- Hiểu được quy trình chung để tính toán, thiết kế máy biến áp một pha công suất nhỏ. - Hiểu được yêu cầu, cách tính của từng bước khi thiết kế máy biến áp một pha công suất nhỏ.. 2.Kỹ n[r]
Trang 1TIẾT THỨ
22 - 24 Ngày soạn: / /2009
Lí THUYẾT: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
A MỤC TIấU:
1 Kiến thức:
- Hiểu được quy trỡnh chung để tớnh toỏn, thiết kế mỏy biến ỏp một pha cụng suất nhỏ
- Hiểu được yờu cầu, cỏch tớnh của từng bước khi thiết kế mỏy biến ỏp một pha cụng suất nhỏ
2.Kỹ năng:
- Rốn kỹ năng tớnh toỏn, thiết kế mỏy biến ỏp một pha cụng suất nhỏ
3.Thỏi độ:
- Giỏo dục học sinh làm việc khoa học, tỡm tũi, chịu khú suy nghĩ
B.PHƯƠNG PHÁP:
Phỏt vấn, nờu vấn đề, thảo luận,.
C CHUẨN BỊ:
1-Chuẩn bị của giỏo viờn: Giỏo ỏn, đồ dựng dạy học như: Một số loại mỏy biến ỏp, thước cặp,,
panme
2- Chuẩn bị của học sinh: Vở ghi chộp, SGK, dụng cụ học tập (mỏy tớnh cỏ nhõn).
D TIẾN TRèNH TỔ CHỨC DẠY HỌC:
I/ Ổn định tổ chức: 1 phỳt
- Kiểm danh, nhắc nhở học sinh thực hiện nội quy ( nếu cần thiết )
II/ Kiểm tra bài cũ: 5 phỳt
III/ Bài mới:
1 Đặt vấn đề: 1 phỳt
Muốn thiết kế máy biến áp một pha công suất nhỏ ta phải thực hiện những quy trình nh thế nào? Chúng ta hãy nghiên cứu nội dung bài
2 Triển khai bài:
Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh Nội dung kiến thức Hoạt động 1: Tìm hiểu qui
trình chung
*GV diễn giải:
Việc tính toán chính
xácMBA ở chế độ có tải rất
phức tạp vì phải giải quyết giới
hạn tănh nhiệt độ tối đa và sụt
áp trong giới hạn cho phép.Để
giải quyết các vấn đề này,khi
tính toán cần phải tiến hành
một số phép tính khá phức
tạp.Trong bài này,chúng ta sử
dụng phơng pháp dựa vào
những kết quả thực
nghiệm,đơn giản nhng vẫn
đảm bảo tính chính xác
*GV đa ra các bớc tính toand
thiết kế MBA
*GV hớng dẫn HS cách chọn
Học sinh chỳ ý nghe giảng và ghi chộp
- Nờu những cụng dụng của MBA
- Quan sỏt hỡnh 7.1 và cho biết vai trũ của MBA trong truyền tải và phõn phối điện năng
- Định nghĩa MBA
- Nờu cỏc quy ước của MBA
- Phõn 2 loại tăng ỏp và hạ ỏp
I XÁC ĐỊNH CễNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP
Vỡ hiệu suất MBA cao, nờn:
S1 ~ S2 = U2I2
Cụng suất MBA cần chế tạo là: Sđm = U2I2
II TÍNH TOÁN MẠCH TỪ
a) Chọn mạch từ
a: Chiều rộng trụ quấn dõy b: Chiều dày trụ quấn dõy c: Độ rộng cửa sổ
h: Chiều cao cửa sổ a/2: Độ rộng lỏ thộp chữ I
b) Tớnh diện tớch trụ quấn dõy của lừi thộp
Trang 2công suất MBA trong gia
đình.Giải thích các thông số
trong công thức
*GV đa ra ví dụ,tính toán cụ
thể để HS dễ hiểu
GV gọi học sinh lên giải bài
tập
*GV giả thích: Ta có thể coi
khi dùng lò sởi thì bỏ quạt,tủ
lạnh và ngợc lại.Khi dùng ti vi
thì không dùng quay băng.Do
đó phụ tải lớn nhất gồm đèn
ống 40W,lò sởi 550W,ấm đun
nớc 1500W,ti vi 100W
Hoạt động 2: Tìm hiểu các
bớc tính toán MBA 1 pha CS
nhỏ
*GV đa ra hai cách tính:
- Dựa vào hiệu suất thì:
η= P2
P1⇒ P1=P2
η
- Dựa vaò công thức:
S1 = S2 = U2.I2 ⇒ Sđm =
U2.I2
* GV thuyết trình:
Khi chọn mạch từ,cần chú ý
trụ và cửa sổ.Trụ của mạch từ
phải có tiết diện phù hợp với
công suất của máy.Cửa sổ phải
có kích thớc phù hợp để có thể
đặt vừa cuộn dây
*GV diễn giải:
Diện tích trụ quấn dây phải
phù hợp với công suất MBA
*GV giải thích: Trong thực
tế,lõi thép đợc ép chặt nhng
vẫn có độ hở giữa các lá thép
do độ cong vênh và lớp sơn
cách điện của lá thép.Vì vậy
cần phải tính diện tích thực
của trụ lõi thép
GV giao bài tập cho học sinh
HS nghiêm cứu và trả lời
*GV diễn giải:
Với một MBA và tần số nhất
định,số vòng của một cuộn
dây phụ thuộc vào tiíet diện
trụ lõi thép đã chọn và chất
l-ợng lõi thép.Có nhiều cách
tính số vòng dây của các cuộn
dây,Trong khuôn khổ bài
học,chúng ta chọn cách tính
qua đại lợng trung gian là “số
vòng/vôn”,ký hiệu là n-số
vòng tơng ứng cho mỗi vôn
điện áp sơ cấp hay thứ cấp
Xem xột mỏy biến ỏp 1 pha đơn giản và trỡnh bày cấu tạo của nú
- Trỡnh bày cụng dụng của lừi thộp
- Nờu cỏc đặc điểm của dõy quấn
- Quan sỏt nhón mỏy và trỡnh bày ý nghĩa của nú
- Giải thớch cỏc giỏ trị của MBA
- Theo dừi
- Phõn loại MBA
- Nờu cụng dụng của cỏc loại MBA
- Theo dừi và ghi nhận.
