Bài giảng biến đổi năng lượng điện cơ chương 2 potx

1Bài giảng 2
408001
Biến ñổi năng lượng ñiện cơ
TS. Nguyễn Quang Nam
HK2, 2009 – 2010
/>
2Bài giảng 2
 Lý thuyết ñiện từ: nền tảng giải thích sự hoạt ñộng của tất cả các hệ
thống ñiện và ñiện từ.
 Tồn tại các hệ thống với từ trường và ñiện trường, bài giảng chỉ ñề
cập ñến các hệ thống ứng dụng từ trường.
 Dạng tích phân của các phương trình Maxwell
Giới thiệu
0
0
=•
=•
•
∂
∂
−=•
•=•
∫
∫
∫∫
∫∫
S
S
f
SC
S

f
C
danB
danJ
dan
t
B
ldE
danJldH
ðịnh luật Ampere
ðịnh luật Faraday
Nguyên tắc bảo toàn ñiện tích
ðịnh luật Gauss
3Bài giảng 2
 Trong các mạch từ tĩnh không có các phần tử chuyển ñộng.
 Xét mạch từ hình xuyến: N vòng dây quấn ñều. r
0
và r
1
các bán kính
trong và ngoài. Xét ñường sức tương ứng với bán kính trung bình
r =
(r
0
+ r
1
) / 2, giả sử cường ñộ từ trường H
c
là ñều bên trong lõi. Theo
ñịnh luật Ampere,

H
c
(2
π
r) = Ni. Hay,
Mạch từ tĩnh
NilH
cc
=
với l
c
= 2
π
r là chiều dài trung bình của lõi. Giả thiết
B là hàm tuyến tính theo H trong lõi, từ cảm của lõi
sẽ là
( )
2
/mWb
c
cc
l
Ni
HB
µµ
==
4Bài giảng 2
Từ thông cho bởi
Mạch từ tĩnh (tt)
với

µ
là ñộ thẩm từ của vật liệu lõi, A
c
là tiết diện của lõi.
ðịnh nghĩa
Ni là sức từ ñộng (mmf), từ trở có thể ñược tính bởi
Wb
cc
c
c
ccc
Al
Ni
A
l
Ni
AB
µ
µ
φ
===
(Av/Wb) R===
c
c
c
A
l
flux
mmfNi
µφ

P = 1/R ñược gọi là từ dẫn. Từ ñó, từ thông móc vòng ñược ñịnh nghĩa là
λ
= N
φ
c
= PN
2
i. Theo ñịnh nghĩa, tự cảm L của một cuộn dây cho bởi
R
P
2
2
N
N
i
L ===
λ
5Bài giảng 2
 Có sự tương ñồng giữa mạch ñiện và mạch từ
Mạch từ tĩnh (tt)
 Xét lõi xuyến có khe hở (không có từ tản): Tồn tại cường ñộ từ
trường H trong cả khe hở lẫn lõi thép.
l
g
– chiều dài khe hở, l
c
– chiều
dài trung bình của lõi thép. Áp dụng ñịnh luật Ampere dọc ñường sức c
c
r

c
g
g
ccgg
l
B
l
B
lHlHNi
00
µµµ
+=+=
với µ
0
= 4π x 10
−7
H/m là ñộ thẩm từ của không khí, và µ
r
ñộ thẩm từ
tương ñối của vật liệu lõi.
Sức từ ñộng ⇔ ðiện áp
Từ thông ⇔ Dòng ñiện
Từ trở ⇔ ðiện trở
Từ dẫn ⇔ ðiện dẫn
6Bài giảng 2
Áp dụng ñịnh luật Gauss cho mặt kín s bao phủ một cực từ, B
g
A
g
=

B
c
A
c
. Không xét từ tản, A
g
= A
c
. Do ñó, B
g
= B
c
. Chia sức từ ñộng cho
từ thông ñể xác ñịnh từ trở tương ñương
Mạch từ tĩnh (tt)
Với R
g
và R
c
tương ứng là từ trở của khe hở và lõi từ. Trong mạch từ
tương ñương, các từ trở này nối tiếp nhau.
cg
c
c
g
g
A
l
A
l

