Giáo trình Lắp đặt và bảo dưỡng máy biến áp (Nghề: Điện dân dụng) - CĐ Cơ Giới Ninh Bình

Giáo trình Lắp đặt và bảo dưỡng máy biến áp cung cấp cho người học các kiến thức: Tháo lắp máy biến áp cảm ứng một pha; Xác định cực tính các cuộn dây của máy biến áp cách ly một pha; Tính toán máy biến áp cách ly một pha; Quấn dây máy biến áp cách ly một pha; Tháo lắp máy biến áp tự ngẫu;...Mời các bạn cùng tham khảo!

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH

Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-….ngày….tháng….năm……

…………của………

Ninh Bình, năm 2019

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN:

TÀI LIỆU NÀY THUỘC LOẠI SÁCH GIÁO TRÌNH NÊN CÁC NGUỒN THÔNG TIN

CÓ THỂ ĐƯỢC PHÉP DÙNG NGUYÊN BẢN HOẶC TRÍCH DÙNG CHO CÁC MỤC ĐÍCH

VỀ ĐÀO TẠO VÀ THAM KHẢO MỌI MỤC ĐÍCH KHÁC MANG TÍNH LỆCH LẠC HOẶC SỬ DỤNG VỚI MỤC ĐÍCH KINH DOANH THIẾU LÀNH MẠNH SẼ BỊ NGHIÊM CẤM

MÃ TÀI LIỆU:

LỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình mô đunLắp đặt và bảo dưỡng máy biến áp được biên soạn

trên cơ sở chương trình khung của tổng cục dạy nghề Các kiến thức trong toàn

bộ giáo trình có mối liên hệ lôgic chặt chẽ

Khi biên soạn giáo trình chúng tôi đã cập nhật những kiến thức mới có liên quan tới mô đun và phù hợp với đối tượng sử dụng, cũng như cố gắng gắn nội dung lý thuyết với những vấn đề thực tế thường gặp trong sản xuất, đời sống

để giáo trình có tính thực tiễn cao

Nội dung của giáo trình gồm 9bài:

Bài 1: Tháo lắp máy biến áp cảm ứng một pha

Bài 2: Xác định cực tính các cuộn dây của máy biến áp cách ly một pha Bài3: Tính toán máy biến áp cách ly một pha

Bài 4: Quấn dây máy biến áp cách ly một pha

Bài 5: Tháo lắp máy biến áp tự ngẫu

Bài 6: Sửa chữa máy biến áp hàn

Bài 7: Tẩm sấy máy biến áp

Bài 8: Đấu nối và vận hành máy biến áp ba pha

Bài 9: Bảo dưỡng, sửa chữa bộ nạp ắc qui

Trong quá trình biên soạn tập giáo trình, không tránh khỏi những thiếu sót Mong bạn đọc đóng góp ý kiến để giáo trình được hoàn thiện hơn

Ninh Bình, ngày tháng năm 2019

Tham gia biên soạn

MỤC LỤC

5

Bài 2: Xác định cực tính các cuộn dây của máy biến áp

Xác dịnh cực tính các cuộn dây máy biến áp bằng nguồn

điện xoay chiều

15

Bài 3 : Tính toán máy biến áp cách ly một pha 18

2

Trình tự tính toán máy biến áp độc lập cách ly một pha dựa

trên sơ đồ biến áp và tham số dòng điện, điện áp phía sơ cấp

và phía thứ cấp (bài toán thuận)

18

3

Trình tự tính toán máy biến áp độc lập cách ly một pha dựa

vào kích thước lõi thép (bài toán ngược)

10

4

đầy đủ số liệu dây quấn và mạch từ

31

5

4

5

MÔ ĐUN: LẮP ĐẶT VÀ BẢO DƯỠNG MÁY BIẾN ÁP

Mã mô đun: MĐ 20

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

Điện năng được sản xuất tại các nhà máy điện, trong thực tế các nhà máy tiêu thụ và hộ tiêu thụ điện lại ở các vùng miền khác nhau không thuận tiện gần nhà máy điện, hơn nữa nếu truyền tải điện trực tiếp từ máy phát điện tới người dân sẽ gây tổn thất lớn và thậm trí sụp đổ điện áp để thuận tiện trong việc phát và tải điện đi xa phù hợp với nhu cầu sử dụng và vận hành các thiết bị điện, bài này sẽ nghiên cứu để hiểu rõ về thiết bị điện trung gian

đó, máy biến áp, ngoài ra bài này cũng mở rộng để thấy rõ hơn về các máy biến điện khác như máy biến dòng, máy biến áp đặc biệt

Mục tiêu của mô đun:

