hỏng và sửa chữa 119

10.5 Vận hành động cơ: 137

BÀI 11 155

QU N L I B DÂY STATO Đ NG C KHÔNG Đ NG B 3 PHA Ấ Ạ Ộ Ộ Ơ Ồ Ộ 155

CÓ Z=24; 2P=4 DÂY QU N Đ NG TÂM T P TRUNG 1 L P.Ấ Ồ Ậ Ớ 155

11.1.Tháo, vệ sinh động cơ: 155

11.2.Phân tích sơ đồ dây quấn: 158

11.3 Lót cách điện rãnh: 160

11.4.Đo làm khuôn quấn dây: 163

11.6.Lồng dây vào rãnh stato: 167

11.7 Hoàn tất bộ dây: 173

11.8 Vận hành thử: 177

11.9.Tẩm sấy bộ dây: 180

Trang 7

KHÔNG Đ NG B 3 PHA CÓ Z=36; 2P=4 DÂY QU NỒ Ộ Ấ

182

Đ NG KHUÔN T P TRUNG 1 L P.Ồ Ậ Ớ 182

12.1.Tháo, vệ sinh động cơ: 182

12.2 Phân tích sơ đồ dây quấn: 182

12.4.Đo làm khuôn quấn dây: 184

12.9.Tẩm sấy bộ dây: Trình tự thực hiện công việc như bài 18 186

BÀI 13 188

C U T O VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VI C C A Đ NG C KHÔNG Đ NG Ấ Ạ Ệ Ủ Ộ Ơ Ồ B 1 PHAỘ 188

13.1 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 1 pha 188

13.2.Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 1 pha 191

BÀI 14 199

QU N L I B DÂY STATO Đ NG C Ấ Ạ Ộ Ộ Ơ 199

KHÔNG Đ NG B 1 PHA CÓ Z=24; 2P=2.Ồ Ộ 199

14.1.Tháo, vệ sinh động cơ 199

14.2.Vẽ và phân tích sơ đồ dây quấn 199

14.4.Đo khuôn: 207

14.5 Quấn dây: 207

14.8 Vậnh hành thử: 208

BÀI 15 210

QU N L I B DÂY STATO Đ NG C Ấ Ạ Ộ Ộ Ơ 210

KHÔNG Đ NG B 1 PHA CÓ Z=36; 2P=4.Ồ Ộ 210

15.1.Tháo, vệ sinh động cơ 210

15.2.Vẽ và phân tích sơ đồ dây quấn 210

Hình 15.1. Cu n dây làm vi c đ ng c 1 pha ộ ệ ộ ơ 213

có z=36; 2p=4;qa=2qb 213

Hình 15.2. B dây stato đ ng c không đ ng b 1 phaộ ộ ơ ồ ộ 214

có z=36; 2p=4, qa=2qb, phân tán không đ uề 214

7

Trang 8

Hình 15.3. B dây stato đ ng c không đ ng b 1 phaộ ộ ơ ồ ộ

215

có z=36; 2p=4, qa=2qb, phân tán đ uề 215

15.4.Đo khuôn: 216

15.5 Quấn dây: 216

BÀI 16 219

S A CH A QU T BÀNỬ Ữ Ạ 219

16.1.Tháo, vệ sinh quạt 219

16.2.Kiểm tra xác định hư hỏng và sửa chữa 221

16.3.Phân tích sơ đồ dây quấn quạt bàn 226

16.4.Xác định các đầu dây quạt bàn: 228

16.5 Lắp ráp, vận hành 229

Trang 9

MÔ ĐUN MÁY ĐI NỆ

Mã mô đun: MĐ14

V trí, tính ch t, ý nghĩa và vai trò c a mô đun:ị ấ ủ

V trí: ị Mô đun này h c sau các môn h c An toàn đi n l nh, M chọ ọ ệ ạ ạ

đi n, và mô đun Đo lệ ường đi n l nh.ệ ạ

Tính ch t: Là mô đun chuyên môn ngh , thu c mô đun đào t o nghấ ề ộ ạ ề

b t bu c.ắ ộ

M c tiêu c a mô đun: ụ ủ

Sau khi h c xong mô đun này, h c sinh – sinh viên có kh năng:ọ ọ ả

Trình bày được c u t o, nguyên lý làm vi c và các thông s k thu tấ ạ ệ ố ỹ ậ

c a máy bi n áp m t pha, đ ng c không đ ng b 1 pha, 3 pha;ủ ế ộ ộ ơ ồ ộ

B o d ng, s a ch a, v n hành đ c các máy bi n áp m t pha côngả ưỡ ử ữ ậ ượ ế ộ

su t nh , các lo i đ ng c xoay chi u m t pha, 3 pha s d ng trong hấ ỏ ạ ộ ơ ề ộ ử ụ ệ

th ng l nh;ố ạ

C n th n, chính xác, nghiêm túc, th c hi n đúng quy trình, đ m b oẩ ậ ự ệ ả ả

an toàn

N i dung c a môn h cộ ủ ọ :

Bài 1 : Khái ni m chung v máy đi n. ệ ề ệ

Bài 2 : C u tấ ạọ, nguyên lý làm vi c c a máy bi n áp.ệ ủ ế

Bài 3 : Qu n dây bi n áp 1 pha cách ly công su t nh ấ ế ấ ỏ

Bài 4 : C u t o và nguyên lý làm vi c c a đ ng c không đ ng b 3 phaấ ạ ệ ủ ộ ơ ồ ộ

Bài 5 : Khái ni m v dây qu n stato đ ng c không đ ng b ệ ề ấ ộ ơ ồ ộ

Bài 6 : Xây d ng s đ dây qu n stato đ ng c không đ ng b 3 pha có Z=24,ự ơ ồ ấ ộ ơ ồ ộ

2p=4 dây qu n đ ng tâm t p trung 1 l p.ấ ồ ậ ớBài 7 : Xây d ng s đ dây qu n stato đ ng c không đ ng b 3 pha có Z=36,ự ơ ồ ấ ộ ơ ồ ộ

2p=4 dây qu n đ ng khuôn t p trung 1 l p.ấ ồ ậ ớBài 8: Xây d ng s đ dây qu n stato đ ng c không đ ng b 3 pha có Z=24,ự ơ ồ ấ ộ ơ ồ ộ

2p=4 dây qu n đ ng khuôn 2 l p bấ ồ ớ ước đ ủBài 9 : Xây d ng s đ dây qu n stato đ ng c không đ ng b 3 pha có Z=36,ự ơ ồ ấ ộ ơ ồ ộ

9

Trang 10

2p=4 dây qu n đ ng khuôn 2 l p bấ ồ ớ ước ng n.ắ

Bài 10 : B o dả ưỡng, v n hành đ ng c không đ ng b ậ ộ ơ ồ ộ

Bài 11 : Qu n l i b dây stato đ ng c không đ ng b 3 pha có Z=24; 2P=4 dâyấ ạ ộ ộ ơ ồ ộ

qu n đ ng tâm t p trung m t l p.ấ ồ ậ ộ ớ

Bài 12 : Qu n l i b dây stato đ ng c không đ ng b 3 pha có Z=36; 2P=4 dâyấ ạ ộ ộ ơ ồ ộ

qu n đ ng khuôn t p trung m t l p.ấ ồ ậ ộ ớ

Bài 13 : C u t o và nguyên lý làm vi c c a đ ng c không đ ng b 1 pha. ấ ạ ệ ủ ộ ơ ồ ộ

Bài 14 : Qu n l i b dây stato đ ng c không đ ng b 1 pha có Z=24; 2P=2; ấ ạ ộ ộ ơ ồ ộBài 15 : Qu n l i b dây stato đ ng c không đ ng b 1 pha có Z=36; 2P=4; .ấ ạ ộ ộ ơ ồ ộBài 16 : S a ch a qu t bàn.ử ữ ạ

Trang 11

BÀI 1KHÁI NI M CHUNG V MÁY ĐI NỆ Ể Ệ

Gi i thi u:ớ ệ

Trong công nghi p và trong cu c s ng hàng ngày chúng ta ti p xúc vàệ ộ ố ế làm vi c v i nhi u lo i máy đi n nh máy phát đi n, đ ng c đi n (máyệ ớ ề ạ ệ ư ệ ộ ơ ệ

b m, máy qu t, máy khoan ) đ hi u bi t, v n hành và s a ch a, c iơ ạ ể ể ế ậ ử ữ ả

ti n nó ta s nghiên c u v máy đi n, bài này s trình bày các khái ni mế ẽ ứ ề ệ ẽ ệ chung, tính ch t chung và phân lo i máy đi n.ấ ạ ệ

M c tiêu:ụ

Trình bày được đ nh nghĩa và phân lo i v máy đi n.ị ạ ề ệ

Mô t đả ược các lo i v t li u s d ng trong ch t o máy đi n.ạ ậ ệ ử ụ ế ạ ệ

Phân tích được nguyên lý ho t đ ng c a máy phát và đ ng c đi n.ạ ộ ủ ộ ơ ệ

Rèn luy n đ c tính c n th n, t m , chinh xac, sáng t o và khoa h c.ệ ứ ẩ ậ ỉ ỉ ́ ́ ạ ọ

N i dung chính:ộ

1.1. Đ nh nghĩa v máy đi nị ề ệ

Máy đi n là thi t b đi n t , nguyên lý làm vi c d a vào hiên tệ ế ị ệ ừ ệ ự ượng c mả

ng đi n t V c u t o máy đi n g m m ch t (lõi thép) và m ch đi n (các

a Máy đi n tĩnhệ

11

Trang 12

Máy đi n tĩnh thệ ường g p là máy bi n áp. Máy đi n tĩnh làm vi c d aặ ế ệ ệ ự trên hi n tệ ượng c m ng đi n t do s bi n thiên t thông gi a các cu n dâyả ứ ệ ừ ự ế ừ ữ ộ không có chuy n đ ng tể ộ ương đ i v i nhau.ố ớ

Máy đi n tĩnh thệ ường dùng đ bi n đ i thông s đi n năng. Do tính ch tể ế ổ ố ệ ấ thu n ngh ch c a các quy lu t c m ng đi n t , quá trình bi n đ i có tínhậ ị ủ ậ ả ứ ệ ừ ế ổ thu n ngh ch, ví đ máy bi n áp bi n đ i đi n năng có thông s : ậ ị ụ ế ế ổ ệ ố U1, Il, f, thành đi n năng có thông sô' ệ U2, I2, f, ho c ngặ ượ ạc l i bi n đ i h th ng đi nế ổ ệ ố ệ

U2, I2, f, thành h th ng đi n ệ ố ệ U1, Il, f.

b Máy đi n quay ệ

Máy đi n quay làm vi c d a vào hi n tệ ệ ự ệ ượng c m ng đi n t , l c đi nả ứ ệ ừ ự ệ

t , do t trừ ừ ường và dòng đi n c a các cu n dây có chuy n đ ng tệ ủ ộ ể ộ ương đ iố

v i nhau gây ra.ớ

Lo i máy đi n này thạ ệ ường dùng đ bi n đ i d ng năng lể ế ổ ạ ượng, ví d bi nụ ế

đ i đi n năng thành c năng (đ ng c đi n) ho c bi n đ i c năng thànhổ ệ ơ ộ ơ ệ ặ ế ổ ơ

đi n năng (máy phát đi n).ệ ệ

Quá trình bi n đ i có tính thu n ngh ch, nghĩa là máy đi n có th làmế ổ ậ ị ệ ể

vi c ch đ máy phát đi n ho c đ ng c đi n.ệ ở ế ộ ệ ặ ộ ơ ệ

c. S đ phân lo i máy đi n thơ ồ ạ ệ ường g p:ặ

Trang 13

Hình 11. S đ phân lo i máy đi n thông d ng thơ ồ ạ ệ ụ ường g pặ

Trang 14

C U T O VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VI C C A MÁY BI N ÁP.Ấ Ạ Ệ Ủ Ế

Gi i thi uớ ệ

V i nh ng Máy bi n áp đớ ữ ế ược tính toán thi t k chi ti t, đúng m c đíchế ế ế ụ

s d ng s mang đ n hi u qu t i u. N i dung bài h c cung c p cho cácử ụ ẽ ế ệ ả ố ư ộ ọ ấ

b n nh ng ki n th c căn b n, hi u đạ ữ ế ứ ả ể ược c u t o, nguyên lý làm vi c c aấ ạ ệ ủ máy bi n áp. Hi u đế ể ược ch c năng và cách s d ng máy bi n áp. ứ ử ụ ế

M c tiêu: ụ

Sau khi h c xong bài h c này, ngọ ọ ườ ọi h c có kh năng:ả

Trình bày đượ ấ ạc c u t o c a máy bi n áp m t pha và ba pha.ủ ế ộ

Phân tích được nguyên lý làm vi c c a máy bi n áp m t pha và ba pha.ệ ủ ế ộ

Rèn luy n đ c tính c n th n, t m , chinh xac, sáng t o và khoa h c.ệ ứ ẩ ậ ỉ ỉ ́ ́ ạ ọ

N i dung chính:ộ

2.1. C u t o c a máy bi n ápấ ạ ủ ế

2.1.1. Lõi thép c a máy bi n áp.ủ ế

Lõi thép máy bi n áp dùng đ d n t thông chính c a máy, đế ể ẫ ừ ủ ược ch t oế ạ

t nh ng v t li u d n t t t, thừ ữ ậ ệ ẫ ừ ố ường là thép k thu t đi n. Lõi thép g m haiỹ ậ ệ ổ

b ph n:ộ ậ

Tr là n i đ đ t dây qu nụ ơ ể ặ ấ

Gông là ph n khép kín m ch t gi a các tr ầ ạ ừ ữ ụ

Tr và gông t o thành m ch t khép kín.ụ ạ ạ ừ

Đ gi m dòng đi n xoáy trong lõi thép, ngể ả ệ ười ta dùng thép lá k thu tỹ ậ

đi n (dày 0,35 mm đ n 0,5 mm, hai m t có s n cách đi n) ghép l i v i nhauệ ế ặ ơ ệ ạ ớ thành lõi thép (hình 2.1a)

Trang 15

Nhi m v c a dây qu n máy bi n áp là nh n năng lệ ụ ủ ấ ế ậ ượng vào và truy nề năng lượng ra. Dây qu n máy bi n áp thấ ế ường làm b ng dây d n đ ng ho cằ ẫ ồ ặ nhôm, ti t di n tròn hay ch nh t, bên ngoài dây d n có b c cách đi n. Dâyế ệ ữ ậ ẫ ọ ệ

qu n g m nhi u vòng dây và ấ ồ ề l ng vào tr thép. Gi a các vòng dây, gi a cácồ ụ ữ ữ dây qu n và gi a dây qu n và lõi thép đ u có cách đi n. Máy bi n ápấ ữ ấ ề ệ ế

thường có hai ho c nhi u dây qu n. Khi các ặ ề ấ dây qu n đ t trên cùng m t trấ ặ ộ ụ thì dây qu n đi n áp th p đ t sát tr thép còn dây ấ ệ ấ ặ ụ qu n đi n áp cao đ t bênấ ệ ặ ngoài. Làm nh v y s gi m đư ậ ẽ ả ượ ậ ệc v t li u cách đi n (hình 2.1b)ệ

