Bài giảng máy điện I - Phần 2 Máy biến áp - Chương 6 pot

CHƯƠNG 6: MÁY BIẾN ÁP ĐẶC BIỆT
Next
Phần II
Back
6.1: MÁY BIẾN ÁP BA DÂY QUẤN
6.2: MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU
6.3: MÁY BIẾN ÁP HÀN
6.4: MÁY BIẾN ÁP ĐO LƯỜNG
MÁY BIẾN ÁP
6.5: MÁY BIẾN ÁP CHỈNH LƯU
 6.1: MÁY BIẾN ÁP BA DÂY QUẤN
1. Cấu tạo:
Gồm 1 dây quấn sơ cấp và 2 dây quấn thứ
cấp. Dùng để cung cấp điện cho các lưới
điện có điện áp khác nhau, ứng với các tỷ
số biến đổi:
3
1
3
1
13
2
1
2
1
12
U
U
W
W
K;

U
U
W
W
K 
Các tổ nối dây tiêu chuẩn: Y
0
/Y
0
/-12-11 và Y
0
//-11-11
2. Phương trình cơ bản, mạch điện thay thế và đồ thị véc tơ của máy
biến áp 3 dây quấn:
0IIII
0
'
3
'
21






'
3
'
3

'
3
'
2
'
2
'
2111
ZIUZIUZIU


Trong đó: Z
1
= r
1
+ j x
1
; ,
'
2
'
2
'
2
xjrZ 
'
3
'
3
'

3
xjrZ 
1
3
2
Next
Chương 6
Back

3 1 2
MÁY BIẾN ÁP
Mạch điện thay thế và đồ thị véc tơ:
Z'
2
Z'
3
Z
1
1
U

1
I

'
3
I


'

2
I


'
3
'
2
UU


Các tham số của mạch điện thay thế của
máy biến áp 3 dây quấn được xác định từ 3
thí nghiệm ngắn mạch theo hình vẽ:
1
3
2
~
1
3
2
~
1
3
2
~
Next
Back
'
3

I


'
2
I


1
I

''
UU
23


1
U

'
3
'
3
xIj

11
xIj

11
rI


'
2
'
2
xIj

'
2
'
2
rI

'
3
'
3
rI

Chương 6
MÁY BIẾN ÁP
Z'
2
Z'
3
Z
1
~
Z'
2

Z'
3
Z
1
~
Z'
2
Z'
3
Z
1
~
'
2112n
ZZZ 
'
3113n
ZZZ 
'
3
'
223n
ZZZ 
Từ sơ đồ ta có:




'
21

'
2112n12n
'
2112n
xxjrrxjrZZZ 




'
31
'
3113n13n
'
3113n
xxjrrxjrZZZ 




'
3
'
2
'
3
'
223n23n
'
3

'
223n
xxjrrxjrZZZ 
Từ đó ta suy ra:
2
rrr
r
23n13n12n
1



2
rrr
r
13n23n12n
'
2



2
rrr
r
12n23n13n
'
3




Tương tự:
2
xxx
x
23n13n12n
1



2
xxx
x
13n23n12n
'
2



2
xxx
x
12n23n13n
'
3



Next
Back
MÁY BIẾN ÁP

3. Độ thay đổi điện áp của máy biến áp 3 dây quấn:
Trong đó:
dm1
'
212n
12nr
U
Ir
u 

dm1
'
212n
12nx
U
Ix
u 

dm1
'
31
)3(nr
U
Ir
u 

dm1
'
31
)3(nx

U
Ix
u 

Tương tự:
Các độ thay đổi điện áp ở các tải với hệ số công suất
cos
2
như sau:
dm1
'
2dm1
12
U
UU
U



'
3
'
2
IvµI

dm1
'
3dm1
13
U

UU
U



Trong đó:
dm1
'
313n
13nr
U
Ir
u 

dm1
'
313n
13nx
U
Ix
u 

dm1
'
21
)2(nr
U
Ir
u 


dm1
'
21
)2(nx
U
Ix
u 

Next
Back
= u
nr12*
cos
2
+ u
nx12*
sin
2
+ u
nr(3)*
cos
3
+ u
nx(3)*
sin
3

12
U
= u

nr13*
cos
3
+ u
nx13*
sin
3
+ u
nr (2)*
cos
2
+ u
nx(2)*
sin
2


13
U
MÁY BIẾN ÁP
 6.2: MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU
Xét máy biến áp tự ngẫu 1 pha:
U
1
W
1
W
2
U
2

1
I

2
I

P
I

U
1
W
1
W
2
U
2
1
I

P
I

2
I

Tỷ số biến đổi của MBA
2
1
12

11
T
W
W
e.W
e.W
K 
(6.1)
- Nếu bỏ qua các tổn hao
2211
IUIU


(6.2)
- Dòng điện chạy trong phần dây quấn chung:
12p
III


(6.3)



















T
2
2
1
2p
K
1
1.I
I
I
1.II




(6.3)
Cùng 1 mật độ dòng điện theo thiết kế máy biến áp thì trong máy
biến áp tự ngẫu có thể dùng dây dẫn nhỏ hơn so với máy biến áp
thường và tương ứng tổn hao ngắn mạch giảm lần:
P
nT
= P

nTP









T
K
1
1









T
K
1
1
Next
Back
Chương 6

MÁY BIẾN ÁP
 6.3: MÁY BIẾN ÁP HÀN
CK
u
1

Điện áp không tải đủ để gây cháy hồ quang: U
0
= 60  80V và điện
áp ở tải định mức = 30V.
Ta có điện áp rơi trên cuộn kháng: U
CK
= I.x
CK
.
Next
Chương 6
Back
MÁY BIẾN ÁP
1. Máy biến điện áp:
- Dùng để biến đổi điện áp cao xuống điện áp thấp để đo lường bằng
các dụng cụ đo thông thường.
Điện áp thứ cấp U
2
định mức được quy
định là 100V.
- Cách mắc: Cuộn dây sơ cấp mắc
song song với điện áp lớn cần đo. Cuộn
thứ cấp nối với vôn mét, các mạch điện
áp của các dụng cụ khác như cuộn dây

điện áp của oát mét…
- Như vậy có thể coi máy biến điện áp luôn luôn làm việc ở chế độ
không tải. Do đó: U
1
= U
2
.k
Không cho phép ngắn mạch thứ cấp máy biến điện áp.