Ni
RR +=+=
µµφ
0
 Giả sử có “từ tản”, tức là không phải toàn bộ từ thông bị giới hạn bởi
diện tích giữa hai mặt lõi từ. Trong trường hợp này,
A
g
> A
c
, nghĩa là,
diện tích khe hở hiệu dụng tăng lên. Có thể xác ñịnh bằng thực nghiệm,
(
)
(
)
gggc
lblaAabA
+
+
=
=
,
7Bài giảng 2
Ví dụ tại lớp
 Vd. 3.1: Tìm sức từ ñộng cần thiết ñể tạo ra một từ thông cho trước.
Chiều dài khe hở và lõi từ ñã biết.
( )( )( )
( )( )
( )

( )
Wb105,5101,15,0
Av/Wb 1023,7
101,1104
001,0
Av/Wb 107,47
1010410
06,0
44
6
47
g
3
474
−−
−−
−−
×=×==
×=
××
=
×=
×
=
gg
c
AB
φ
π
π

R
R
Do ñó,
(
)
(
)
Av 400105,51072307,47
53
=×××+=+=
−
φ
gc
Ni RR
8Bài giảng 2
Ví dụ tại lớp (tt)
 Ex. 3.2: Tìm từ thông xuyên qua cuộn dây. Tất cả khe hở có cùng chiều
dài và tiết diện. Từ thẩm của lõi thép là vô cùng lớn và bỏ qua từ tản.
Trong mạch tương ñương thể hiện chiều
dương của
φ
1
,
φ
2
, và
φ
3
. Tổng ñại số của
các từ thông ở nút

a phải bằng 0.
Gọi sức từ ñộng giữa
a và b là F, khi ñó
(
)
( )( )
At/Wb 10989,1
104104
101,0
6
47
2
321
×=
××
×
====
−−
−
π
RRRR
2500
500
1500
R
R
R
φ
1
φ

2
φ
3
b a
0
15005002500
=
+
−
−
+
−
R
F
R
F
R
F
Do ñó,
Wb10,0, Wb10,500
3
32
3
1
−−
−====
φφφ
F
9Bài giảng 2
Hỗ cảm

 Hỗ cảm: tham số liên quan ñến ñiện áp cảm ứng trong 1 cuộn dây
với dòng ñiện biến thiên theo thời gian trong 1 cuộn khác.
 Xét 2 cuộn dây quấn trên cùng mạch từ, cuộn 1 ñược kích thích còn
cuộn 2 hở mạch.
Từ thông tổng của cuộn 1 là
21111
φ
φ
φ
+
=
l
với
φ
l1
(gọi là từ thông tản) chỉ móc vòng với cuộn 1; còn
φ
21
là từ thông
tương hỗ móc vòng với cả hai cuộn dây, cũng là từ thông trong cuộn 2
do dòng ñiện trong cuộn 1 tạo ra. Thứ tự của các chỉ số là quan trọng.
 Vì cuộn 2 hở mạch, từ thông móc vòng với nó là
2122
φ
λ
N
=
10Bài giảng 2
Hỗ cảm (tt)


φ
21
tỷ lệ tuyến tính với i
1
, do ñó
 ðiện áp cảm ứng v
2
(do sự thay ñổi của từ thông móc vòng) cho bởi
M
21
ñược gọi là hỗ cảm giữa các cuộn dây. Tương tự, có thể xác ñịnh
ñiện áp cảm ứng
v
1
trong cuộn 1 như sau.
φ
11
tỷ lệ với i
1
, do ñó , khi ñó
với
L
1
là tự cảm của cuộn 1, như ñã biết.
1212122
iMN
=
=
φ
λ

dt
di
M
dt
d
v
1
21
2
2
==
λ
111111
iLN
=
=
φ
λ
dt
di
L
dt
d
v
1
1
1
1
==
λ

11Bài giảng 2
Hỗ cảm (tt)
 Bây giờ xét trường hợp cuộn 1 hở mạch và cuộn 2 ñược kích thích.
Có thể dùng cùng quy trình ñể tính các ñiện áp cảm ứng.
với L
2
là tự cảm của cuộn 2, như ñã biết.
222222
iLN
=
=
φ
λ
dt
di
L
dt
d
v
2
2
2
2
==
λ
2121211
iMN
=
=
φ

