Tinh toán, thiết kế MBA
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (790.78 KB, 29 trang )
TRUNG TM KTTH HN THNH PH HNG YấN
điện dân dụng
11
GV: LNG TH TRANG
ẹaởng Hửừu Hoaứng
KIỂM TRA BÀI CŨ
* Câu hỏi 1: Nêu tên các bộ phận cấu tạo chính của
MBA và cho biết nhiệm vụ, cấu tạo của lõi thép?
* Câu hỏi 2: Nêu nguyên lí làm việc của MBA?
KIỂM TRA BÀI CŨ
* Câu hỏi 1: Nêu tên các bộ phận cấu tạo chính của MBA và
cho biết nhiệm vụ, cấu tạo của lõi thép?
* Cấu tạo chính MBA: 3 bp: - Lõi thép
* Đáp án:
- Dây quấn
- Vỏ máy.
* Nhiệm vụ, cấu tạo của lõi thép:
- NV: làm mạch dẫn từ và làm khung quấn dây.
- CT: + Ghép bằng những lá thép KTĐ dày 0,3 ÷ 0,5mm.
+ Là thép hợp kim có thành phần Si, bên ngoài phủ lớp
cách điện, được cán mỏng để giảm tổn hao NL.
+ Hàm lượng Si càng nhiều tổn thất càng ít nhưng giòn,
cứng, khó gia công.
KIỂM TRA BÀI CŨ
* Câu hỏi 1: Nêu tên các bộ phận cấu tạo chính của MBA và
cho biết nhiệm vụ, cấu tạo của lõi thép?
* Đáp án: * Cấu tạo chính MBA:
* Nhiệm vụ, cấu tạo của lõi thép:
- Theo hình dáng, lõi thép MBA chia 2 loại:
+ Kiểu lõi (kiểu trụ):
+ Kiểu bọc (kiểu vỏ):
KIỂM TRA BÀI CŨ
* Câu hỏi 2: Nêu nguyên lí làm việc của MBA?
* Đáp án: Nguyên lí làm việc của MBA:
- Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Nối 2 đầu dây quấn SC (N1 vòng) vào nguồn điện xoay chiều
điện áp U1, sẽ có dòng I1 trong cuộn SC và sinh ra trong lõi
thép từ thông biến thiên Φ.
- Do mạch từ khép kín, từ thông này móc vòng cảm ứng sang
cuộn thứ cấp (N2 vòng) sức điện động cảm ứng E2 tỉ lệ với
N2. Đồng thời từ thông biến thiên đó cũng sinh ra trong cuộn
SC sức điện động tự cảm E1 tỉ lệ N1.
- Nối 2 đầu cuộn TC với tải có dòng I2 trong mạch.
MÁY BiẾN ÁP MỘT PHA
* Các bước tính toán, thiết kế máy biến áp 1 pha
công suất nhỏ:
1. Xác định công suất máy biến áp
2. Tính toán mạch từ
3. Tính số vòng dây của các cuộn dây
4. Tính tiết diện dây quấn
5. Tính diện tích cửa sổ lõi thép
6. Sắp xếp dây quấn trong cửa sổ
1, Xác định công suất máy biến áp
- Hiệu suất máy biến áp (ɳ ):
S2 S1= U1.I1 là công suất MBA nhận từ nguồn
ɳ=
S1 S2= U2.I2 là công suất MBA cấp cho phụ tải
- Vì hiệu suất máy biến áp công suất nhỏ cao:
S1 ≈ S2 = U2.I2
→ Công suất máy biến áp cần chế tạo là:
Sđm = U2.I2 (= S2)
(U2, I2 là điện áp và dòng điện thứ cấp định mức của
máy)
2. Tính toán mạch từ
a, Chọn mạch từ
- Mạch từ MBA nhỏ thường là mạch từ kiểu bọc
(vỏ), được ghép bằng lá thép chữ I và E.
? Mạch từ là gì?
+ Kiểu lõi (kiểu trụ):
+ Kiểu bọc (kiểu vỏ):
2. Tính toán mạch từ
a, Chọn mạch từ
Hình 8.1. Mạch từ ghép bằng lá thép chữ E và I
2. Tính toán mạch từ
a, Chọn mạch từ
- Mạch từ MBA nhỏ thường là mạch từ kiểu bọc
(vỏ), được ghép bằng lá thép chữ I và E.
- Các thông số:
a: chiều rộng trụ quấn dây
b: chiều dày trụ quấn dây
c: độ rộng cửa sổ
h: chiều cao cửa sổ
a/2: độ rộng lá thép chữ I
Hình 8.1. Mạch từ ghép bằng lá thép
chữ E và I
2. Tính toán mạch từ
a, Chọn mạch từ
b, Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép
b
a
? Diện tích trụ quấn dây là hình gì?
? Diện tích trụ quấn dây ảnh hưởng
tới các thông số nào?
2. Tính toán mạch từ
a, Chọn mạch từ
b, Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép
- Diện tích trụ quấn dây phải phù hợp công suất MBA.
* C1: Theo công thức:
+ Mạch từ kiểu bọc: Shi = 1,2. Sđm
2
a.b
?
là
diện
tích
hữu
ích
trụ
(cm
)
Shi =
Sđm = S2 là công suất máy biến áp (VA)
2. Tính toán mạch từ
a, Chọn mạch từ
b, Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép
- Diện tích trụ quấn dây phải phù hợp công suất MBA.
* C1: Theo công thức:
+ Mạch từ kiểu bọc: Shi = 1,2. Sđm
+ Trong thực tế, do lõi thép được ép chặt nhưng vẫn
có độ hở giữa các lá thép do cong vênh và lớp sơn
cách điện nên phải tính diện tích thực của trụ lõi
> Shi):
thép St (St ?
Shi
St = k
l
(k : hệ số lấp đầy tra bảng 8-1 sgk/46)
2. Tính tốn mạch từ
a, Chọn mạch từ
b, Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép
Bảng 8-1. HỆ SỐ LẤP ĐẦY kl
Loại máy biến áp
kl
Máy biến áp âm tần
0,8
Máy biến áp dùng trong gia đình
0,9
Máy biến áp lõi pherit
1
2. Tính toán mạch từ
a, Chọn mạch từ
b, Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép
* C1: Theo công thức.
* C2: Tra bảng 8-2 sgk/46, 47, 48.
Bảng 8-2. DIỆN TÍCH TRỤ QUẤN DÂY TƯƠNG ỨNG VỚI CÔNG
SUẤT MÁY BIẾN ÁP (tần số 50 Hz)
Bảng 8-2. DIỆN TÍCH TRỤ QUẤN DÂY TƯƠNG ỨNG VỚI CÔNG
SUẤT MÁY BIẾN ÁP (tần số 50 Hz)
Diện tích thực tế (cm2)
Công suất máy Diện tích hữu ích Shi (cm2) (Để tính khuôn quấn dây)
biến áp (VA)
(Để tính số lá thép)
kl = 0,9
kl = 0,8 kl = 0,7
10
3,8
4,2
4,7
5,4
15
4,7
5,2
5,8
6,6
20
5,4
6,0
6,7
7,7
25
6,0
6,7
7,5
8,6
30
6,6
7,3
8,2
9,4
35
7,1
7,9
8,9
10,1
40
7,6
8,4
9,5
10,8
45
8,1
8,9
10,1
11,5
50
8,5
9,4
10,6
12,1
55
8,9
9,9
11,1
12,7
Ví dụ: Hãy chọn mạch từ để quấn một máy biến
áp công suất 30VA, có điện áp sơ cấp U1 = 220V,
U2 = 12V. Hiệu suất máy biến áp ɳ = 0,7.
* Lời giải:
- Chọn mạch từ: Vì máy biến áp cần chế tạo có công
suất nhỏ (Sđm = 30VA) nên chọn mạch từ kiểu bọc,
ghép bằng lá thép chữ E và I.
- Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép (Cách 1):
+ Diện tích hữu ích trụ:
Shi = 1,2. Sđm = 1,2. 30 ≈ 6,6 (cm2)
+ Diện tích thực trụ:
St = Shi/kl
Bảng 8-1. HỆ SỐ LẤP ĐẦY kl
Loại máy biến áp
kl
Máy biến áp âm tần
0,8
Máy biến áp dùng trong gia đình
0,9
Máy biến áp lõi pherit
1
Ví dụ: Hãy chọn mạch từ để quấn một máy biến
áp công suất 30VA, có điện áp sơ cấp U1 = 220V,
U2 = 12V. Hiệu suất máy biến áp ɳ = 0,7.
* Lời giải:
- Chọn mạch từ: Vì máy biến áp chế tạo công suất nhỏ
(Sđm = 30VA) nên chọn mạch từ kiểu bọc, ghép
bằng lá thép chữ E và I.
- Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép (Cách 1):
+ Diện tích hữu ích trụ:
Shi = 1,2. Sđm = 1,2. 30 ≈ 6,6 (cm2)
+ Diện tích thực trụ:
St = Shi/kl = 6,6/0,9 ≈ 7,3 (cm2)
Ví dụ: Hãy chọn mạch từ để quấn một máy biến
áp công suất 30VA, có điện áp sơ cấp U1 = 220V,
U2 = 12V. Hiệu suất máy biến áp ɳ = 0,7.
* Lời giải:
- Chọn mạch từ: Vì máy biến áp chế tạo công suất nhỏ
(Sđm = 30VA) nên chọn mạch từ kiểu bọc, ghép
bằng lá thép chữ E và I.
- Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép (Cách 2):
+ Tra bảng 8-2: DIỆN TÍCH TRỤ QUẤN DÂY
TƯƠNG ỨNG VỚI CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP
(tần số 50 Hz)
Bảng 8-2. DIỆN TÍCH TRỤ QUẤN DÂY TƯƠNG ỨNG VỚI CÔNG
SUẤT MÁY BIẾN ÁP (tần số 50 Hz)
Diện tích thực tế (cm2)
Công suất máy Diện tích hữu ích Shi (cm2) (Để tính khuôn quấn dây)
biến áp (VA)
(Để tính số lá thép)
kl = 0,9
kl = 0,8 kl = 0,7
10
3,8
4,2
4,7
5,4
15
4,7
5,2
5,8
6,6
20
5,4
6,0
6,7
7,7
25
6,0
6,7
7,5
8,6
30
6,6
7,3
8,2
9,4
35
7,1
7,9
8,9
10,1
40
7,6
8,4
9,5
10,8
45
8,1
8,9
10,1
11,5
50
8,5
9,4
10,6
12,1
55
8,9
9,9
11,1
12,7
Ví dụ: Hãy chọn mạch từ để quấn một máy biến
áp công suất 30VA, có điện áp sơ cấp U1 = 220V,
U2 = 12V. Hiệu suất máy biến áp ɳ = 0,7.
* Lời giải:
- Chọn mạch từ: Vì máy biến áp chế tạo công suất nhỏ
(Sđm = 30VA) nên chọn mạch từ kiểu bọc, ghép bằng
lá thép chữ E và I.
- Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép (Cách 2):
+ Tra bảng 8-2: DIỆN TÍCH TRỤ QUẤN DÂY TƯƠNG
ỨNG VỚI CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP (tần số 50 Hz)
→ Diện tích hữu ích trụ:
Shi = 6,6 (cm2)
→ Diện tích thực trụ (kl = 0,9): St = 7,3 (cm2)
1, Công suất máy biến áp cần chế tạo
Sđm = U2.I2 (= S2)
2, Tính toán mạch từ
a, Chọn mạch từ
- Mạch từ MBA công suất nhỏ thường là mạch từ kiểu
bọc (vỏ) được ghép bởi lá thép chữ E và I.
b, Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép
* C1: Theo công thức
- Diện tích hữu ích trụ: Shi = 1,2. Sđm
- Diện tích thực trụ:
S = S /k
