intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 6: Máy biến áp

Chia sẻ: Minh Tuyết | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:129

73
lượt xem
14
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kỹ thuật điện - Chương 6: Máy biến áp" cung cấp cho người học các kiến thức: Cấu tạo máy biến áp, nguyên lý làm việc của máy biến áp, phương trình đặc trưng của máy biến áp, mạch điện thay thế máy biến áp,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 6: Máy biến áp

  1. KỸ THUẬT ĐIỆN CHƯƠNG VI MÁY BIẾN ÁP
  2. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP  Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ dùng biến đổi điện áp của dòng xoay chiều (tăng hoặc giảm) nhưng không làm thay đổi tần số của nó.  Hiện nay, máy biến áp đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện, dùng để truyền tải, phân phối điện năng.  Ngoài ra còn nhiền chức năng khác tuỳ thuộc mục đích sử dụng.  Trong chương này, ta nghiên cứu cụ thể một số loại máy biến áp thông dụng.
  3. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP I. Cấu tạo máy biến áp 1.1. Lõi thép - Lõi thép của máy biến áp được chế tạo bằng những vật liệu có độ dẫn từ cao vì nó được dùng để dẫn từ thông chính trong máy. - Vật liệu chế tạo lõi thép là thép kỹ thuật điện (còn gọi là tôn silic). - Để giảm tổn hao do dòng điện xoáy trong lõi (dòng Fuco), người ta không làm thành khối liền mà dùng các lá thép có chiều dày từ 0,3mm - 0,5mm, có phủ cách điện ghép - Hình dạng khác nhau như hình chữ nhật, hình xuyến...
  4. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP Lõi thép EI Lõi thép UI Lõi thép hình xuyến
  5. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP Lõi thép dạng cuộn Lõi thép được chia làm hai phần: - Trụ từ: là nơi để đặt dây quấn, - Gông từ: là phần khép kín mạch từ giữa các trụ. Trụ từ và gông từ tạo thành mạch từ khép kín
  6. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP 1.2. Dây quấn Dây quấn máy biến áp thường được chế tạo bằng dây đồng (hoặc nhôm), tiết diện chữ nhật, hoặc tròn, phía ngoài có bọc cách điện. Dây quấn gồm nhiều vòng dây quấn quanh trụ từ. Giữa các vòng dây, giữa các dây quấn được cách điện với nhau và cách điện với lõi thép. Máy biến áp thường có 2 hoặc nhiều dây quấn. Dây quấn nhận điện áp vào → sơ cấp Dây quấn đưa điện áp ra → thứ cấp
  7. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP Ký hiệu dây quấn sơ cấp, thứ cấp: Các đại lượng ứng với dây quấn sơ cấp trong ký hiệu có ghi chỉ số 1: số vòng dây sơ cấp W1, điện áp sơ cấp U1, dòng điện sơ cấp I1, công suất vào P1 ... Các đại lượng ứng với dây quấn thứ cấp trong ký hiệu có ghi chỉ số 2: số vòng dây thứ cấp W2, điện áp thứ cấp U2, dòng điện thứ cấp I2, công suất đưa ra P2. Thường trong các máy biến áp có một cuộn sơ cấp, nhưng có thể có một hay nhiều cuộn thứ cấp. Lúc này trong ký hiệu còn ghi thêm số cuộn. Ví dụ W21, W22; U21,.. ;I21, I22...
  8. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP Khi các dây quấn đặt trên cùng một trụ: Dây quấn điện áp thấp đặt sát trụ từ. Dây quấn cao áp đặt lồng ra ngoài. Làm như vậy sẽ giảm được vật liệu cách điện
  9. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP 1.3. Các phần phụ khác Hệ thống làm mát: Nhiệt lượng sinh ra trong dây quấn và lõi thép của máy biến áp cầ được thải ra môi trường xung quanh nhằm tránh hiện tượng tăng nhiệt độ làm hỏng máy. - Làm mát khô: Làm mát bằng không khí, có loại không cưỡng bức và cưỡng bức - Làm mát ướt: Đặt lõi thép và dây quấn trong một thùng chứa dầu máy biến áp và hệ thống tản nhiệt (đối với các máy công suất lớn). Ngoài ra, còn có các sứ xuyên ra để đấu dây quấn ra ngoài, có bộ phận chuyển mạch để điều chỉnh điện áp, rơle để bảo vệ máy, bình dãn dầu, thiết bị chống ẩm