15

Trang 17

17Hình 2.1 Lõi thép và dây qu n máy bi n áp 1 phaấ ế

Trang 18

2.1.3 V máyỏ

N p có s cao áp, h áp(s cách đi n thắ ứ ạ ứ ệ ường ho c lo i có d u (s 35KVặ ạ ầ ứ

tr lên có d u). Dùng đ che ch n, b o v an toàn cho ngở ầ ể ắ ả ệ ười và máy bi n áp.ế Trên v máy còn dùng đ l p các b ph n khác nh : b ph n chuy n m chỏ ể ắ ộ ậ ư ộ ậ ể ạ

đ đi u ch nh đi n áp ,r le đ b o v , s ể ề ỉ ệ ơ ể ả ệ ứ

Đ i v i máy bi n áp có công su t l n h n 10000KVA thì ngoài v có số ớ ế ấ ớ ơ ỏ ử

d ng b t n nhi t, thêm cánh qu t làm mát, máy bi n áp dùng trong th y đi nụ ộ ả ệ ạ ế ủ ệ

d u đầ ược b m qua h th ng ng nơ ệ ố ố ước đ tăng cể ường làm mát

Hình 2.2 c u t o máy bi n áp ấ ạ ế 3 pha

Trang 19

2.2. Nguyên lý làm vi c c a máy bi n ápệ ủ ế

Hình v s đ nguyên lý c a MBA m t pha hai dây qu n. Dây qu n 1 cóẽ ơ ồ ủ ộ ấ ấ N1 vòng dây được n i v i ngu n đi n áp xoay chi u Uố ớ ồ ệ ề 1, g i là dây qu n sọ ấ ơ

c p. Ký ấ hi u các đ i lệ ạ ượng phía dây qu n s c p đ u có con s 1 kèm theoấ ơ ấ ề ố

nh uư 1, i1, e1,

Dây qu n 2 có Nấ 2 vòng dây cung c p đi n cho ph t i Zấ ệ ụ ả t, g i là dây qu nọ ấ

th c p. ứ ấ Ký hi u các đ i lệ ạ ượng phía dây qu n th c p đ u có con s 2 kèmấ ứ ấ ề ố theo nh uư 2, i2 , e2,

Đ t đi n áp xoay chi u uặ ệ ề 1 vào dây qu n s , trong dây qu n s s cóấ ơ ấ ơ ẽ dòng i1. Trong lõi thép s có t thông ẽ ừ Φ móc vòng v i c hai dây qu n sớ ả ấ ơ

c p và th c p, ấ ứ ấ c m ng ra các sđđ eả ứ 1 và e2. Khi máy bi n áp có t i, trong dâyế ả

qu n th s có dòng đi n iấ ứ ẽ ệ 2 đ a ra t i v i đi n áp là uư ả ớ ệ 2. T thông ừ Φ móc vòng v i c hai dây qu n s c p và ớ ả ấ ơ ấ th c p g i là t thông chính. ứ ấ ọ ừ

Gi s đi n áp uả ử ệ 1 sin nên t thông ừ Φ cũng bi n thiên sin, ta có: ế

t

msinTheo đ nh lu t c m ng đi n t , các sđđ c m ng eị ậ ả ứ ệ ừ ả ứ 1, e2 sinh ra trong dây

qu n ấ s c p và th c p MBA là:ơ ấ ứ ấ

) 90 sin(

2 ) 90

1 1

1



t N

dt

d N

19Hình 2.3 V máy bi n áp 1 phaỏ ế

Trang 20

) 90 sin(

2 ) 90

2 2

2



t N

dt

d N

N u gi thi t máy bi n áp đã cho là máy bi n áp lý tế ả ế ế ế ưởng, nghĩa là b quaỏ

s t áp gây ra do đi n tr và t thông t n c a dây qu n thì Eụ ệ ở ừ ả ủ ấ 1 U≈ 1 va E2 U≈ 2 :

k N

N E

E U

U

2

1 2

1 2 1

N u Nế 2 > N1 thì U2 > U1 và I2 < I1 : MBA tăng áp.

N u Nế 2 < N1 thì U2 < U1 và I2 > I1 : MBA gi m ápả

2.3. Các ch đ làm vi c c a máy bi n áp (ph n tham kh o).ế ộ ệ ủ ế ầ ả

2.3.1.Ch đ không t i :ế ộ ả

Là tr ng thái mà đi n áp đ a vào s c p là đi n m c và phía th c p h .ạ ệ ư ơ ấ ệ ứ ứ ấ ở

Do không n i v i t i (h m ch phía th c p) nên cu n th c p khôngố ớ ả ở ạ ứ ấ ộ ứ ấ

Hình 24 Nguyên lý máy bi n áp 1 pha ế

Trang 21

dây s c p nên có th xem nh cu n s c p cũng không t n t i, ta có các sơ ấ ể ư ộ ơ ấ ồ ạ ơ

R

0

)

Công su t ph n kháng không t i Qấ ả ả 0 r t l n so v i công su t tác d ng khôngấ ớ ớ ấ ụ

t i Pả 0. H s công su t lúc không t i th p.ệ ố ấ ả ấ

0 0

0 2

0 0

0

Q P

P X

K t lu n:ế ậ Khi MBA không t i v n tiêu th m t lả ẫ ụ ộ ượng công su t tácấ

d ng đ ụ ể t hóa m ch từ ạ ừ và t n t i ồ ạ dòng đi n không t i trong cu n s c pệ ả ộ ơ ấ

T n hao không t i thổ ả ường g i là t n hao s t t : ọ ổ ắ ừ

P0 = P0 = PFe ; ΔPst = p1,0/50B2(f/50)1,3G

Trong đó : P1,0/50 là công su t t n hao trong lá thép khi t n s 50Hz và t c m 1ấ ổ ầ ố ừ ả

T. Đ i v i lá thép k thu t đi n 3413 dày 1,35 mm, Pố ớ ỹ ậ ệ 1,0/50 = 0,6 W/kg

U1P

I2/

X2/

ZT iả

U2/

Trang 22

Khi MBA mang t i đi n áp trên t i s s t m t lả ệ ả ẽ ụ ộ ượng U so v i lúcớ không t i, lả ượng s t áp này ph thu c vào đ l n và tính ch t c a t i. ụ ụ ộ ộ ớ ấ ủ ả

Đ c tính ngoài c a MBA đặ ủ ược bi u di n nh đ th ể ễ ư ồ ị

Trang 23

T đ th ta đừ ồ ị ượ Uc: 2 = U2đm – U

Đ l n ph t i độ ớ ụ ả ược th hi n qua h s ể ệ ệ ố nh sau:ư

o Máy bi n áp non t i: Iế ả 2 < I2đm < 1 U gi m; Uả 2 tăng

o Máy bi n áp đ y t i: Iế ầ ả 2 = I2đm = 1 U = Uđm ; U2 = const

o Máy bi n áp quá t i: Iế ả 2 > I2đm > 1 U tăng; U2 gi m.ả

T i c m kháng ả ả

T i dung kháng ả Sin <0

2 <0

2 >0 Sin

U = (UnR Cos 2 + UnX Sin 2)

U% = (UnR% Cos 2 + UnX% Sin 2)

Trang 24

Tính ch t ph t i đấ ụ ả ược th hi n qua góc l ch pha ể ệ ệ 2 .

o Khi t i có tính c m kháng: Sinả ả > 0 U > 0 U2 < U2đm

o Khi t i có tính dung kháng: Sinả < 0 U < 0 U2 > U2đm.

2.3.3. Ch đ ng n m ch.ế ộ ắ ạ

Khái ni m v hi n tệ ề ệ ượng:

MBA đang v n hành v i các thông s đ nh m c mà phía th c p b ng nậ ớ ố ị ứ ứ ấ ị ắ

m ch thì g i là ng n m ch s c hay ng n m ch v n hành. Trạ ọ ắ ạ ự ố ắ ạ ậ ường h p nàyợ

s gây nguy hi m cho máy b i dòng đi n ng n m ch sinh ra c c l n. Thôngẽ ể ở ệ ắ ạ ự ớ

thường, người ta s d ng các thi t b t đ ng (CB, FCO, máy c t) đ c tử ụ ế ị ự ộ ắ ể ắ MBA ra kh i m ch khi g p s c nói trên.ỏ ạ ặ ự ố

Ngoài ng n m ch s c , khi ch t o và v n hành MBA; Ngắ ạ ự ố ế ạ ậ ười ta ti nế hành ng n m ch thí nghi m đ ki m nghi m và xác đ nh các thông s c aắ ạ ệ ể ể ệ ị ố ủ máy

Trang 25

Là tr ng thái mà phía th c p đạ ứ ấ ược n i ng n m ch và đi n áp đ a vào số ắ ạ ệ ư ơ

c p đấ ược gi i h n sao cho dòng đi n ng n m ch sinh ra b ng dòng đi n sớ ạ ệ ắ ạ ằ ệ ơ

c p đ nh m c. Tr ng thái đấ ị ứ ạ ược khái quát:

U2 = 0; U1 = Un = (3 – 10)%U1đm; I2 = IN = I1đm

Khi ti n hành thí nghi m ng n mach, do đi n áp ngu n r t th p nên dòngế ệ ắ ệ ồ ấ ấ

đi n không t i Iệ ả 0 không đáng k có th b qua (h m ch t hóa), nên s để ể ỏ ở ạ ừ ơ ồ thay th có d ng nh hình v :ế ạ ư ẽ

Trang 26

T n hao năng lổ ượng c a máy bi n áp:ủ ế

T n hao trong m ch t không ph thu c vào t i nên còn g i là t n haoổ ạ ừ ụ ộ ả ọ ổ không đ i.ổ

Còn t n hao trong 2 b dây qu n ph thu c t i nên s thay đ i khi t iổ ộ ấ ụ ộ ả ẽ ổ ả

c a máy thay đ i. Vì v y t n hao này g i là t n hao bi n đ i.ủ ổ ậ ổ ọ ổ ế ổ

Trang 27

Hi u su t c a máy bi n áp.ệ ấ ủ ế

Đi u ki n v n hành đ đ t hi u su t c c đ i:ề ệ ậ ể ạ ệ ấ ự ạ

Ta th y hi u su t c a MBA ph thu c vào h s ph t i ấ ệ ấ ủ ụ ộ ệ ố ụ ả Vì v y n uậ ế cho máy v n hành v i h s ph t i thích h p nào đó s có hi u su t l nậ ớ ệ ố ụ ả ợ ẽ ệ ấ ớ

nh t. Ngấ ười ta đã ch ng minh đứ ược

000 10

; I0 = 0,05Iđm. Các t n hao Pổ 0 = 800W; Pn = 2400W; Đi n áp ng n m ch thí nghi m Uệ ắ ạ ệ n% = 4.

Gi s Rả ử 1 = R2/; X1 = X2/; R0 = Rm; X0 = Xm. Hãy tính:

Đi n áp trên t i khi đ nh m c v i Cosệ ả ị ứ ớ 2 = 0,75 (tr ).ễ

Hi u su t c a máy t i Sệ ấ ủ ở ả 2 = 80% Sđm và Cos 2/ = 0,8. V i t i là bao nhiêu thìớ ả

hi u su t c c đ i? Tính giá tr hi u su t đó.ệ ấ ự ạ ị ệ ấ

tr ng h p câu a, n u dòng đi n v t tr c đi n áp thì k t qu th nào

Trang 28

Do dòng đi n t i ch m sau đi n áp nên m ch có tính c m kháng, nghĩa làệ ả ậ ệ ạ ảSin 2 > 0. Vì v y, ta có Cosậ 2 = 0,75 Sin 2 = 0,66.

U2 = U2đm – U

U% = (UnR%. Cos 2 + UnX%. Sin 2)

U% = 1 (2,4. 0,75 + 3,2. 0,66) = 3,912%V.

Suy ra U = U% U2đm = 3100,912. 400 = 15,65V

V y: Đi n áp trên t i là:ậ ệ ả U2 = U2đm – U = 400 – 15,65 = 384,35V

*Hi u su t c a máy khiệ ấ ủ S2 = 80% Sđm và Cos 2/ = 0,8

H s ph t i c a MBA: ệ ố ụ ả ủ =

dm S

8,0

= 0,8

% =(

n dm

dm

P P

Cos S

.

2 0 2

/

2 ).100=

4,2.8,08,08,0.100.8,0

8,0.100.8,

0

2 100 = 96,48%

*Khi dòng đi n vệ ượt trước đi n áp nghĩa là m ch có tính dung khángệ ạ : Sin 2 > 0. Vì v y, ta có Cosậ 2 = 0,75 Sin 2 = – 0,66

V y: Đi n áp trên t i là:ậ ệ ả U2 = U2đm – U = 400 – (– 1,25) = 401,25V

CÂU H I ÔN T P BÀI 2Ỏ Ậ

1/C u t o và nguyên lý làm vi c c a MBA?ấ ạ ệ ủ

N E U

Trang 29

Sau khi h c xong bài h c này, ngọ ọ ườ ọi h c có kh năng:ả

Tính toán được s li u dây qu n máy bi n áp thông d ng 1 pha côngố ệ ấ ế ụ

3.1. Tính toán s li u qu n dây máy bi n áp 1 phaố ệ ấ ế

Trình t tính toán dây qu n và ch n kích thự ấ ọ ước lõi thép được ti n hànhế theo các bước sau:

29

Trang 30

Bước 1: Xác đ nh các s li u yêu c u:ị ố ệ ầ

Đi n áp đ nh m c phía s c p Uệ ị ứ ơ ấ 1 [ V ].

Đi n áp đ nh m c phía th c p Uệ ị ứ ứ ấ 2 [ V ]

Dòng đi n đ nh m c phía th c p Iệ ị ứ ứ ấ 2 [ V ]

Trường h p n u không bi t rõ giá tr Iợ ế ế ị 2, ta c n xác đ nh đầ ị ược công su tấ

A 1 , 423 2

Trong đó:

At: là ti t di n tính toán c a lõi thép [cmế ệ ủ 2]

S2: là công su t bi u ki n cung c p t i phía th c p bi n áp [ VA ]ấ ể ế ấ ạ ứ ấ ế

Đ i v i lá thép d n t không đ nh hố ớ ẫ ừ ị ướng: Bm = (0,8 1,2)T

Đ i v i là thép có d n t đ nh hố ớ ẫ ừ ị ướng: Bm = (1,2 1,6)T

Trang 31

Bước 3: Ch n kích thọ ước cho lõi thép, kh i lố ượng lõi thép.