Đối với mạch từ kiểu bọc:
Shi = 1,2Sđm
Shi = a.b là diện tớch hữu ớch trụ, tớnh bằng cm2
Sđm là cụng suất MBA, tớnh bằng VA
Trong thực tế: St = Shi/kl
Trong đú kl được cho trong bảng 8-1 SGK Tr 46
- Để đơn giản trong tớnh toỏn,
ta cú thể tra bảng 8-2 SGK Tr
46 khi tớnh toỏn mạch từ
III TÍNH SỐ VềNG DÂY CỦA CÁC CUỘN DÂY
Bảng 8-3 cho ta giỏ trị vũng/vụn ứng với tiết diện lừi thộp
- Số vũng dõy cuộn sơ cấp:
N1 = U1.n
- Số vũng dõy cuộn thứ cấp:
N2 = (U2 + 10%U2).n
IV TÍNH TIẾT DIỆN DÂY QUẤN (HOẶC TIẾT DIỆN DÂY DẪN)
a) Tớnh tiết diện dõy quấn
Sdd = I/J
Sdd : là tiết diện dõy(mm2) I: là cường độ dũng điện (A) J: là mật độ dũng điện cho phộp (A/mm2)
b) Tớnh đường kớnh dõy dẫn Tra bảng tỡm tiết diện dõy dẫn và đường kớnh dõy quấn sau khi tớnh I1 và I2
V TÍNH DIỆN TÍCH CỬA SỔ LếI THẫP
Diện tớch cửa sổ lừi thộp được tớnh như sau:
Trang 3Câu hỏi: Tại sao số vòng dây
cuộn TC lại cộng thêm 10%
điện áp TC?
*GV đa ra ví dụ để HS áp
dụng tính toán
*GV hớng dẫn HS làm ví dụ
bằng cách đặt câu hỏi gợi mở:
+Đề bài ch S = 30VA,từ đó ta
có thông số nào?
+Tìm đợc Shita sẽ tìm đợc đại
lợng nào?
+Hãy tính N1và N2? *GV giải
thích:
Tiết diện dây quấn của các
cuộn dây SC và TC tỉ lệ thuận
với dòng điện và tỉ lệ nghịch
với mật độ dòng điện cho
phép
Vậy mật độ dòng đện cho
phép là gì?
GV hớng dẫn học sinh cách
tính tiết diện dây quấn
HS chú ý theo dõi
GV đa ra bảng 8-5 để HS tra
bảng
*GV vẽ hình và chỉ dẫn cho
HS thấy rõ cửa sổ lõi thép của
MBA
*GV đa ra 2 cách tính cửa sổ lõi
thép.
*GV giải thích về hệ số lấp
đầyK l :
Trong thực tế còn thêm phần
cách điện và khoảng hở,ngời ta
dùng hệ số lấp đầy cửa sổ K l đợc
cho trong bảng 8-6.
GV đa ra các bớc sắp xếp dây
quấn trong cửa sổ
*GV kết luận: Tra các bảng
sẵn có và theo những phơng
pháp tính toán trên,chúng ta có
thể xác địnhấcc thông số của
bất kỳ một MBA nhỏ nào
Học sinh ghi chộp
Học sinh chỳ ý nghe giảng và ghi chộp
* GV thuyết trình:
Khi chọn mạch từ,cần chú ý trụ và cửa sổ.Trụ của mạch từ phải có tiết diện phù hợp với công suất của máy.Cửa sổ phải
có kích thớc phù hợp để có thể
đặt vừa cuộn dây
Chỳ ý nghe giảng và ghi chộp
*GV vẽ hình và chỉ dẫn cho HS thấy rõ cửa sổ lõi thép của MBA
Scs= h.c + Cỏch 1:
Scs = Ssc + Stc =N1.sdq1 +
N2.sdq2
Trờn thực tế :
Scs =h.c≥ (Ssc + Stc)/Kl
+ Cỏch 2:
Tra bảng 8-7 và tiến hành tớnh
Scs= h.c≥ N1/n1 + N2/n2
VI SẮP XẾP DÂY QUẤN TRONG CỬA SỔ
Số vũng mỗi lớp=(h/ đường kớnh dõy cú cỏch điện)-1
Số lớp dõy quấn= Số vũng dõy/số vũng dõy của mỗi lớp
h
c
1
2
Trang 4HS nghiêm cứu và trả lời
*HS kẻ bảng hệ số lấp đầy để
áp dụng khi tính toán, thiết kế MBA
*HS theo dõi bảng (8-4) mật độ dòng điện cho phép để tính toán
*HS theo dõi bảng (8-5) làm t liệu
IV/ Củng cố: ( 9 phỳt )
- Khái niệm chumg về máy biến áp
- Phân loại máy biến áp
- Khái niệm máy biến áp
V/ Dặn dũ: ( 1 phỳt )
Câu 1: Khi nối cuộn sơ cấp máy biến áp với nguồn điện một chiều sẽ xảy ra hiện tợng gì? Tại
sao?
Câu 2: Nêu khái niệm và công dụng của máy biến áp một pha công suất nhỏ?