Học xong Mô đun này, học viên có năng lực:

của máy biến áp độc lập (cảm ứng) một pha, ba pha và các máy biến áp đặc biệt:máy biến áp tự ngẫu, máy biến dòng, máy biến áp hàn;

máy biến áp một pha (S < 5 kVA);

- Phân tích được các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng của máy biến áp một pha công suất nhỏ (S < 5kVA );

- Sửa chữa, bảo dưỡng máy biến áp một pha công suất nhỏ ( S<5 kVA); lắp ráp, sửa chữa được bộ nạp ắc qui, máy điều chỉnh điện áp bằng tay đạt yêu cầu kỹ thuật;

- Tuân thủ các quy tắc an toàn khi lắp đặt, bảo trì máy biến áp;

- Có tính tỷ mỉ, cẩn thận, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp

Nội dung của mô đun:

Thời lượng Tổng

số

Lý thuyết

Thực hành

Kiểm tra*

BÀI 1: THÁO LẮP MÁY BIẾN ÁP CẢM ỨNG MỘT PHA

Mã bài: MĐ 20-01

Mục tiêu của bài:

- Trình bày được khái niệm, cấu tạo, nguyên lý làm việc, công dụng và thông số của máy biến áp một pha;

- Đo điện áp, xác định được tỉ số biến đổi của máy biến áp;

- Có đầy đủ năng lực, tinh thần trách nhiệm và tác phong công nghiệp

1 Khái niệm, công dụng

1.1 Khái niệm chung

Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp của hệ thống dòng điện xoay chiều nhưng vẫn giữ nguyên tần số

Hệ thống điện đầu vào của máy biến áp (trước lúc biến đổi) nối với nguồn điện được gọi là sơ cấp, có: Điện áp U1, dòng điện I1, công suất P1, tần số f

Hệ thống điện đầu ra của máy biến áp (sau khi biến đổi) nối với tải gọi là thứ cấp, có: Điện áp U2, dòng điện I2, công suất P2, tần số f

Nếu điện áp thứ cấp lớn hơn sơ cấp là máy biến áp tăng áp Nếu điện áp thứ cấp nhỏ hơn sơ cấp là máy biến áp giảm áp

Ký hiệu MBA:

1.2 Công dụng

Công dụng của Máy biến áp là truyền tải và phân phối điện năng trong hệ thống điện

Phương án 1: GiảM điện trở R của đường dây (R = r.l/S)

Muốn giảm R ta tăng tiết diện dây dẫn S, tức là tăng khối lượng dây dẫn, các trụ đỡ cho đường dây, chi phí xây dựng đường dây tải điện rất lớn ( phương

án này không kinh tế)

Phương án 2: Giảm dòng điện I chạy trên đường dây truyền tải

Hình 2-2 Hình 2-1

BA

2 Cấu tạo

2.1 Lõi thép

Dùng để dẫn từ thông chính của máy, được chế tạo từ những vật liệu dẫn

từ tốt, thường là các lá thép kỹ thuật điện có bề dầy 0,35 ÷ 0,5mm được sơn cách điện và ghép lại với nhau, gồm 2 bộ phận:

- Trụ (T) là nơi đặt dây quấn

- Gông (G) là phần khép kín mạch từ giữa các trụ

2.2 Dây quấn

MBA thường có hai hoặc nhiều dây quấn được chế tạo bằng dây đồng (hoặc nhôm), có tiết diện tròn hoặc chữ nhật, bên ngoài dây dẫn có bọc cách điện Dây quấn được lồng vào trụ lõi thép Giữa các vòng dây, giữa các dây quấn có cách điện với nhau và các dây quấn cách điện với lõi thép

3 Nguyên lý làm việc

chạy trong cuộn sơ cấp là i1 và suất từ điện do nó tạo ra là F1=i1W1

Từ thông do dòng điện sơ cấp i1 sinh ra chủ yếu được khép kín trong lõi thép

thức:

e1 = -W1

dt

d1

Từ thông chính khép kín qua lõi

i2 sinh ra stđ là F2 = i2W2 Stđ này sinh ra từ thông 2 khép kín qua lõi thép và các từ thông tản t2 khép kín qua không khí

Hình 1.1: Nguyên lí làm việc

mba

Giá trị hiệu dụng của sđđ cảm ứng trong cuộn sơ cấp là:

Khi không tải: độ sụt áp trên tổng trở Z1 rất nhỏ nên có thể coi U1=E1 Do

1

W

W U

khi dây quấn thứ cấp hở mạch và điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp là định mức

Dòng điện định mức (A)

ứng với công suất định mức và diện áp định mức Đối với máy biến áp 1 pha,

dòng điện định mức là dòng

định mức là dòng điện dây

Công suất định mức (VA)