Kích thước cho lõi thép:

G i Aọ g là ti t di n tính t kích thế ệ ừ ước th c s c a lõi thép, ta có:ự ự ủ

b a

A g

Trong đó:

a: là b r ng lá thép ề ộ cmb: là b dày lõi thép ề cm

Nh v y gi a Aư ậ ữ g và At chênh l ch nhau do:ệ

B d y cách đi n tráng trên lá thép (đ gi m nh dòng đi n Foucault ch yề ầ ệ ể ả ỏ ệ ạ qua các lá thép trong lõi)

31

Trang 32

t

A A

Đ ba v có trên lá thép do công ngh d p đ nh hình lá thép gây nên.ộ ớ ệ ậ ị

Đ chênh l ch này độ ệ ược xác đ nh b ng h s ghép Kị ằ ệ ố f. Trong thi t k tínhế ế toán, tham kh o giá tr Kả ị f theo b ng sau:ả

B d y láề ầ

thép (mm)

Kf

Lá thép ít ba vớ Lá thép nhi u baề

vớ0,35

0,5

0,920,95

0,80,85Chú ý:

N u đo đế ược b d y m i lá thép và bi t chính xác s lá thép ta tínhề ầ ỗ ế ố

được At và có th xem Aể t = Ag

D a vào giá tr Aự ị g, ta ch n đọ ược kích thước a, b c a lõi thép.ủ

Đ d dàng trong thi công qu n dây, thể ễ ấ ường gi a a và b có m i quan hữ ố ệ

v kích thề ước nh sau:ư

b = a đ n b = 1,5aế

T đó, ta có quan h sau :ừ ệ

Ag = a.b = a2 (khi ch n a = b).ọ

Ag = a.b = a.1,5a = 1,5a2 (khi ch n b = 1,5a).ọTóm l i: Khi bi t trạ ế ước giá tr Aị g, ta có th xác đ nh dãy giá tr a để ị ị ể

kh i lố ượng lõi thép

Kh i lố ượng lõi thép:

Trang 33

G i c là b r ng c a s ọ ề ộ ử ổ

h là b cao c a s ề ử ổ

Ta có th tích lõi thép (đã tr đi kho ng không gian tr ng c a 2 c a s ) là:ể ừ ả ố ủ ử ổ

) (

2ab a c h V

G i ọ là kh i lố ượng riêng c a thép k thu t đi n ủ ỹ ậ ệ = 7,8 kg/dm3

Suy ra kh i lố ượng lõi thép là W th V :

Hay: W th 7 , 8 2ab(a c h) 15 , 6ab(a c h)

Trong đó: Wth đ n v là [kg], các kích thơ ị ước a, b, c, h có đ n v là [dm]ơ ị

Trường h p lõi thép E, I đúng d ng tiêu chu n, ta có quan h các kích ợ ạ ẩ ệ

Do đó công th c trên có th vi t l i thành công th c sau cho lá thépứ ể ế ạ ứ đúng tiêu chu n: ẩ

b a

W th 46 , 8 2

Trường h p k t c u lõi thép d ng UI: (hình 6.1.7)ợ ế ấ ạ

33Hình 3.6 Cách đo kích thước d ng E,I đ tính toánạ ể

Trang 34

Th tích lõi thép đã tr đi c a s là:ể ừ ử ổ

Suy ra kh i lố ượng lõi thép:

) 2

( 6 ,

15 ab a c h

W th

Trong đó: Wth: đ n v là [kg], các kích thơ ị ước a, b, c, h: đ n v là [dm]ơ ị

Thí d 1 : ụ Xác đ nh kh i lị ố ượng lõi thép bi n th có th dùng ch t o ế ế ể ế ạ

bi n th v i các yêu c u theo hình 3.8.ế ế ớ ầ

Hình3.8: Hình thí d 1ụ

U1 = 110V U2 = 15V

I2 = 5AHình 3.7 Cách đo kích thước d ng U,I đ tính toánạ ể

Trang 35

Bước 1: Tham s t i th c p g m:Uố ạ ứ ấ ồ 2 = 15V; I2 = 5A nên S2 = U2.I2 = 15.5= 75VA

Bước 2: Ch n d ng lõi thép E, I đúng tiêu chu n, m t đ t dùng cho lõiọ ạ ẩ ậ ộ ừ thép ch n là: Bọ m = 1,2T, ta có:

75 = 10,269 12,32 cm2

Ta có:

At = 10,27 cm2 12,32 cm2

Bước 3: N u ch n Kế ọ f = 0,95 (kh năng ghép sát t i đa), thì ti t di n Aả ố ế ệ g

c n dùng cho lõi thép so v i ti t di n tính toán Aầ ớ ế ệ t là:

Ag =

95 , 0

32 , 12 27 ,

= 10,81 cm2 12,97 cm2

Xác đ nh aị min và amax theo kho ng Aả g = 10,81 cm2 12,97 cm2

5 , 1

81 , 10 5

, 1

kho ng t 2,7cm đ n 3,6cm. Áp d ng công th c ả ừ ế ụ ứ

a

A

b g và Wth = 46,8a2b ta

có th xác đ nh m t dãy giá tr cho các lõi thép có th đ t để ị ộ ị ể ạ ược công su t yêuấ

c u đ bài nh sau:ầ ở ề ư

10,81 12,97

10,8112,97

10,81 12,97

b

(cm)

4 4,8cm

3,86 4,63

3,6 4,32

3,37 4,05

3,18 3,81

3,09 3,77

3 3,6

Wth

(kg)

1,36 1,42 1,52 1,62 1,72 1,77 1,82

35

Trang 36

1,64 1,7 1,82 1,94 2,06 2,12 2,18

B ng giá tr này cho ta các kích thả ị ước lõi thép có th t o bi n th đúngể ạ ế ế theo yêu c u trên, ta có th ch n m t trong các kích thầ ể ọ ộ ước này tính toán s b ,ơ ộ sau đó n u c n ta s hi u ch nh trong các bế ầ ẽ ệ ỉ ước tính sau.

Gi s trong thí d này ta ch n:ả ử ụ ọ

a = 3,2cm; b = 3,4cm; Wth = 1,63Kg

Ag = 10,88 cm2; At = 10,336 cm2 (Kf = 0,95)Khi dùng lá thép E, I đúng tiêu chu n, kích thẩ ước lõi thép c n dùng (đ t oầ ể ạ

ra S2 = 75VA) nh hình 6.1.9.ư

Chú ý: N u b dày m i lá thép là 0,5mm và b = 34mm, t ng s lá thépế ề ỗ ổ ố

ch E c n dùng là ữ ầ mm mm

5 , 0

1Hình 3.9 Kích thước lõi thép c n dùngầ

Trang 37

44 , 4

10 4

Khi f = 50Hz:

m t

U2: là đi n áp th c p khi t i đ nh m c.ệ ứ ấ ả ị ứ

Thường ta đ t tham s U% v i đ nh nghĩa:ặ ố ớ ị

100 1 100

%

2

20 2

2 20

U

U U

U U U

Tuy nhiên, đ d tính toán trong thi t k , ta bi n đ i nh sau: ể ễ ế ế ế ổ ư

37

Trang 38

C

U U

U

100

% 1

2 20

5060708090100120150

1,121.111,101,091,0851,081,0751,065

180200250300350400500600

1,0601,0581,0521,0481,0451,0421,0381,035

7008009001000150020003000

1,0321,0301,0281,0251,0201,0161,009

Bước 6: Xác đ nh s vòng dây qu n t i s c p và th c p:ị ố ấ ạ ơ ấ ứ ấ

v

n U

N1 1

v

n U

N2 20

Thí d 2:ụ

Trang 39

D a vào k t qu tính đự ế ả ược trong thí d 1 tính toán s vòng dây qu n choụ ố ấ

Bước 5:

ng v i S

Ứ ớ 2 = 75VA, tra b ng ch n Cả ọ h = 1,1 nên

U20 = U.Ch = 15.1,1 = 16,5V

Bước 6: V i Uớ 1 = 110V, U20 = 16,5V và nv = 3,632 vòng/vôn

Suy ra s vòng phía s và th c p nh sau:ố ơ ứ ấ ư

N1 = U1.nv = 110 . 3,632 = 399,52 vòng 400 vòng

N2 = U20 .nv = 16,5 . 3,632 = 59,928 vòng 60 vòng

Bước 7: Ướ ược l ng hi u su t ệ ấ c a máy bi n th , xác đ nh dòng đi nủ ế ế ị ệ phía s c p Iơ ấ 1

Trong thi t k s b , ho c đ n gi n hóa, hi u su t ế ế ơ ộ ặ ơ ả ệ ấ có th tra b ng theoể ả

S2. Có th tham kh o b ng sau:ể ả ả

200

250

500

750

1000

1500

2000

250

0 3500 5000 % 83,

5

89,3

90,5

91,2

92,5

93,5

94,1

95 95,

4

95,795,9 98,2

Sau khi tra b ng, ch n đả ọ ược % cho bi n th , t đó xác đ nh đế ế ừ ị ược dòng

đi n phía s c p:ệ ơ ấ

39

Trang 40

2 1

% U

S I

Đi u ki n gi i nhi t dây qu n.ề ệ ả ệ ấ

Ch đ làm vi n (dài h n hay ng n h n).ế ộ ệ ạ ắ ạ

Ta có th tham kh o các b ng giá tr cho phép c a J nh sau:ể ả ả ị ủ ư

B ng quan h gi a J theo Sả ệ ữ 2, khi bi n th v n hành liên t c, đi u ki nế ế ậ ụ ề ệ

gi i nhi t kém (ho c c p cách đi n th p).ả ệ ặ ấ ệ ấ

At (cm2)

J (A/mm2)

v i đ giaớ ộ nhi t 40ệ 0C

J (A/mm2)

At (cm2)

J (A/mm2)

Định dạng
Số trang	229
Dung lượng	7,31 MB