λ
dt
di
M
dt
d
v
2
12
1
1
==
λ
12222
φ
φ
φ
+
=
l
 Xét về mặt năng lượng, có thể chứng minh rằng M
21
= M
12
= M.
 Sau cùng, xét trường hợp cả hai cuộn dây cùng ñược kích thích.
1211122111
φ
φ
φ

φ
φ
φ
+
=
+
+
=
l 2221122212
φ
φ
φ
φ
φ
φ
+
=
+
+
=
l
12Bài giảng 2
Hỗ cảm (tt)
 Chý ý rằng M
21
= M
12
= M
 Hệ số ghép giữa hai cuộn dây ñược ñịnh nghĩa là
 Có thể chứng minh 0 ≤ k ≤ 1, hay,

 Hầu hết máy biến áp lõi không khí ñược ghép yếu (k < 0,5), còn máy
biến áp lõi thép ñược ghép mạnh (
k > 0,5, có thể tiến ñến 1).
2111211111
MiiLNN
+
=
+
=
φ
φ
λ
2212222122
iLMiNN
+
=
+
=
φ
φ
λ
 Bằng cách lấy ñạo hàm, có thể tính ñược các ñiện áp cảm ứng
dt
di
M
dt
di
Lv
21
11

+=
dt
di
L
dt
di
Mv
2
2
1
2
+=
21
LL
M
k =
21
0 LLM ≤≤
13Bài giảng 2
Ví dụ tại lớp
 Vd. 3.4: Cho từ trở của 3 khe hở trong mạch từ. Vẽ mạch tương
ñương và tính các từ thông móc vòng và ñiện cảm.
Giải các phương trình này theo
φ
1
và
φ
2
N
1

i
1
R
1
R
2
R
3
N
2
i
2
φ
1
φ
2
(
)
1121311
φ
φ
φ
RR
+
−
=
iN
(
)
2132222

φ
φ
φ
−
−
=
RRiN
(
)
6
211
1025100 ×−=
φφ
i
(
)
6
212
1042100 ×+−=
φφ
i
(
)
6
211
105,1225
−
×+= ii
φ
(

)
6
212
1025,315,12
−
×+= ii
φ
Từ
mH 5,2H 1025
4
1
=×=
−
L
mH 125,3H 1025,31
4
2
=×=
−
L
mH 25,1H 105,12
4
=×=
−
M
(
)
4
21111
105,1225

−
×+== iiN
φλ
(
)
4
21222
1025,315,12
−
×+== iiN
φλ
Có thể thấy
14Bài giảng 2
ðánh dấu cực tính (quy ước dấu chấm)
 ðịnh luật Lenz: ñiện áp cảm ứng theo chiều sao cho dòng ñiện ñược
sinh ra sẽ tạo ra từ thông chống lại từ thông gây cảm ứng ñiện áp.
 Dấu của các ñiện áp cảm ứng ñược theo dõi nhờ quy ước ñánh dấu
chấm.
Một dòng ñiện i ñi vào cực có (không có) dấu chấm ở 1 dây quấn
sẽ cảm ứng 1 ñiện áp Mdi/dt với cực tính dương ở ñầu có (không có)
dấu chấm của cuộn dây kia.
 Hai loại bài toán: (1) cho biết cấu hình cuộn dây, xác ñịnh các dấu
chấm. (2) cho biết các dấu chấm cực tính, viết các phương trình mạch.
15Bài giảng 2
Xác ñịnh cực tính
 Các bước xác ñịnh:
 Chọn tùy ý 1 cực của 1 cuộn dây và gán dấu chấm.
 Giả sử 1 dòng ñiện chạy vào ñầu có dấu chấm và xác ñịnh từ
thông trong lõi.
 Chọn một cực bất kỳ của cuộn thứ hai và gán 1 dòng ñiện dương

cho nó.
 Xác ñịnh chiều từ thông do dòng ñiện này.
 So sánh chiều của các từ thông. Nếu cả hai cộng tác dụng, dấu
chấm ñược ñặt ở cực có dòng ñiện ñi vào của cuộn thứ hai.
 Nếu các từ thông ngược chiều, dấu chấm ñược ñặt ở cực có dòng
ñiện ñi ra khỏi cuộn thứ hai.
16Bài giảng 2
Cách xác ñịnh cực tính thực tế
 Với các máy biến áp, không có cách nào ñể biết các cuộn dây ñược
quấn ra sao, do ñó người ta sử dụng phương pháp thực tế sau.
Dùng 1 nguồn DC ñể kích thích
một cuộn dây, xem hình bên.
ðánh dấu chấm vào cực nối với
cực dương của nguồn DC.
ðóng công tắc: Kim vôn kế nhích theo chiều dương => dấu chấm cho
cuộn dây kia nằm ở cực nối với cực dương của vôn kế. Kim vôn kế
nhích theo chiều âm => dấu chấm nằm ở cực nối với cực âm của vôn kế.
+
_
17Bài giảng 2
Viết phương trình cho các cuộn dây có hỗ cảm
 Cho hai cuộn dây có hỗ cảm ñã ñánh dấu cực tính, viết phương trình.
Chọn chiều bất kỳ cho các dòng ñiện.
Quy tắc:
Dòng ñiện tham chiếu ñi vào cực có (không có) dấu chấm, ñiện
áp cảm ứng trong cuộn kia là dương (âm) ở ñầu có (không có) dấu chấm.
Dòng ñiện tham chiếu rời khỏi cực có (không có) dấu chấm, ñiện áp cảm
ứng tại cực có (không có) dấu chấm của cuộn kia là âm.
v
1

v
2
R
1
R
2
i
1
i
2
M
dt
di
M
dt
di
LRiv
21
1111
++=
dt
di
M
dt
di
LRiv
12
2222
++=
18Bài giảng 2

Ví dụ tại lớp
 Vd 3.6: Viết các phương trình mạch vòng cho mạch có hỗ cảm.
Giả thiết ñiện áp ban ñầu trên tụ bằng 0
i
1
R
2
C
L
1
R
1
i
2
v
1
M
L
2
(i
1
– i
2
)
( ) ( )
( )
212
2
12121
2

2
0
2
1
0
Rii
dt
di
M
ii
dt
d
Lii
dt
d
M
dt
di
Ldti
C
t
−++
−+−−+=
∫
(
)
( )
dt
di
Mii

dt
d
L
RiiRiv
2
211
221111
−−+
−
+
=
19Bài giảng 2
 Truyền tải ñiện năng từ một mạch sang một mạch khác thông qua từ
trường.
 Ứng dung: cả lĩnh vực năng lượng lẫn truyền thông.
 Trong truyền tải, phân phối, và sử dụng ñiện năng: tăng hay giảm
ñiện áp ở tần số cố ñịnh (50/60 Hz), ở công suất hàng trăm W ñến
hàng trăm MW.
 Trong truyền thông, máy biến áp có thể ñược dùng ñể phối hợp trởn
kháng, cách ly DC, và thay ñổi cấp ñiện áp ở công suất vài W trên một
dải tần số rất rộng.
 Môn học này chỉ xem xét các máy biến áp công suất.
Máy biến áp – Giới thiệu
20Bài giảng 2
 Xét một mạch từ có quấn 2 cuộn dây như
hình vẽ. Bỏ qua các tổn hao, ñiện dung ký
sinh, và từ thông rò.
 ðộ thẩm từ vô cùng lớn hay từ trở bằng 0.
Máy biến áp lý tưởng
φ

N
1
N
2
i
1
i
2
v
2
v
1
+
–
+
–
( )
dt
d
Ntv
φ
11
=
( )
dt
d
Ntv
φ
22
=

⇒
(
)
( )
a
N
N
tv
tv
==
2
1
2
1
a ñược gọi là tỷ số vòng dây.
 Sức từ ñộng tổng cho bởi
0
2211
=
=
+
=
φ
RiNiNmmf
⇒
(
)
( )
aN
N

ti
ti
1
1
2
2
1
−=−=
21Bài giảng 2
 Có thể thấy rằng, với một máy biến áp lý tưởng
Máy biến áp lý tưởng (tt)
Ideal
N
1
:N
2
+
–
+
–
i
1
i
2
v
1
v
2
Ideal
N