Là công suất biểu kiến định mức

- Đối với máy biến áp 1 pha: S

- Đối với máy biến áp 3 pha: S

Ngoài ra, trên biển máy c

áp ngắn mạch, chế độ làm vi

5 Đo điện áp, xác định tỉ số biến đổi của máy biến áp

Hình 1-3 vẽ sơ đồ nguy

cấp Ký hiệu các đại lượng phía dây quấn s

Đặt điện áp xoay chiều u

quấn sơ, trong dây quấn s

Trong lõi thép sẽ có từ thông móc v

cả hai dây quấn sơ cấp và th

ra các sđđ e1 và e2 Khi MBA có t

dây quấn thứ sẽ có dòng

với điện áp là u2 Từ thông móc

vòng với cả hai dây quấn s

thứ cấp gọi là từ thông chính

Giả thử điện áp u1 sin nên t

Theo định luật cảm ứng điện từ, các sđđ cảm ứng e

quấn sơ cấp và thứ cấp MBA l

ối với máy biến áp 1 pha: Sđm = U2đm I2đm = U1đm I1đm

ối với máy biến áp 3 pha: Sđm = 3U2đm I2đm = 3U1đm I1đm

àm việc

ện áp, xác định tỉ số biến đổi của máy biến áp

ồ nguyên lý của MBA một pha hai dây quấn Dây quấn 1

ợng phía dây quấn sơ cấp đều có con số 1

ại lượng phía dây

ấn thứ cấp đều có con số 2 kèm theo như

ặt điện áp xoay chiều u1 vào dây

ấn sơ sẽ có dòng i1

ẽ có từ thông móc vòng với

p và thứ cấp, cảm ứng Khi MBA có tải, trong òng điện i2 đưa ra tải

ện pha Đối với máy biến áp 3 pha, dòng điện

ồ nối dây, điện

ủa MBA một pha hai dây quấn Dây quấn 1

ọi là dây quấn sơ

Tỉ số biến áp k của MBA:

Nếu giả thiết MBA đ

do điện trở và từ thông tản của dây quấn th

Nếu bỏ qua tổn hao trong MBA th

2 Nêu các đại lượng định mức

ỉ số biến áp k của MBA:

ếu giả thiết MBA đã cho là MBA lý tưởng, nghĩa là bỏ qua sụt áp gây ra

ừ thông tản của dây quấn thì E1 U1 và E2 U2:

ếu bỏ qua tổn hao trong MBA thì: U1I1 = U2I2

> U1 và I2< I1: MBA tăng áp

< U1 và I2> I1: MBA giảm áp

ỎI ÔN TẬP

khái niệm, phân loại máy biến áp?

ợng định mức của máy biến áp?

ỏ qua sụt áp gây ra

BÀI 2: XÁC ĐỊNH CỰC TÍNH CÁC CUỘN DÂY MÁY BIẾN ÁP CÁCH LY MỘT PHA

Mã bài: MĐ 20-02

Mục tiêu của bài:

- Xác định đúng cực tính các cuộn dây của máy biến áp có nhiều cuộn;

- Đấu nối đúng các cuộn dây của máy biến áp theo tiêu chuẩn kỹ thuật;

- Có đầy đủ năng lực, tinh thần trách nhiệm và tác phong công nghiệp

1 Phương pháp xác định cực tính các cuộn dây máy biến áp

- Máy biến áp cảm ứng hay còn gọi là máy biến áp hai dây quấn, là loại máy biến áp có dây quấn sơ cấp và thứ cấp cách ly nhau Ký hiệu máy biến áp hai dây quấn như hình 2.1 Trình tự tính toán dây quấn và chọn kích thước lõi thép được tiến hành theo các bước sau:

- Được hình thành do sự phối hợp kiểu dây đấu dây sơ cấp so với kiểu đấu dây thứ cấp Nó biểu thị góc lệch pha giữa các sđđ, dây sơ cấp và dây thứ cấp của mba Góc lệch pha này phụ thuộc vào các yếu tố sau:

 Chiều dây quấn

 Cách kí hiệu các đầu dây;

 Kiểu đấu dây quấn ở sơ cấp và thứ cấp

 Muốn xác định và gọi tên 1 tổ đấu dây ta phải chấp nhận các giả thiết sau:

 Các dây quấn cùng chiều trên trụ thép

 Chiều s.đ.đ trong dây quấn chạy từ đầu cuối đến đầu đầu

Hình 2.1 Ký hiệu máy biến áp 2 dây quấn

- Xét mba 1 pha có 2 dây quấn thứ cấp ax và sơ cấp AX hình 2.2 Nếu có hai dây quấn được quấn cùng chiều trên trụ thép, kí hiệu các đầu dây như nhau:

