THIẾT kế máy BIẾN áp CHỈNH lưu cầu 3 PHA đối XỨNG

ĐỒ ÁN
ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP CHỈNH LƯU
CẦU 3 PHA ĐỐI XỨNG

1


MỤC LỤC
Tính toán chọn bộ chỉnh lưu và tính toán máy biến áp
1 .Tính và chọn van động lực
Tính chọn tiristor phải chịu………………………………………….5
Điện áp ngược lớn nhất mà tiristor phải chịu
Điện áp ngược của tiristor cần chọn cần chọn
Dòng điện qua van được chọn dựa vào dòng điện hiệu dụng……….8

Tính toán máy biến áp chỉnh lưu
1…… Điện áp pha thứ cấp của máy biến áp…………………………9
2…… Công suất biểu kiến của máy biến áp
3 …… Điện áp sơ cấp của máy biến áp
4 …… Điện áp pha thứ cấp máy biến áp
5 …… Dòng điện hiệu dụng thứ cấp của máy biến áp
6 …… Dòng điện hiệu dụng sơ cấp của máy biến áp
7 ……Tiết diện sơ bộ trụ
8 …… Đường kính trụ
9 …… Chọn thép
10 ……Chọn chiều cao trụ …………………………………………15

Tính toán dây quấn biến áp ( dây quấn sơ cấp )
11 …… Số vòng dây sơ cấp mỗi pha của máy biến áp………………15
12 ……Số vòng dây thứ cấp mỗi pha của máy biến áp

13…… Chọn sơ bộ mật độ dòng điện trong may biến áp
14 …… Tiết diện dây dẫn sơ cấp của máy biến áp
15 …… Tính lại mật độ dòng điện trong cuộn sơ cấp
16 …… Tiết diện dây dẫn thứ cấp của máy biến áp
17 ……Tính lại mật độ dòng điện trong cuộn thứ cấp
18 …….Tính sơ bộ số vòng dây trên một lớp của cuộn sơ cấp
19 …….Tính sơ bộ số lớp dây ở cuộn sơ cấp
20 ……. Chiều cao thực tế của cuộn sơ cấp
21 …… Chọn ống quấn làm bằng vật liệu cách điện có bề dầy
22…… Khoảng cách từ trụ đến cuộn dây sơ cấp chọn
23 …… Đường kính trong của ống cách điện
24…… Đường kính trong của cuộn sơ cấp
25 …. Chọn bề dầy giữa hai lớp dây ở cuộn sơ cấp
26 ….. Bề dày cuôn sơ cấp
2


27….. Đường kính ngoài của cuộn sơ cấp
28….. Đường kính trung bình của cuộn sơ cấp
29 ….. Chiều dài dây quấn sơ cấp
30 ……Chọn bề dày cách điện giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp …………..19

Tính toán dây quấn thứ cấp
31 ……Chọn sơ bộ chiều cao cuộn thứ cấp……………………………20
32 …….Tính sơ bộ số vòng dây trên một lớp
33 ……Tính số bộ sơ lớp dây quấn thứ cấp
34 ……Chọn số lớp dây quấn thứ cấp :
35 ……Chiều cao thực tế của cuộn thứ cấp
36 …….Đường kính trong của cuộn thứ cấp
37 …….Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn thứ cấp

38 …… Bề dày cuộn sơ cấp
39…… Đường kính ngoài của cuộn thứ cấp
40 ……Đường kính trung bình của cuộn thứ cấp
41 …….Chiều dài dây quấn thứ cấp
42 ……Đường kính trung bình các cuộn dây
43 …….Chọn khoảng cách giữa hai cuộn thứ cấp……………………….21

Tính kích thước mạch từ
44…… chọn số bậc thang trong trụ…………………………………..22
45 ……Toàn bộ tiết diện bậc thang của trụ
46 ……Tiết diện hiệu quả của trụ
47 ……Tổng chiều dày bật thang của trụ
48 ……Số lá thép dùng trong các bậc
49 …… Tiết diện hiệu quả của gong
50 ……Số lá thép dùng trong một gông
51 ……Tính chính xác mật độ từ cảm trong trụ
52…… Mật độ từ cảm trong gông
53…… Chiều rộng cửa sổ
54…… Tính khoảng cách giữa hai tâm trụ
55…… Chiều rộng mạch từ
56 …… Chiều cao mạch từ ……………………………………………25

Tính các thông số của máy biến áp
57 ……Điện trở của cuộn sơ cấp máy biếp áp ở 75°𝐶………………………26
58 ……Điện trở cuộn thứ cấp máy biến áp ở 75°𝐶
59…… Điện trở của máy biến áp quy đồi về thứ cấp
3


60…… Sụt áp trên điện trở máy biến áp

61…… Điện kháng máy biến áp quy đổi về thứ cấp
62 ……Điện cảm máy biến áp đổi quy đổi về thứ cấp
63 ……Sụt áp trên điện kháng máy biến áp
64 ……Sụt áp trên máy biến áp
65…… Điện áp trên động cơ khi có góc mở
66 ……Tổng mở ngắn mạch qui đổi về thứ cấp
67 ……Tổn hao ngắn mạch trong máy biến áp
68 ……Điện áp ngắn mạch tác dụng
69 ……Điện áp ngắn mạch phản kháng
70 ……Điện áp ngắn mạch phần trăm
71 ……Dòng điện ngắn mạch xác lập
72 ……Dòng điện ngắn mạch tức thời cực đại
73 …… Kiểm tra máy biến áp thiết kế có đủ điện kháng để hạn chế tốc độ
biến thiên của dòng chuyển mạch
74 ……Hiệu suất thiết bị chỉnh lưu …………………………………..31
Phần II: Vi mạch TCA-780
- Giới thiệu TCA-785………………………………………………….32
- Đặc trưng TCA -785
- Sơ đồ vi mạch TCA 785
- Chức năng
- Sơ đồ mạch điều khiển chỉnh lưu cầu 3 pha ……………….37

4


TÍNH CHỌN CHỌN BỘ CHỈNH LƯU:
1. Tính và chọn van động lực:

Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu ba pha đối xứng:

Có hai thông số cần quan tâm khi chọn van bán dẫn cho chỉnh lưu là điện áp
5


và dòng điện. Các thông số còn lại tham khảo khi lựa chọn.
Khi hai thông số cơ bảng trên đáp ứng thì các thống số còn lại ta tham
khảo tham khảo như sau:
_ Loại van nào sụt áp nhỏ hơn sẻ có tổn hao nhiệt ít hơn.
_ Dòng điện rò của van nào nhỏ hơn thì chất lượng tốt hơn.
_ Nhiệt độ cho phép của van nào cao hơn thì khả năng chịu nhiệt tốt
hơn.
_ Điện áp và dòng điện điều khiển của loại van nào nhỏ hơn, công suất
điều khiển thấp hơn.
_ Loại nào có thời gian chuyển mạch bé hơn sẽ nhạy hơn. Tuy nhiên,
trong đa số các van bán dẫn, thời gian chuyển mạch thường tỷ lệ nghịch
với tổn hao công suất.

2. Tính chọn tiristor phải chịu:
Chọn van động lực cho bộ chỉnh cầu 3 pha điều khiển
Với : Ud=100V, Id=25A
Các van động lực được lựa chọn dựa vào các yếu tố cơ bản là: dòng tải, sơ
đồ đã chọn, điều kiện tỏa nhiệt và điện áp làm việc.
▪ Điện áp ngược lớn nhất mà tiristor phải chịu:

Unmax= Knv.U2 = Knv.
Trong đó: Ud là điện áp tải Ud=100V

𝑈𝑑
𝐾𝑢

(1)

U2 là điện áp nguồn xoay chiều
6


Knv, Ku các hệ số điện áp ngược và điện áp tải
Mà ta có :
Ku =

3√6

; Knv =√6;

𝜋

𝑈𝑑

100

𝐾𝑢

3√6
𝜋

+Từ đó ta có: Unmax= Knv. = √6.

=104,7 (V)

▪ Điện áp ngược của tiristor cần chọn cần chọn là.

Unv= KdtU.Unmax= 1, 8.104.7=188.46≈ 189(V)
Trong đó KdtU là: hệ số dự trử điện áp, chọn KdtU=1, 8.
➢

Dòng điện qua van được chọn dựa vào dòng điện hiệu dụng.

Ilv=Ihd=Khd.Id=

𝐼𝑑
√3

(2)

Trong đó: Ihd và Id là dòng điện của van và dòng điện tải
Khd là hệ số xác định dòng điện hiệu dụng
Mà ta có Id=25(A)
Thay vào (2) ta được Ilv=

𝐼𝑑 25

= =14,43(A)

√3 √3

• Chọn điều kiện làm việc của van là có cách tỏa nhiệt và đủ diện
tích tỏa nhiệt; không có quạt đối lưu không khí, với điều kiện đó
dòng định mức của van cần chọn:

Iđm= Ki.Id
Với Ki là hệ số dự trữ dòng điện và chọn Ki =5 .( ở đây Ilv =20%Iđmv )

7


Suy ra Iđm= Ki.Ilv =5.14,43= 72,15(A)
Để chọn thyristor làm việc với các tham số định mức cơ bản trên , ta
tra bảng thông số van , chọn các van có thông số điện áp ngược , dòng điện
định mức lớn hơn gần nhất với thông số đã tính . Vậy ta chọn thyristor cho
mạch động lực
Ta chọn 6 tiristor loại 50RCS20:
• Điện áp ngược cực đại của van: Unmax=200(V)
• Dòng điện làm việc cực đại: IđmMax=80(A)
• Dòng điện đỉnh cực đại: IpikMax=1200(A)
• Dòng điện xung điều khiển: IgMax=110 m (A)
• Điện áp xung điều khiển: UgMax=3,0 (V)
• Dòng điện tự giữ: IhMax=200m (A)
• Dòng điện rò: IrMax=6,5m (A)
• Sụt áp trên tiristor ở trạng thái dẫn: ∆𝑈max=1,8 (V)
• Đạo hàm điện áp: dU/dt =25(V/s)
• Nhiệt độ làm việc cực đại: Tmax=125 (℃)
• Thời hian chuyển mạch Tcm =0

8


Tính toán máy biến áp chỉnh lưu:
a/ Giới thiệu:

➢

Như đã biết cùng một công suất truyền tải trên đường dây nếu điện áp

được tăng cao thì dòng điện chạy trên đường dây sẽ giảm xuống như vậy có
thể làm tiết diện dây nhỏ đi, do đó trọng lượng và chi phí dây dẫn giảm
xuống, đồng thời tổn hao năng lượng trên đường dây cũng sẽ giảm xuống. Vì
thế, muốn truyền tải công suất lớn đi xa ít tổn hao và tiết kiệm kim loại màu
trên đường dây người ta phải dùng điện áp cao thường là 35kV, 110kV,
220kV, và 500kV. Trên thực tế, các máy phát điện ít có khả năng phát những
điện áp cao. Như vậy thường chỉ từ 3 đến 21kV, do đó phải có thiết bị để
tăng điện áp ở đầu đường dây lên.
9


➢

Mặt khác các hộ tiêu thụ thường yêu cấu điện áp thấp, từu 0, 4 đên 6kV do đó
tới đây phải có thiết bị giảm điện áp xuống. Những thiết bị dùng để tăng
điện áp ở đầu ra của máy phát điện tức ở đầu đường dây dẫn điện và giảm
điện áp khí tới các hộ tiêu thụ, tức là ở cuối đường dây dẫn gọi là các máy
biến áp.

➢

Định nghĩa về máy biến áp:
- Máy biến áp là một thiết bị điện từ đứng yên làm việc dựa trên nguyên lý
cảm biến điện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này
thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác; với tần số không
thay đổi.
- Máy biến áp có hai dây quấn gọi là máy biến áp hai dây quấn.Dây
quấn nối với nguồn để thu năng lượng vào gọi là dây quấn sơ cấp,dây
quấn nối với tải để đưa năng lượng ra gọi là dây quấn thứ cấp .Dòng
điện,điện áp, công suất …của từng dây quấn sẽ có kèm theo tên gọi sơ

cấp va thứ cấp tương ứng
- Ở máy biến áp ba dây quấn , ngoài hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp
còn dây thứ 3 với điện áp trung bình .Máy biến áp biến đổi hệ thống
dòng điện xoay chiều một pha gọi là máy biến áp 1 pha .Máy biến áp
biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha gọi là máy biến áp ba
pha .
10


Máy biến áp ngâm trong dầu gọi là máy biến áp dầu ,máy biến áp
không ngâm dầu gọi là máy biến áp khô.
Các loại máy biến áp chính :
-

Máy biến áp điện lực dùng để truyền tải và phân phối công
suất trong hệ thống điện lực

- Máy biến áp chuyên dùng cho các lò luyện kim,cho các thiết bị
chỉnh lưu ,máy biến áp hàn điện ….
-

Máy biến áp đo lường dùng để giảm các điện áp và dòng điện
lớn khi đưa vào các đồng hồ đo
- Máy biến áp thí nghiệm dùng để thí nghiệm các điện áp cao

➢

❖

Kí hiệu của máy biến áp là:

Công dụng:
Hệ thống phân phối và truyền tải điện năng
Mạng điện xí nghiệp và công nghiệp
❖ Cấu tạo:
Gồm lõi thép và dây quấn :
11


Lõi thép: dùng làm mạch dẫn từ, gồm nhiều lá thép kỹ thuật điện mỏng
ghép chặt lại với nhau, giữa các lá thép cách điện với nhau
Lõi thép gồm:
+Trụ: phần lõi thép đặt dây quấn
+Gông: phần lõi thép còn lại khép kín mạch
Lõi thép có dạng:
+ Ba pha ba trụ.
+Ba lõi thép máy biến áp một pha ghép lại.
❖

Lõi thép làm bằng các lá thép kỹ thuật điện để hạn chế dòng

Fu_cô sinh ra khi từ trường đã biến đổi.

❖ Dây quấn:
12


▪ Có 6 dây quấn (bằng đồng) được bọc cách điện, quấn quanh trục.
▪ Ba dây quấn nhận điện vào (AX, BY, CZ) gọi là dây quấn sơ cấp.
▪ Ba dây quấn đưa điện ra (ax, by, cz) gọi là dây quấn thứ cấp

▪ Dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp phải khác nhau (tiết diện dây
hoạt số vòng dây quấn).
▪ Dây quấn sơ cấp và thứ cấp có thể dấu sao hoạt tam giác.

❖

Nguyên lý làm việc của máy biến áp:
• Nguyên lý hoạt động của máy biến áp ba pha tương tự như máy
biến áp một pha, nhưng dòng điện chạy qua trong dây quấn mỗi pha
lệt nhau 1/3 chu kỳ.
Dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ:
13


- Dòng điện được tạo ra trong cuộn dây sơ cấp khi nối một
hiệu điện thế sơ cấp và một trường biến thiên trong lõi thép.
- Từ trường biến thiên này tao ra trong mạch điện thứ cấp
một hiêu điện thế thứ cấp
- Như vậy hiệu điện thế sơ cấp có thể thay đổi được hiệu
điện thế thứ cấp thông qua từ trường
- Sự biến đổi này có thể được điều chỉnh qua số vòng cuốn
trên lõi sắt.
b / Tính toán máy biến áp
Chọn máy biến áp 3 pha 3 trụ sơ đồ đấu dây

/Y

làm mát bằng

không khí tự nhiên

Cho Ud=100 v, Id =25 A

1/Điện áp pha thứ cấp của máy biến áp
Phương trình cân bằng điện áp khi có tải

Udo.cos𝛼 min =Ud +2∆𝑈v +∆𝑈dn +∆𝑈ba
Trong đó :
𝛼 min =10° là góc dự trử khi có sự suy giảm điện lưới
∆𝑈v=1,8(V) là sụt áp trên tiristor
∆𝑈dn ≈ 0 là sụt áp trên dây nối đất
14


∆𝑈ba = ∆𝑈r + ∆𝑈x là sụt áp trên điện trở và điện kháng máy U
∆𝑈ba = 6%.Ud= 6%.100 = 6(V)
+Từ phương trình cân bằng điện áp khi có tải ta có

Udo=

𝑈𝑑 + 2∆𝑈𝑣 + ∆𝑈𝑑𝑛 +∆𝑈𝑏𝑎
cos𝛼𝑚𝑖𝑛

=

100+2.1,8+0+6
𝑐𝑜𝑠10

= 111,29 (V)

2/Công suất biểu kiến của máy biến áp là:

𝑆𝑏𝑎 =Ks.Pdmax
Với (Ud=100 V, Id=25 A)
Và Ks=1,05 là hệ số công suất của biến áp
+Ta có công suất tối đa của tải :

Pdmax = Ud0.Id=111,29 .25=2782,25 (W)
=> 𝑆𝑏𝑎 =Ks.Pdmax=1,05.2782,25= 2921,36 (VA)
=2.921(KVA)
3/ Điện áp sơ cấp của máy biến áp là :

U1= 380(V)

4/ Điện áp pha thứ cấp máy biến áp

U2f =

𝑈𝑑0
𝐾𝑢

; với : Ud0 =111,29(V)

Ku=2,34: hệ số dự trữ điện áp
𝑈𝑑0
111,29
Suy ra : U2f =
=
= 47,55(V)
𝐾𝑢

2,34

5/ Dòng điện hiệu dụng thứ cấp của máy biến áp
2

I2=√ .Id; với Id=25(A)
3

2

2

3

3

Suy ra: I2=√ .Id =√ .25 =20,41(A)
15


6/ Dòng điện hiệu dụng sơ cấp của máy biến áp

I1= Kba .I2 =

𝑈2𝑓
𝑈1

𝑈2𝑓

Suy ra: I1= Kba .I2 =

𝑈1

.𝐼2

.𝐼2 =

47,55
380

.20,41= 2,55(A)

7/Tiết diện sơ bộ trụ:

QFe =𝐾𝑄 .√

𝑆𝑏𝑎
𝑚.𝑓

(3)

Trong đó:
KQ_ hệ số phụ thuộc phương thức làm mát,máy biến áp khô lấy KQ =6
m=3: (số pha của máy biến áp)
f=50(Hz): tần số xoay chiều
Thay vào (3) ta được:

QFe= 6.√

2921,36
3.50

= 26, 47(𝑐𝑚2 )

8/ Đường kính trụ

d=√4.
Suy ra:d=√4.

𝑄𝐹𝑒
𝜋

𝑄𝐹𝑒
𝜋

;

=√

4.26,47
𝜋

=5, 80(cm)

Chuẩn hóa đường kính trụ theo chuẩn: d= 6 cm
9/ Chọn lõi sắt
Lõi sắt là phần mạch từ của MBA, là phần dẫn từ thông chính của MBA.
Do đó khi thiết kế cần phẩi đảm bảo làm sao cho thoả mãn những yêu cầu
như, tổn hao sắt chính và phụ nhỏ, lượng tôn silic sử dụng làm sao cho ít

nhất và hệ số điều đầy của lõi sắt lớn. Mặt khác lõi sắt cũng là nơi mà trên
đó gắn nhiều bộ phận khác nữa như: dây quấn, giá đỡ dây dẫn ra, đối với
một số MBA còn gắn cả nắp máy để có thể nâng cẩu toàn bộ lõi sắt ra khỏi
16


vỏ khi sửa chữa. Hơn thế nữa lõi sắt còn có thể chịu được lực cơ học lớn
khi bị ngắn mạch dây quấn.Để các yêu cầu đối với mạch từ như trên được
thoả mãn thì việc chọn loại tôn silic như thế nào là rất quan trọng, với silic
có độ dày bao nhiêu, thành phần silic bao nhiêu là được. Khi tôn silic có
thành phần silic trong lá tôn sẽ bị dòn, đàn hồi kém đi.ở đây ta chọn loại
tôn cán lạnh là vì loại tôn này có ưu điểm vượt trội về khả năng dẫn từ và
giảm hao mòn so với tôn cán mỏng. Tôn cán lạnh là loại tôn có vị trí sắp
xếp các tinh thể gần như không đổi và có tính dẫn từ không đẳng hướng,
do đó suất tổn hao giảm 2 đến 2,5 lần so với tôn cán nóng. Độ từ thẩm thay
đổi rất ít theo thời gian dùng tôn cán lạnh cho phép tăng cường độ từ cảm
trong lõi thép lên tới ( 1,6 -> 1,65)T trong khi đó tôn cán nóng chỉ là (1,4 > 1,45)T từ đó giảm được tổn hao trong máy, giảm được trọng lượng kích
thước máy đặc biệt là rút bớt được đáng kể chiều cao của MBA, rất thuận
lợi cho việc chuyên chở. Tuy nhiên giá t hành tôn cán lạnh có hơi cao
nhưng do việc giảm được tổn hao và trọng lượng nên người ta tính rằng
vẫn kinh tế hơn những loại MBA được chế tạo bởi tôn cán nóng.lại định
hướng ban đầu. Các lá thép kỹ thuật điện sau đó được sơn phủ cách điện
mặt ngoài trước khi ghép chúng
➢

Chọn tôn silic cán lạnh mã hiệu 3408 dày 0, 35 mm
Chọn mật độ tự cảm của trụ BT=1, 6 (T)

10/Chọn tỷ số m=h/d =2, 3

Suy ra h =2, 3.d=2, 3.6=13, 8 (cm)
Ta chọn chiều cao trụ là 14 cm
11/ Số vòng dây sơ cấp mỗi pha của máy biến áp

𝑊1 =

𝑈1
4,44.𝑓.𝑄𝐹𝑒 .𝐵

(3)

17


Trong đó: U1_là điện áp sơ cấp của máy biến áp
F_là tần số
QFe _là tiết diện của trụ
B_ là từ cảm
=> 𝑊1 =

𝑈1

380

=

=404,3 (vòng)

4,44.𝑓.𝑄𝐹𝑒 .𝐵 4,44.50.26,47.10−4 .1,6

Lấy tròn 𝑊1 = 404 (vòng)
12/ Số vòng dây thứ cấp mỗi pha của máy biến áp
𝑈
𝑊2 = 2.𝑊1 ;
𝑈1

𝑈2

47,55

𝑈1

380

Suy ra: 𝑊2 = .𝑊1 =

. 404 = 50,5 (𝑣ò𝑛𝑔)

Lấy tròn 𝑊2 =50 (vòng)
13/ Chọn sơ bộ mật độ dòng điện trong may biến áp
Với dây dẫn bằng đồng, máy biến áp khô, chọn 𝐽1 = 𝐽2 = 2,75𝐴/𝑚𝑚2 .
14/ Tiết diện dây dẫn sơ cấp của máy biến áp
𝐼

S1= 1 ; với hệ số J1, và dòng I1 đã cho;
𝐽1

𝐼

2,55

Suy ra: S1= 1 =

𝐽1 2,75

= 0,927(𝑚𝑚2 )

Chọn dây dẫn là dây đồng, cách điện cấp B
Chuẩn hóa tiết diện theo tiêu chuẩn: 𝑆1 =0,9161 (𝑚𝑚2 )
Đường kính dây được tính :

18


d=√

4Scu
𝜋

=√

4.0,9161
𝜋

=1,08 mm

Đường kính dây kể cả cách điện : Dn =1,19 mm
15/ Tính lại mật độ dòng điện trong cuộn sơ cấp

J1=

𝐼1

2,55
=

𝑆1 0,9161

= 2,78(A/𝑚𝑚2 )

16/ Tiết diện dây dẫn thứ cấp của máy biến áp
𝐼

S2= 2 ; với hệ số J2, và dòng I2 đã cho;
𝐽2

𝐼2

20,41

𝐽2

2,75

Suy ra: S2= =

=7,42(𝑚𝑚2 )

Chọn dây là dây đồng, cách điện cấp B
Chuẩn hóa tiết diện theo tiêu chuẩn: 𝑆2 =7,306(𝑚𝑚2 )

Đường kính dây kể cả cách điện : Dn =3,38 mm
Đường kính dây được tính :

d=√

4Scu
𝜋

=√

4.7,306
𝜋

=3,05 mm

17/ Tính lại mật độ dòng điện trong cuộn thứ cấp
𝐼

20,41

𝑆2

7,306

J2= 2 =

=2,79(A/𝑚𝑚2 )

Thực hiện dây quấn kiểu đồng tâm bố trí thep chiều dọc trục

18/Tính sơ bộ số vòng dây trên một lớp của cuộn sơ cấp

W11=

ℎ−2ℎ𝑔
𝑑𝑛

.Kc;
19


Trong đó: 𝑘𝑐 =0, 95 là hệ số ép chặt , 𝑘𝑐 =(0,92:0, 95)
h _ chiều cao trụ.
ℎ𝑔 _khoảng cách từ gông dến cuộn sơ cấp có thể chọn hg=dn
dn :Đường kính dây quấn kể cả cách điện
ℎ−2ℎ𝑔

Suy ra: W11=

𝑏1

.Kc=

14−2.0,119
0,119

. 0,95 = 109,8(𝑣ò𝑛𝑔)

Lấy tròn 110(𝑣ò𝑛𝑔)
19/Tính sơ bộ số lớp dây ở cuộn sơ cấp

n11 =
n11 =

𝑊1

𝑊11
404

𝑊1

𝑊11

=

110

;

=3,67 lớp

Làm tròn 4 lớp
Chọn số lớp n11 = 4 lớp. Như vậy có 404 vòng chia làm 4 lớp, chọn 3
lớp đầu vào có 101 vòng lớp thứ 4 có 404-3.101=101 vòng
20/ Chiều cao thực tế của cuộn sơ cấp

h 1=

𝑊11
𝑘𝑐

. dn1 =

110.0.119
0,95

=13,7(cm)

21/ Chọn ống quấn làm bằng vật liệu cách điện có bề dầy

S01=0,1cm
22/ Khoảng cách từ trụ đến cuộn dây sơ cấp chọn : cd01=1,0cm
23/ Đường kính trong của ống cách điện

𝐷𝑡 = dFe +2.cd01 -2S01;
Suy ra: 𝐷𝑡 = dFe +2.cd01 -2S01
=6+2.1-2.0.1=7, 8 (cm)
24/ Đường kính trong của cuộn sơ cấp
20


Dt1= 𝐷𝑡 +2.S01;
Suy ra: Dt1= 𝐷𝑡 +2.S01
=7, 8+2.0, 1=8 (cm)
25/ Chọn bề dầy giữa hai lớp dây ở cuộn sơ cấp: cd11= 3 mm
26/ Bề dày cuôn sơ cấp:

Bd1= n1l.dn1+𝑐𝑑11 .𝑛1l
Ta có:
n1d: số lớp dây ở cuộn sơ cấp

Suy ra: Bd1= n1l.dn1+𝑐𝑑11 .𝑛1l
= 0,119.4+0,3.4
=1,676 (cm)
27/ Đường kính ngoài của cuộn sơ cấp