1
:N
2
+
–
+
–
i
1
i
2
v
1
v
2
aN
N
i
i
a
N
N
v
v
1
1
2
2
1
2

1
2
1
−=−===
aN
N
i
i
a
N
N
v
v
1
1
2
2
1
2
1
2
1
====
(
)
(
)
(
)
(

)
0
2211
=
+
titvtitv
(
)
(
)
(
)
(
)
titvtitv
2211
=
av
v
L
L
i
i
k
1
1
1
2
1
2

2
1
−=−=−==
⇒
2
12
2
21
NLNL =
22Bài giảng 2
 Xét 1 MBA lý tưởng với tải ñiện trở nối vào dây quấn 2
 Theo ñịnh luật Ohm
 Thay và
Tính chất thay ñổi trở kháng của MBA lý tưởng
R
L
Ideal
N
1
:N
2
+
–
+
–
i
1
i
2
v

1
v
2
L
R
i
v
=
2
2
avv
12
=
12
aii
=
LL
R
N
N
Ra
i
v
2
1
2
2
1
1









==
 Có thể dễ dàng mở rộng kết quả trên cho các hệ thống có tải phức.
Có thể chứng minh rằng
LL
ZaZ
N
N
I
V
N
N
I
V
2
2
1
2
2
2
2
1
2
1

1
=








=








=
23Bài giảng 2
 Tính chất thay ñổi trở kháng có thể ñược dùng ñể cực ñại hóa việc
truyền công suất giữa các dây quấn, hay phối hợp trở kháng.
 Một MBA lý tưởng ñược ñặt giữa nguồn công suất (trở kháng Z
o
) và
tải (trở kháng Z
L
). Tỷ số vòng dây ñược chọn sao cho
Phối hợp trở kháng

(
)
Lo
ZNNZ
2
21
≈
 Vd. 3.7: Hai MBA lý tưởng (mỗi máy có tỷ số 2:1) và một ñiện trở R
ñược dùng ñể cực ñại hóa việc truyền công suất. Tìm R.
ðiện trở tải 4 Ω kết hợp với R ñược quy ñổi về ngõ vào thành
(R +
4(2)
2
)(2)
2
. ðể có công suất truyền cực ñại,
64410
=
+
R
⇒
Ω
=
5,13R
24Bài giảng 2
 Hai dây quấn trên một lõi từ, ñể giảm
thiểu từ thông rò.
 Dây quấn “Sơ cấp” (N
1
vòng) nối vào

nguồn ñiện, dây quấn “
thứ cấp” (N
2
vòng) nối vào mạch tải.
Máy biến áp công suất
 Giả thiết máy biến áp là lý tưởng: không có từ thông rò, bỏ qua ñiện
trở dây quấn, mạch từ có ñộ thẩm từ vô cùng lớn, và không tổn hao.
 Gọi v
1
(t) = V
m1
cos
ω
t là ñiện áp ñặt vào dây quấn sơ cấp, có thể chứng
minh ñược
max11
2
φ
π
fNV
m
=
hay
max11
44,4
φ
fNV
=
25Bài giảng 2
Một số hình ảnh

ðiều khiển
Công suất nhỏ
3 pha nhỏ
Loại khô
10 kV, ngâm dầu
110 kV, ngâm dầu
500 kV, ngâm dầu
26Bài giảng 2
 Vd. 3.8: Cho biết N
1
, N
2
, tiết diện lõi, chiều dài trung bình lõi, ñường
cong B-H, và ñiện áp ñặt vào. Tìm từ cảm cực ñại, và dòng ñiện từ hóa
cần thiết.
Ví dụ tại lớp
max11
44,4
φ
fNV
=
với
200 Hz, 60 V, 230
11
=
=
=
NfV
Wb1032,4
2006044,4

230
3
max
−
×=
××
=
φ
Vậy,
2
3
Wb/m864,0
005,0
1032,4
=
×
=
−
m
B
Do ñó,
Cần có , giá trị ñỉnh của dòng ñiện từ
hóa là
(259)(0,5)/200 = 0,6475 A. Vậy, I
rms
= 0,46 A là dòng ñiện từ hóa
phía sơ cấp.
A/m 259300864,0
=
×

=
m
H
27Bài giảng 2
 Xét một MBA với từ thông rò và ñiện trở dây quấn. Mạch tương ñương
rút trực tiếp từ mô hình vật lý là ñơn giản nhưng không có ích lắm. Các
phương trình phía thứ cấp ñược nhân với
a (= N
1
/N
2
) và i
2
ñược thay thế
bởi
i
2
/a, ñể rút ra một mạch tương ñương có ích hơn.
Mạch tương ñương của MBA với mạch từ tuyến tính
R
L
N
1
:N
2
+
–
+
–
i

1
i
2
v
1
v
2
a
2
R
L
a
2
R
2
aM
i
1
i
2
/a
R
1
L
1
– aM a
2
L
2
– aM

v
1
av
2
–
+
–
+

L
1
– aM ñược gọi là ñiện kháng tản của dây quấn 1, a
2
L
2
– aM ñược gọi là
ñiện kháng tản “quy ñổi” của dây quấn 2.
aM là ñiện kháng từ hóa, và dòng ñiện
ñi cùng với nó ñược gọi là dòng ñiện từ hóa.
28Bài giảng 2

Tồn tại tổn hao công suất trong lõi từ do từ trễ và dòng xoáy. Các tổn hao này
rất khó tính toán bằng giải tích. Tổng các tổn hao này biểu diễn tổn hao tổng
trong mạch từ của máy biến áp, và chỉ phụ thuộc vào giá trị B
m
. Chúng ñược gọi
là
tổn hao (lõi) thép. Một ñiện trở có thể ñược mắc song song với ñiện kháng từ
hóa aM ñể kể ñến các tổn hao này.
Mạch tương ñương của MBA với mạch từ tuyến tính (tt)

R
L
Ideal
N
1
:N
2
+
–
+
–
i
1
i
2
v
1
v
2
+
–
av
2
R
1
L
1
– aM
R
c1

(aM)
1
a
2
R
2
a
2
L
2
– aM
 Tải thực R
L
và ñiện áp/dòng ñiện ñi cùng với nó có thể có ñược bằng
cách quy ñổi ngược về phía thứ cấp, qua một MBA lý tưởng.
29Bài giảng 2
 Khi vận hành xác lập, các trở kháng và vectơ pha có thể ñược dùng
trong mạch tương ñương.
Máy biến áp vận hành xác lập hình sin
Z
L
Ideal
N
1
:N
2
+
–
+
–

+
–
R
1
jx
l1
R
c1
jX
m1
a
2
R
2
ja
2
x
l2
với
1
I
2
I
2
V
1
V
2
Va
aI

2
(
)
( )
( )
( )
==−
==−
==
=
=
−
2
2
2
2
22
1
11
l
l
m
l
xaaMLa
xaML
XaM
xaML
ω
ω
ω

ω
ðiện kháng tản của dây quấn 1
ðiện kháng từ hóa quy ñổi về dây quấn 1
ðiện kháng tản của dây quấn 2
ðiện kháng tản của d/quấn 2 quy ñổi về d/quấn 1
30Bài giảng 2
 Tất cả các ñại lượng có thể ñược quy ñổi về dây quấn 1
Máy biến áp vận hành xác lập hình sin (tt)
a
2
Z
L
+
–
+
–
R
1
jx
l1
R
c1
jX
m1
a
2
R
2
ja
2

x
l2
1
I
1
V
2
Va
aI
2
Z
L
+
–
+
–
R
1
/a
2
jx
l1
/a
2
R
c1
/a
2
jX
m1

/a
2
R
2
jx
l2
1
Ia
aV
1
2
V
2
I
 Hoặc có thể quy ñổi về dây quấn 2
31Bài giảng 2
 Nhánh từ hóa khiến việc tính toán khá khó khăn, do ñó nhánh này
ñược chuyển lên phía ñầu dây quấn 1, tạo thành một
mạch tương
ñương gần ñúng
, với sai số không ñáng kể.
Mạch tương ñương gần ñúng
R
1
1
I
+
–
R
c1

jX
m1
1
V
a
2
Z
L
+
–
jx
l1
a
2
R
2
ja
2
x
l2
2
Va
aI
2
R
1eq
1
I
+
–

R
c1
jX
m1
1
V
a
2
Z
L
+
–
jx
1eq
2
Va
aI
2
2
2
11
2
2
11
lleq
eq
xaxx
RaRR
+=
+=

32Bài giảng 2
 Các thông số trong mạch tương ñương có thể ñược xác ñịnh nhờ hai
thí nghiệm ñơn giản:
thí nghiệm hở mạch and thí nghiệm ngắn mạch.
 Trong các MBA công suất, các dây quấn còn ñược gọi là dây quấn
cao áp (HV) và dây quấn hạ áp (LV).
Thí nghiệm hở mạch và ngắn mạch của MBA
A
V
W
oc
V
LV HV
Thí nghiệm hở mạch
oc
V
R
c
X
m
R
I
X
I
oc
I
Mạch tương ñương
33Bài giảng 2
 Thí nghiệm ñược thực hiện với tất cả dụng cụ ño ở phía hạ áp còn
phía cao áp ñược hở mạch. ðặt ñiện áp ñịnh mức vào phía hạ áp. ðo

ñược
V
oc
, I
oc
, và P
oc
bằng các dụng cụ ño.
Thí nghiệm hở mạch
oc
oc
c
P
V
R
2
=
c
oc
R
R
V
I =
XRoc
III +=
Vậy,
22
RocX
III −=
X

oc
m
I
V
X =
 R
c
và X
m
là các giá trị quy ñổi về phía hạ áp.
oc
V
R
c
X
m
R
I
X
I
oc
I
34Bài giảng 2
 Tất cả dụng cụ ño nằm ở phía cao áp. Cấp dòng ñiện ñịnh mức vào
phía cao áp. ðo ñược
V
sc
, I
sc
, và P

sc
bằng các dụng cụ ño.
Thí nghiệm ngắn mạch
 R
eq
và X
eq
ñược quy ñổi về phía cao áp.
A
V
W
sc
V
HV LV
R
eq
X
eq
sc
V
sc
I
2
sc
sc
eq
I
P
R =
sc

sc
eq
I
V
Z =
22
eqeqeq
RZX −=
35Bài giảng 2

Vd. 3.9: Cho biết các giá trị ño ñạc từ thí nghiệm hở mạch và ngắn
mạch. Tìm các thông số mạch tương ñương quy về phía cao áp.
Từ thí nghiệm hở mạch
Ví dụ tại lớp
Từ thí nghiệm ngắn mạch
(
)
Ω== 968
50
220
2
c
R
A 227,0
968
220
==
R
I
( )

A 974,0227,01
2
2
=−=
X
I
Ω== 9,225
974,0
220
m
X
( )
Ω== 2076,0
17
60
2
eq
R
Ω== 882,0
17
15
eq
Z
Ω=−= 8576,02076,0882,0
22
eq
X
36Bài giảng 2
 Hiệu suất ñược ñịnh nghĩa là tỷ số giữa công suất ra và công suất vào.
Hiệu suất và ñộ ổn ñịnh ñiện áp

 ðộ ổn ñịnh ñiện áp ñược ñịnh nghĩa là
%100%100 ×
++
=×
+
==
icout
out
out
out
in
out
PPP
P
lossesP
P
P
P
η
Các tổn hao (losses) bao gồm tổn hao ñồng Pc và tổn hao sắt (thép) Pi.
 Cách khác, nếu ñã biết công suất vào,
%100×
−
−
=
in
icin
P
PPP
η

%100%
load
loadload no
×
−
=∆
V
VV
V
V
no load
– ñiện áp không tải
V
load
– ñiện áp khi có tải