Hình 2.2Tổ nối dây của máy biến áp 1 pha

- Ví dụ: A, a ở phía trên; X, x ở phía dưới (H2.2a) thì s.đ.đ cảm ứng trong chúng khi có từ thông biến thiên đi qua sẽ hoàn toàn trùng pha nhau (H2.2b): Khi đổi chiều dây quấn của 1 trong 2 dây quấn, ví dụ của

2 Xác định cực tính các cuộn dây máy biến áp bằng nguồn điện một chiều

- Loai máy biến áp này cũng có cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp Cuộn thứ cấp

là một phần của cuộn sơ cấp Ta xét một biến áp 2 cuộn dây bình thường có hệ

số biến áp ku1

- Khi điện áp không đổi thì sự phân bố dòng I1 và I2 cũng sẽ không đổi Lúc này trong cuộn dây chung sẽ có dòng điện chạy qua Hệ số biến áp ở trạng thái không tải như sau:

ku=

2 1 2

1

W

W U

ku 1 thì dòng I rất nhỏ so với I1 và I2 Tiết diện dây ở phần chung có thể nhỏ do vậy tiết kiệm được đồng

- Ở biến áp cảm ứng bình thường, năng lượng truyền từ sơ cấp sang phía thứ cấp qua từ trường, còn ở biến áp tự ngẫu việc truyền năng lượng sơ cấp sang thứ cấp bằng 2 con đường: Dây dẫn và từ trường Ta có mối liên hệ sau:

I1(W1-W2) = (I2-I1)W2

Vậy I1W1-I2W2 = 0

3 Xác dịnh cực tính các cuộn dây máy biến áp bằng nguồn điện xoay chiều

Trên hình 2.4 biểu diễn sơ đồ một máy biến dòng Đặc điểm chung của biến dòng là có cuộn sơ cấp ít vòng dây, cuộn thứ cấp nhiều vòng dây

- Cách 1/.

Đấu nối tiếp cuộn dây đã biết trước cực tính (cuộn 1) vào cuộn dây muốn biết cực tính (cuộn 2).

Đo điện thế ở mỗi cuộn 1 và 2 và điện thế tổng ở 2 đầu mút

Nếu điện thế tổng lớn hơn điện thế của cuộn 1 và 2( bằng tổng 2 điện thế đó) thì

2 cuộn cùng cực tính Nếu nhỏ hơn ( bằng hiệu hai điện thế) thì ngược cực tính

- Cách 2/.

Dùng 1 bình accu, một milivolt kế một chiều loại có kim chỉ 0 ở giữa

Cho điện vào cuộn dây đã biết cực tính, sẽ thấy kim điện kế lệch về 1 bên rồi trở về 0.

Cắt điện ra khỏi cuộn dõy, điện kế sẽ lệch về phớa cũn lại, rồi lại trở về 0.

Lý luận theo nguyờn lý cảm ứng điện từ, biết được cực tớnh mỏy biến ỏp

Cỏch này dựng trong trường hợp khụng thể cho điện vào bất kỳ cuộn nào, hoặc số vũng giữa 2 cuộn chờnh lệch nhau quỏ lớn

Mắc với von-một nờn thực chất biến ỏp làm việc ở chế độ khụng tải (vỡ điện trở trong von một rất lớn) Ta cú:

Ku =

2 1 2

Chỳ ý: Cuộn dõy mỏy biến ỏp đo điện ỏp khụng được nối với am-pe một hoặc

để ngắn mạch vỡ cú nguy cơ làm chỏy biến ỏp và dụng cụ đo

4 Đấu nối và vận hành thử mỏy biến ỏp:

- Tr-ờng hợp này gây hiện t-ợng điện giật, nếu kèm

sự nổ cầu chì, bốc khói nhẹ thì do sự chạm masse đã làm chập mạch cuộn dây

- Có thể do bị chạm giữa các cọc nối với vỏ sắt hoặc có sự cố nối tắt giữa các cọc nối ở các dảo diện Dùng đèn thử hoặc ôm kế kiểm tra các điểm cần l-u ý để xác định nơi bị chạm, chập mạch sau đó sửa chữa lại cho hết bị chạm masse

- Nếu máy biến áp vẫn vận hành bình th-ờng, thì nơi bị chạm chỉ có 1 chỗ, có thể đ-ờng dây ra cọc nối

bị tróc lớp cách điện chạm vào vỏ bọc máy biến áp hoặc cọc nối bị lỏng lẻo chạm bỏ bọc hoặc chạm masse

ở lớp dây tiếp cận với mạch từ Tr-ờng hợp sau cùng này, nếu quan sát không thấy đ-ợc chỗ chạm masse

- Nếu máy biến áp vẫn vận hành bình th-ờng mà gây

masse mà do máy biến áp bị ẩm, điện trở cách điện bị suy giảm (nếu dùng bút thử điện thấy cách điện bằng Mê-gôm kế sao cho trên 1 M là tốt Nếu khong đạt, lớp cách điện bị lão hoá cần phải quấn lại toàn bộ

- Nếu máy biến áp bị phát nhiệt thái quá, có thể

là do mạch tiêu thụ quá lớn Thay lại dây chì đúng cở

và cho máy biến áp vận hành không tải, nếu vẫn bình th-ờng chứng tỏ lúc tr-ớc máy biến áp làm việc quá tải

- Nếu máy biến áp vận hành không tải mà cầu chì vẫn nỗ thì chắc chắn máy biến áp chập vòng trong cuộn dây, phải quấn dây lại

- Đối với máy biến áp có công suất nhỏ thì sự chập vòng khó làm cầu chì nổ ngay nh-ng có sự phát nhiệt rất nhanh

- Đối với máy biến áp nạp ắc quy, chỉnh l-u toàn

kỳ, l-u ý diode bị hỏng nối tắt Hoặc mắc nhầm 2 cọc (+) và cọc (-) vào bình ắc quy

- Nếu máy biến áp bị phát nhiệt thái quá, có thể

- Do mắc không đúng với điện áp nguồn, nhầm vào nguồn có điện áp cao

- Do mạch từ ghép không chặt Phải siết chặt lại các bulong ép giữa các lá sắt của mạch từ và tẩm verni vào cuộn dây và vào các khe hở để chèn cứng các lá sắt lại, dính chặt hơn

- Do bản chất lá sắt của mạch từ kém phẩm chất, quá rỉ sét hoặc quấn thiếu vòng dây

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Trình bày cách xác định cực tính máy biến áp bằng nguồn một chiều?

2 Trình bày cách xác định cực tính máy biến áp bằng nguồn xoay chiều?

BÀI 3: TÍNH TOÁN MÁY BIẾN ÁP CÁCH LY MỘT PHA

Mã bài: MĐ 20-03

Mục tiêu của bài:

- Hiểu được Trình tự tính toán máy biến áp độc lập cách ly một pha;

- Tính được số liệu để quấn hoàn chỉnh máy biến áp độc lập một pha công suất nhỏ (S< 1kVA);

- Có đầy đủ năng lực, tinh thần trách nhiệm và tác phong công nghiệp

U 1 N 1 N 2 U 2

Hình 3.1 Máy biến áp một pha 2 dây quấn

2.Trỡnh tự tớnh toỏn mỏy biến ỏp độc lập cỏch ly một pha dựa trờn sơ đồ biến ỏp và tham số dũng điện, điện ỏp phớa sơ cấp và phớa thứ cấp (bài toỏn thuận)

(4.15)

- Tần số f nguồn điện

- Chế độ làm việc ngắn hạn hay dài hạn

Mỏy biến thế cú thể thay đổi hiệu điện thế xoay chiều, tăng thế hoặc hạ thế, đầu ra cho 1 hiệu điện thế tương ứng với nhu cầu sử dụng Mỏy biến ỏp được sử dụng quan trọng trong việc truyền tải điện năng đi xa Ngoài ra cũn cú cỏc mỏy biến thế cú cụng suất nhỏ hơn, mỏy biến ỏp (ổn ỏp) dựng để ổn định điện ỏp trong nhà, hay cỏc cục biến thế, cục xạc, dựng cho cỏc thiết bị điện với hiệu điện thế nhỏ (230 V sang 24 V, 12 V, 3 V, ) Bài này hướng dẫn cỏc pỏc tự quấn lấy 1 cỏi mỏy biến ỏp phự hợp với mục đớch sử dụng của mỡnh Khụng cần phải đi mua cho dự nú rẻ hơn

Hình 3.2 ảnh minh họa máy biến áp được quấn xong

Để quấn được máy biến áp thì chúng ta cần phải lưu ý mấy vấn đề cơ bản sau đây :

+ Công suất biến áp

+ Điện áp đầu vào

+ Điện áp đầu ra

+ Tổn hao của máy biến áp

+ Quan trọng hơn nữa cần để ý đến vật tư quấn máy biến áp

thứ cấp biến áp [ VA ]

K: là hệ số hình dáng lõi thép

Khi lá thép dạng EI ta có K = 1  1,2 Khi lá thép dạng UIta có K = 0.75  0,85

cao hay thấp Cũng tùy theo loại lá thép đ-ợc chế tạo theo dạng dẫn từ có định h-ớng hoặc không định h-ớng

B

S K

A  1 , 423 2

Chọn kích th-ớc cho lõi thép, khối l-ợng lõi thép:

Bề dầy cách điện tráng trên lá thép (để giảm nhỏ dòng

điện Foucault chạy qua các lá thép trong lõi)