2
1
2
1
W
W
U
U
u
1
A
X
a
x
u
2
V
 6.4: MÁY BIẾN ÁP ĐO LƯỜNG
Next
Chương 6
Back

MÁY BIẾN ÁP
CÁC LOẠI BIẾN DÒNG, BIẾN THẾ ĐO LƯỜNG
MÁY BIẾN ÁP
2. Máy biến dòng điện:
- Dùng để cung cấp cho cuộn dây của
(A), rơ le và cuộn dòng của công tơ
i% = 100% nhỏ và sai số về góc lệch pha 
i
cũng
nhỏ.
1
1
1
2
2
I
I
W
W
.I 
- Do lõi thép không bão hoà và dòng từ hoá I
0
 0 nên các sai số
Next
Chương 6
Back
A
X
a
x

i
2
A
i
1
- Cách mắc: Máy biến dòng có cuộn sơ cấp
nối tiếp với mạch cần đo dòng. Do đặc
điểm của tải (cuộn dây của các đồng hồ đo
có điện trở rất nhỏ) nên máy biến dòng
xem như làm việc ở trạng thái ngắn mạch.
MÁY BIẾN ÁP
MÁY BIẾN ÁP
Next
Chương 6
Back
 6.5: MÁY BIẾN ÁP CHỈNH LƯU
Chọn sơ đồ nối dây sao cho đảm bảo điều kiện từ hoá bình thường
của các trụ lõi thép và giảm nhỏ được sự đập mạch của điện áp và
dòng chỉnh lưu.
X Y
Z
A
C B
a'
b'c'
a"
b" c"
K
+-
Đặc điểm: tải của các

pha không đồng thời mà
luôn phiên nhau theo sự
làm việc của các dương
cực của các bộ chỉnh lưu
thuỷ ngân hoặc bán dẫn
đặt ở mạch thứ cấp của
máy biến áp. Như vậy
máy biến áp luôn làm
việc ở trạng thái không
đối xứng.
Muốn vậy phải tăng số pha bên thứ cấp (thường chọn bằng 6)
và ở thứ cấp đặt thêm cuộn cảm K giữa 2 điểm trung tính của 3
pha thuận a', b', c' và 3 pha ngược a", b", c".
Tác dụng của K là để cân bằng điện áp giữa 2 pha có góc lệch 60
0
làm việc song song (a' và c"). Khi 2 dây thứ cấp làm việc song
song bộ chỉnh lưu 6 pha làm việc tương tự bộ chỉnh lưu 3 pha và
mỗi dương cực làm việc không phải trong 1/6 mà là 1/3 chu kỳ.
MÁY BIẾN ÁP
Next
Chương 6
Back
Vết đậm trên vành góp không
thể làm sạch bằng xăng dầu,
cháy hoặc hỏng chổi điện
Tia lửa vung ra ở toàn bộ chổi than. Chỉ
cho phép lúc mở máy trực tiếp không
biến trở với điều kiện sau đó vành góp và
chổi than vẫn ở trạng thái bình thường có
thể tiếp tục làm việc được

3
Có vết trên vành góp không thể
làm sạch bằng xăng dầu. Có
muội than trên chổi
Tia lửa ở toàn bộ chổi than, chỉ cho phép
vởi tải xung hoặc quá tải ngắn hạn2
Có vết trên vành góp nhưng có
thể làm sạch bằng xăng dầu. Có
muội than trên chổi
Tia lửa yếu ở phần lớn chổi than
Không có vết trên vành góp và
muội than trên các chổi
®ốm lửa yếu ở 1 phần chổi than
Không có tia lửa1
Tình trạng chổi và vành gópĐặc điểmCấp
tia lửa
4
1
1
2
1
1
(*)
Chương 5
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
Next
Chương 5
Back
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU
dc

T
t
dc
dc
T
tT

dc
T
t
dc
dc
T
tT

Giả sử phiến đổi chiều dịch chuyển với tốc
độ là v
G
thì sau 1 thời gian t ta có:
S
tx2
= t.v
G
.l
G
S = T
đc
.v
G
.l

G
S
tx2
= .S (tại T
đc
thì S
tx2
= S )
S
tx1
= (T
đc
- t).v
G
.l
G
=> S
tx1
= .S (*)
S
S
tx2
S
tx1
Gọi J
1
là mật độ dòng điện ở bề mặt tiếp xúc đi ra và J
2
là
mật độ dòng điện ở bề mặt tiếp xúc đi vào thì ta có:

Vì 
1
= 
2
nên J
1
= J
2
(*)
 
1
dc
dc
1dc
1tx
1
1
tg
S
T
tT
i
S
T
S
i
J 


2

dc
2
dc
2tx
2
2
tg
S
T
t
i
S
T
S
i
J 
T
đc

1
t
i
1
t
-i
ư
0
i
2


2
+i
ư
i
Next
Chương 5
Back
S
S
tx2
S
tx1
MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU