Giáo án điện tử công nghệ: máy biến áp 1 pha potx

Bé c«ng THƯƠNG
Trêng cao ®¼ng c«ng nghiÖp ViÖt ®øc
o0o
BÀI GIẢNG CHUYÊN NGÀNH
I N CNĐ Ệ
Câu hỏi kiểm tra bài cũ
Chọn phơng án đúng trong các phơng án sau

Công dụng của máy biến áp là :

a . Biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp xoay
chiều và truyền tải công suất

b. Biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một
chiều và truyền tải công suất

c. Biến đổi điện áp một chiều thành điện áp xoay
chiều và truyền tải công suất

d. Biến đổi điện áp một chiều thành điện áp một
chiều và truyền tải công suất
( Đ )
4.4 M¸y biÕn ¸p 1 pha
4.4.1 CÊu t¹o
Gåm 2 phÇn chÝnh: Lâi thÐp vµ d©y quÊn
DÂY QUẤN
Lâi ThÐp
a. Lõi thép
- Dùng để dẫn từ thông chính của máy, lõi thép
gồm 2 phần chính :
+ Trụ từ: dùng để đặt dây quấn

+ Gông từ: Để khép kín mạch từ
- Trụ và gông tạo thành mạch từ khép kín
- Mạch từ của lõi đợc chế tạo ghép bằng nhiều lá
thép kỹ thuật điện có chiều dày (0,35 ~ 0,5)
mm, bề mặt của mỗi lá thép có phủ sơn cách
điện, để giảm dòng điện xoáy sinh ra trong lõi
thép.
- Theo h×nh d¸ng lâi thÐp chia ra hai lo¹i :
+ M¸y biÕn ¸p kiÓu lâi : D©y quÊn bao quanh trô thÐp
H×nh a. cÊu t¹o M¸y biÐn ¸p mét pha
D©y quÊn h¹ ¸p
Φ
G
D©y quÊn cao ¸p
1
2
T
Trô
G«ng
+ M¸y biÕn ¸p kiÓu bäc : M¹ch tõ ®îc ph©n
nh¸nh ra hai bªn vµ bäc lÊy mét phÇn d©y quÊn.
H×nh b. M¸y biÐn ¸p kiÓu bäc
- Là bộ phận dẫn điện của máy biến áp, làm nhiệm
vụ thu năng lợng vào và truyền năng lợng ra.
- Gồm hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp
- Vật liệu làm dây quấn thờng bằng đồng hoặc
nhôm, có tiết diện tròn hoặc hình chữ nhật.
- Theo cách sắp xếp dây quấn cao áp và hạ áp chia
ra 2 loại dây quấn chính:
+ Dây quấn đồng tâm

+ Dây quấn xen kẽ

b. Dây quấn
* D©y quÊn ®ång t©m:
- Cã tiÕt diÖn ngang lµ nh÷ng vßng trßn ®ång t©m.
D©y h¹ ¸p quÊn phÝa trong gÇn
trô thÐp, d©y cao ¸p quÊn phÝa ngoµi
- D©y quÊn h×nh trô
- D©y quÊn h×nh xo¾n
b/ D©y trßn nhiÒu líp
a/ D©y bÑt hai líp
Dây quấn hình trụ
+ D©y quÊn h×nh trô
•
Víi tiÕt diÖn d©y nhá dïng d©y trßn quÊn nhiÒu
líp víi tiÕt diÖn lín dïng d©y bÑt quÊn 2 líp.
* D©y quÊn h×nh xo¾n:
Gåm nhiÒu d©y bÑt chËp l¹i quÊn theo ®êng
xo¾n
* D©y quÊn xen kÏ:
C¸c d©y cao ¸p vµ h¹ ¸p lÇn lît xen kÏ nhau
däc theo trô thÐp.

HA
cA
Trô
c. Vỏ máy
- Dùng để bảo vệ máy và cách điện máy biến áp

- Ngoài ra trên vỏ máy còn có thùng dầu máy

biến áp,gắn cánh tản nhiệt nếu là máy biến áp
có công suất lớn
4.4.2 Nguyªn lý ho¹t ®éng
a. S¬ ®å nguyªn lý
b. Nguyªn lý lµm viÖc
U1
I
1
U2
W1
W2
∼
∼
I
2
Z
t
φ
Từ thông biến thiên
E1
≈U1
≈U2
≈I1
E2
≈I2
A
0
5A0

Giả sử từ thông đợc sinh ra là 1 hàm dạng

hình sin
m
sin t
=
( 1)
Đặt U
1
W
1
i
1

chính
e
1`
, e
2
U
2
i
2
Nh vậy năng lợng của dòng xoay chiều đã đ
ợc truyền từ dây sơ cấp sang thứ cấp
* Theo định luật cảm ứng điện từ, suất điện động
cảm ứng trong dây quấn sơ cấp và thứ cấp là:

)
2
sin(2
1

=
tE
(2)
)
2
sin(2
2


=
tE
(3)
dt
d
We
11

=
dt
td
m

sin
W
1
=
tW
m

cos
1
=
dt
d
We
22

=
dt
td
m

sin
W
2
=
tW
m

cos
2
=
Trong ®ã:
m
mm
fW
fWW
E

φ
φπφω
1
11
1
44.4
2
2
2
===
(4)
m
mm
fW
fWW
E
φ
φπφω
2
22
2
44.4
2
2
2
===
(5)
Lµ trÞ sè hiÖu dông suÊt ®iÖn ®éng cña d©y quÊn
s¬ cÊp vµ thø cÊp
* Từ phơng trình (1), (2) và (3):

- Suất điện động cảm ứng trong dây quấn
chậm pha so với từ thông sinh ra nó 1 góc
/2.
Dây quấn thứ cấp hở
mạch, I2 = 0. Lúc này từ thông chính trong lõi
thép chỉ do dòng sơ cấp sinh ra.
Dây quấn thứ cấp nối
với tải, dới tác động của suất điện động e2 có
dòng thứ cấp i2 cung cấp điện cho tải. Từ thông
chính do đồng thời cả 2 dòng điện sơ cấp, thứ
cấp sinh ra.
- Khi máy biến áp không tải:
- Khi máy biến áp có tải:
4.4.3 HÖ sè cña m¸y biÕn ¸p
- NÕu chia E1 cho E2 ta cã :
k gäi lµ hÖ sè MBA.
NÕu bá qua Rd©y vµ Φt¶n ra ngoµi
Ta cã thÓ coi: U1 ≈ E1 vµ U2 ≈ E2
U
1
U
2
k

=
=
E
1
E
2

=
W
1
W
2
= k

E
1
E
2
=
W
1
W
2
MÆt ta cã P1=P2≠ ⇔
U1.I1=U2.I2⇔U1/U2=I2/I1
Kết luận: Nh vậy muốn thay đổi điện áp ra thứ
cấp máy biến áp ta thay đổi số vòng dây thứ cấp.

W
2
U
1
W
1
U
2
=

- Với máy tăng áp:
U
2
> U
1
; W
2
>W
1
; k < 1
- Với máy giảm áp: U
2
< U
1
; W
2
< W
1
; k > 1
VÝ dô: Cho m¸y biÕn ¸p mét pha cã
U
1
= 220 v W
1
= 1000 vßng W
2
= 500 vßng
Gi¸ tr c a iÖn ¸pị ủ đ U
2
lµ

a. 110 v
b. 227 v
c. 340 v
d. 440 v
Lµ m¸y biÕn ¸p gi¶m ¸p
( § )