Độ ba vớ có trên lá thép do công nghệ dập định hình lá thép gây nên

A g 

0,35 0,5

0,92 0,95

0,8 0,85

Để dễ dàng trong thi công quấn dây, th-ờng giữa a

và b có mối quan hệ về kích th-ớc nh- sau:

định dãy giá trị a để chọn, bằng cách tính sau:

Phối hợp giá trị a có sẵn trong thực tế, chọn giá trị a thích hợp cho lõi thép, từ đó tính lại chính xác giá trị b Sau khi có kích th-ớc lá thép, ta chọn khối l-ợng lõi thép

A a

A a

a a

5 ,

1 và

với

Trường hợp kết cấu lõi thép dạng UI:

Thể tích lõi thép đã trừ đi cửa sổ là:

b 46,8a

th 

h) c 15,6ab(2a

Trong đó:

Các kích th-ớc a, b, c, h: đơn vị là [dm]

4.Cỏc bài tập ứng dụng tớnh toỏn mỏy biến ỏp

Bài tập: Cho 1 MBA cú chiều dày xếp tụn là a =5cm; rộng b=3cm;điện ỏp

vào 220v; điện ỏp ra 12v dựng để nạp ỏc quy xe mỏy

- bước 1: tớnh tiết diờn cú ớch của lừi thộp=a*b=5*3=15 (cm2)

- bước 2: tớnh số vũng/vụn:50/15=3.3 vũng

-số vũng cuộn sơ cấp:220*3.3=726 vũng

-số vũng cuộn thứ cấp:12*3.3=40 vũng

- bước 3: tớnh tiết diện dõy quÂn:

-cụng suất của mỏy biến ỏp:P=S2/1,44=225/1.44=156w

-dũng điện cuộn sơ:i1=p1/u1=156/220=0,7A

-cụng suát của quận thứ cấp:P2=P1*0,9=156*0,9=140w

-dũng điện thư cấp:I2=P2/U2=140/12=11,7A

- bước 4: Tớnh tiết diện dõy quÂn:

-dõy quÂn sơ:căn bậc 2 cuarI1/3,14=0,7/3,14=0,50mm2

-dõy quÂn thứ cấp:căn bậc2 của 11,7/3,14=2,0mm2

a) Xỏc định thiết diện thực của lừi sắt (trụ) : So (cm2)

Do cỏc lỏ thộp hỡnh chữ E ghộp lại cú lớp cỏc điện nờn do đú ta phải trừ đi cỏi lớp cỏch điện đú do đú thỡ thiết diện thực của lừi sắt sẽ là :

So = k.S

với S là thiết diện của phần giữa lừi sắt (Vuụng hay chữ nhật ) : S = a.b (cm2) ( Đõy là thiết diện tử thụng múc vũng xuyờn qua cỏc bộ cuộn dõy)

k= 0.9 đối với lỏ thộp E cú bề dầy là 0.35mm

k=0.93 đối với lỏ thộp E cú bề dầy là 0.5mm

k= 0.8 - 0.85 nếu lỏ thộp bị han rỉ và lồi lừm

* Cụng suất của biến ỏp theo thiết diện thực

P = (S0/1.1)2==> So = sqrt (P) / 1.1

Thông thường mọi người hay chọn lõi hình vuông hay chữ nhật nên ta có độ rộng của bản :c = sqrt (So)

Từ đó ta chọn công suất biến áp cần quấn ==> Xác định được kích thước của lõi sắt

B ở đây là cảm ứng từ nó được chọn theo lá thép kĩ thuật điện tùy thuộc vào lường silic trong thép nhưng mà thông thường giá trị B này từ (1T đến 1.2T) và

có khi là từ (1.4T - 1.6T)

c) Xác định số vòng dây quấn

Để xác định được số vòng dây quấn ta phải biết được điện áp đầu vào và điện áp đầu ra cần lấy

+ N1 là số vòng dây quấn của cuộn dây sơ cấp

+ N2 là số vòng dây quấn của con dây thứ cấp

+ U1 là điện áp đầu vào

+ U2 là điện áp đầu ra

Theo công thức tính ta sẽ được như sau :

N1 = U1.nv

N2 = 1.1.U2.nv

Giá 1.1 đây là giá trị chênh lệch công suất do tổn thất

d) Tính toán tiết diện của dây quấn thứ cấp và sơ cấp

Tiết diện của dây quấn được chọn theo mật độ dòng điện J Mật độ dòng điện J được chọn phù hợp để phù hợp với điều kiện làm việc và nhiệt độ của dây dẫn trong khoảng cho phép

Tôi có tham khảo 1 số cách chọn mật độ dòng nhiệt J theo công suất

+ Với J = 4 (A/mm2) - Công suất từ (0 - 50 VA)