  10. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP Các lượng định mức Thông số định mức: - Dung lượng định mức Sđm (VA, kVA, MVA) đó là công suất toàn phần mà máy có thể cung cấp - Điện áp sơ cấp và thứ cấp định mức: U1đm, U2đm (V, kV) - Dòng điện sơ cấp và thứ cấp định mức: I1đm, I2đm, (A, kA) - Ngoài ra trên biển máy còn ghi tần số định mức fđm, số pha, dòng điện không tải phần trăm, i0%, điện áp ngắn mạch phần trăm Un%, tổ nối dây
  11. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP II. Nguyên lý làm việc của máy biến áp Để nghiên cứu nguyên lý làm việc của máy biến áp ta xét máy biến áp một pha hai dây quấn Dây quấn sơ cấp có W1 vòng, dây quấn thứ cấp có W2 vòng. Cấp điện xoay chiều, điện áp U1 vào dây quấn sơ cấp, sẽ có dòng điện sơ cấp i1. Dây quấn thứ cấp nối với tải.
  12. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP Dòng i1 sinh ra từ thông  biến thiên chạy trong lõi thép có chiều như hình vẽ (chiều của  thep quy tắc vặn nút chai), xuyên qua cả 2 dây quấn sơ cấp W1 và thứ cấp W2 và là từ thông chính của máy
  13. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP Dòng điện i1 biến thiên theo qui luật hàm sin → từ thông  biến thiên → theo định luật cảm ứng điện từ, ở các dây quấn có sức điện động cảm ứng. Dây quấn sơ cấp → sức điện động e1 Dây quấn thứ cấp → sức điện động e2 Từ thông  biến thiên theo qui luật hàm sin    m sin t
  14. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP Sức điện động dây quấn sơ cấp e1 d d( m sin t ) e1   w1   w1 dt dt e1  w1m cost  2f .w1m sin(t  90 o ) e1  4,44 w1f . m 2 sin(t  90 o ) Trị hiệu dụng của sđđ sơ cấp E1  4,44 w1f . m e1  2E1 sin(t  90 o )
  15. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP Sức điện động dây quấn thứ cấp e2 d d( m sin t ) e2  w 2  w 2 dt dt e2  w 2m cost  2f .w 2m sin(t  90 o ) e2  4,44 w 2f . m 2 sin(t  90 o ) Trị hiệu dụng của sđđ thứ cấp: E 2  4,44 w 2f . m e2  2E 2 sin(t  90 o )
  16. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP Sức điện động sơ cấp và thứ cấp có cùng tần số f nhưng trị hiệu dụng khác nhau Tỉ số trị hiệu dụng sức điện động sơ cấp và thứ cấp E1 w1  k E2 w 2 k – hệ số biến áp Bỏ qua tổn thất điện áp trên các dây quấn w1 và w2 → U1  E1 ; U2  E2 U1 E1 w1   k U2 E2 w 2
  17. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP Tỷ số điện áp vào (sơ cấp) và điện áp ra (thứ cấp) đúng bằng tỷ số vòng dây tương ứng k > 1 : máy biến áp hạ áp k < 1 : máy biến áp tăng áp Bỏ qua tổn hao trong máy, có thể coi gần đúng U1I1  U2 I2 U1 I 2  k U 2 I1
  18. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP III. Phương trình đặc trưng của máy biến áp Xác định chiều của các đại lượng: Chiều dòng điện i1 → chiều từ thông  → Chiều sđđ e1, e2 → Chiều điện áp u2 và dòng điện i2
  19. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP III. Phương trình đặc trưng của máy biến áp Ngoài từ thông chính , trong máy còn có từ thông tản. Từ thông này móc vòng lấy các dây quấn và tản ra ngoài không khí . Từ thông tản sơ cấp móc vòng dây quấn sơ cấp, và được đặc trưng bởi điện cảm tản L1 d1 d t1 L1   w1 i1 i1 Từ thông tản thứ cấp móc vòng dây quấn thứ cấp, và được đặc trưng bởi điện cảm tản L2 d2 d t 2 L2   w2 i2 i2
  20. CHƯƠNG VI : MÁY BIẾN ÁP 3.1. Phương trình điện áp sơ cấp Mạch sơ cấp gồm nguồn điện áp u1, sức điện động e1 , điện trở dây quấn sơ cấp R1, điện cảm tản sơ cấp L1. Để mô hình hóa các mạch điện sơ cấp ta chú ý đến chiều của các đại lượng sđđ, điện áp và dòng điện cùng các phần tử điện trở và điện cảm tản.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2