+ Với J = 3.5 (A/mm2) - Công suất từ ( 50 - 100VA)

+ Với J = 2.5 (A/mm2) - Công suất từ ( 200 - 250VA)

+ Với J = 2 (A/mm2) - CÔng suất từ ( 500 - 1000VA)

+ Với biến áp công suất thấp ta có thể chọn J = 5 - 10 (A/mm2)

Từ đó ta tính được thiết diện của dây quấn sơ cấp và thứ cấp

+ Thiết diện dây quấn sơ cấp

Tính nốt đường kính của dây nhờ vào thiết diện của dây : (Do ta chọn dây đồng

là hình tròn nên ta tính được như sau )

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Nêu trình tự tính toán máy biến áp một pha?

2 Hãy toán máy biến áp một pha dựa vào kích thước lõi?

BÀI 4: QUẤN DÂY MÁY BIẾN ÁP CÁCH LY MỘT PHA

Mã bài: MĐ 20-04

1 Quy trình quấn dây

1.1.Quy trình quấn dây

Lắp ráp khôn dây quấn và lõi gỗ vào bàn quấn

Với các máy biến áp công suất nhỏ, đường kính dây quấn nhỏ hơn 0,5mm chúng ta có thể sử dụng bàn quấn có tỷ số truyền động 1/10 hoặc 1/5 Tỷ số truyền động 1/10 tương ứng với 1 vòng quay tay bằng 10 vòng quay của trục quấn Tỷ số biến tốc của trục quay tay so với trục quấn chênh lệch càng xa thì lực căng dây càng tăng, dây quấn càng sát, tuy nhiên với đường kính dây quá nhỏ lại tăng khả năng làm đứt dây ở thời điểm bắt đầu quay hay tại thời điểm dừng quay đột ngột

Với các máy biến áp có đường kính dây lớn hơn 0,5mm chúng ta nên dùng bàn quấn dây có tỷ lệ 1/1 Tốc độ quay càng thấp càng dễ dàng điều chỉnh định hướng trong quá trình xếp dây

KHUÔN DÂY QUẤN SAU KHI ĐƯỢC LẮP RÁP HOÀN CHỈNH TRÊN

TRỤC CỦA MÁY QUẤN

Vị trí bắt đầu quấn dây được định vị sao cho:

+ Cần của tay quay bàn quấn nằm ở vị trí thấp nhất

+ Các mép của khuôn quấn dây tại phía dây ra phải được định vị nằm phía trên cùng

VỊ TRÍ CÁC ĐẦU DÂY RA KHI SỐ LỚP CÓ GIÁ TRỊ LẺ

Khi số lớp dây quấn có giá trị lẻ, muốn xếp các đầu dây ra của bộ dây nằm trên cùng một mặt và xếp cùng phía, ta phải thực hiện, như sau: (hình vẽ)

Với phương án ra dầu dây theo hình trên dùng để hiệu chỉnh hai đầu dây ra cuản cuộn dây trên cùng một mặt và cùng phía, chúng ta nhận thấy dây quấn sẽ bị cộm ở vị trí cạnh dây ra đầu tiên Như vậy trong quá trình quấn, chúng ta phải dùng thêm búa nhựa hoặc búa cao su để gò ép sát dây quấn trong trường hợp đường kính dây lớn hơn 0,7mm

Trong quá trình dùng búa ta phải gò theo phương thẳng góc với mặt rải dây quấn với lực vừa đủ Khi gò phải dùng tay dằn để giữ lực tại điểm tác động

1.2 Phương pháp ghim đầu ra

Thông thường để thuận lợi cho việc xếp dây quấn, chúng ta thường chọn bộ dây

có đường kính nhỏ bố trí bên trong, bộ dây có đường kính lớn hơn được bố trí bên ngoài Thực hiện theo phương pháp này chúng ta tránh gặp hiện tượng làm căng mặt ngoài lớp men cách điện khi dây quấn đi qua các giao tuyến của các mặt phẳng xếp dây, tránh được sự cố làm bong vỡ lớp men cách điện tại các vị trí chuyển hướng trong quá trình chuyển mặt xếp dây quấn

Ngoài ra chúng ta cần chú ý đến vị trí các đầu dây ra của mỗi bộ dây quấn, tạo tính mỹ thuật cho cuộn dây biến áp sau khi thi công Hai đầu ra của cùng một bộ

dây quấn nên bố trí ra một mặt và cùng phía Chúng ta cần quan tâm đến giá trị chẵn lẻ của số lớp dây quấn Nếu số lớp dây có giá trị lẻ, hai đầu dây ra thường

có khuynh hướng nằm ở hai phía đối nhau

PHƯƠNG PHÁP GIỮ CÁC ĐẦU RA LÚC BẮT ĐẦU QUẤN CUỘN DÂY

BIẾN ÁP

PHƯƠNG PHÁP QUẤN VÀ GIỮ CÁC ĐẦU DÂY RA

2 Thực hiện quấn hoàn chỉnh máy biến áp độc lập một pha có đầy đủ số liệu dây quấn và mạch từ

2.1 Lắp ráp khôn dây quấn và lõi gỗ vào bàn quấn

Với các máy biến áp công suất nhỏ, đường kính dây quấn nhỏ hơn 0,5mm chúng ta có thể sử dụng bàn quấn có tỷ số truyền động 1/10 hoặc 1/5 Tỷ số truyền động 1/10 tương ứng với 1 vòng quay tay bằng 10 vòng quay của trục quấn Tỷ số biến tốc của trục quay tay so với trục quấn chênh lệch càng xa thì lực căng dây càng tăng, dây quấn càng sát, tuy nhiên với đường kính dây quá nhỏ lại tăng khả năng làm đứt dây ở thời điểm bắt đầu quay hay tại thời điểm dừng quay đột ngột

Với các máy biến áp có đường kính dây lớn hơn 0,5mm chúng ta nên dùng bàn quấn dây có tỷ lệ 1/1 Tốc độ quay càng thấp càng dễ dàng điều chỉnh định hướng trong quá trình xếp dây

2.2.Giữ các đầu dây trước khi bắt đầu quấn dây

bộ dây có đường kính nhỏ bố trí bên trong, bộ dây có đường kính lớn hơn được

bố trí bên ngoài Thực hiện theo phương pháp này chúng ta tránh gặp hiện tượng làm căng mặt ngoài lớp men cách điện khi dây quấn đi qua các giao tuyến của các mặt phẳng xếp dây, tránh được sự cố làm bong vỡ lớp men cách điện tại các

vị trí chuyển hướng trong quá trình chuyển mặt xếp dây quấn

Hai đầu ra của cùng một bộ dây quấn nên bố trí ra một mặt và cùng phía Chúng ta cần quan tâm đến giá trị chẵn lẻ của số lớp dây quấn Nếu số lớp dây

có giá trị lẻ, hai đầu dây ra thường có khuynh hướng nằm ở hai phía đối nhau

2.3.Phương pháp lót giấy cách điện giữa các lớp dây quấn

Công dụng của lớp lót là tạo lớp đế phẳng để quấn lớp dây kế tiếp, tránh hiện tượng đè dây của lớp sau lên lớp trước

Với phương pháp gấp mí biên, vòng dây của lớp sau được định vị cố định và chống lại hiện tượng đè dây quấn Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này

là lãm tăng độ dày cuộn dây ở hai phía mép bìa

Muốn khắc phục thì phải: chọn dùng giấy cách điện giữa các lớp có độ dày vừa

đủ, độ dày gấp mí biên không quá dư, trong qua trình thi công thì dùng búa đánh sát các vòng dây phía lớp gấp mí biên

2.4 Phương pháp gút giữ đầu dây ra khi hoàn tất cuôn dây quấn

Khi thực hiện quấn còn khoảng 10 vòng dây thì đúng giá trị yêu cầu, chúng ta dừng lại và bố trí băng vải(hay băng giấy cách điện) để giữ đầu ra dây

Vị trí bố trí băng vải có thể thực hiện ở hai mặt: một ở phía mặt ra dây và một ở mặt phản diện của mặt ra dây

Sau đó chúng ta tiếp tục quấn số vòng còn lại, các vòng dây quấn cuối được đè lên băng vải giữ đầu dây Khi đến vòng dây cuối cùng, chúng ta ướm đủ

độ dài dây ra, dùng kìm cắt đứt dây quấn ra khỏi lô dây

Luồn đầu dây ra qua băng vải giữ đầu dây ra để giữ sát và chặt đầu dây ra

PHƯƠNG PHÁP DÙNG BĂNG VẢI RÚT GIỮ ĐẦU DÂY RA

2.5 Hoàn chỉnh các đầu dây trước khi ghép lõi thép

+ Cạo sạch lớp men bọc tại vị trí các đầu dây ra

+ Phủ thiếc các đầu dây ra

+ Xoắn dây mềm theo hình xoắn ốc quanh thân chỗ vị trí cần hàn

+ Đánh dấu cực tính các đầu dây, điện áp định mức

+ Sắp xếp song song các đầu dây, dùng băng keo dán chặt, giữ các đầu dây cố định

+ Xỏ ống ghen bọc quanh mối hàn, đoạn ghen phải phủ che dư hai đầu mối hàn

và che kín mối hàn

+ Dùng giấy cách điện bọc quanh phía ngoài cuộn dây quấn