Dn1= 𝐷𝑡1 + 2. 𝐵𝑑1
=8+ 2.1,676
=11,35(cm)
28/ Đường kính trung bình của cuộn sơ cấp

Dtb1=

𝐷𝑡1 +𝐷𝑛1

2
8+11,35

=
2
=9,67 (cm)
29/ Chiều dài dây quấn sơ cấp
I1=𝑊1 . 𝜋. 𝐷𝑡𝑏1
=404.𝜋.0,0967
=122,7 (m)
30/ Chọn bề dày cách điện giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp : cd12=1

(cm)

31/ Chọn sơ bộ chiều cao cuộn thứ cấp

h1=h2 = 13,7 (cm)
32/ Tính sơ bộ số vòng dây trên một lớp
21


W12=
Suy ra: W12=
=

13,7
0,338

ℎ2

𝑑𝑛2

ℎ2
𝑑𝑛2

.𝑘𝑐 ;

.𝑘𝑐

. 0,95 = 38,5≈ 39(vòng)

33/ Tính số bộ sơ lớp dây quấn thứ cấp

n12=

𝑊2

=

50

𝑊12 39

= 1,28 𝑙ớ𝑝

34/ Chọn số lớp dây quấn thứ cấp :
n12= 2 lớp,chọn 1 lớp đầu có 25 vòng và lớp thứ 2 có 50-1.25=25 vòng

35/ Chiều cao thực tế của cuộn thứ cấp

h2 =
=

39

0,95

𝑊12
𝑘𝑐

. 𝑑𝑛2

.0,338= 13,8 (cm)

36/ Đường kính trong của cuộn thứ cấp

Dt2= 𝐷𝑛1 + 2. 𝑐𝑑12
= 11,35+ 2.1
=13,35 (cm)
37/ Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn thứ cấp: cd2=3 mm
38/ Bề dày cuộn sơ cấp

Bd2= (dn2 +cd2).n12
= (0,338 + 0, 3).2
=1,276 (cm)

22


39/ Đường kính ngoài của cuộn thứ cấp

Dn2= 𝐷𝑡2 + 2. 𝐵𝑑2
= 13,35 + 2.1,276
=15,90 (cm)

40/ Đường kính trung bình của cuộn thứ cấp
𝐷𝑡2 +𝐷𝑛2

Dtb2=

2
13,35+15,90

=
2
=14,62 (cm)

41/ Chiều dài dây quấn thứ cấp

I2=𝑊2 . 𝜋. 𝐷𝑡𝑏2
=50.𝜋.0,1462
=22,97 (m)
42/ Đường kính trung bình các cuộn dây

D12=

𝐷𝑡1 +𝐷𝑛2
2

=

𝐷12

Suy ra r12=

2

8+15,90

=

= 11,95(𝑐𝑚)

2
11,95
2

=5,97(cm)

43/ Chọn khoảng cách giữa hai cuộn thứ cấp: cd22=2 cm

23


Tính kích thước mạch từ
44/ Với đường kính tụ d=6 cm, ta có số bậc là 3

24


S (kVA)
d (m)
kc
Số rảnh
dọc

Dưới 10
Dưới
0,08
0,851

10
0,08
0,877

10 - 100
0,09-0,14

0,915
Không có

0,920

100 - 400
0,16-0,22

630 - 1000
024-0,26

1000
0,28-0,32

0,930

0,800
1 rảnh

0,820
2 rảnh

0,935

45/ Toàn bộ tiết diện bậc thang của trụ
Bảng tra chiều rộng a và chiều dày b của tập lá thép (mm) của mạch từ không có tấm
sắt ép ép trụ ,có thanh nêm của dây quấn , không có đai ép trụ , nt và ng là số bậc thanh
trong trụ và gông ,ag là chiều rộng tập lá thép gông ngoài cùng ,kc là hệ số chêm kín
hình tròn của bậc thang trụ .
Đường

kính trụ
d (m)

nt

kc

0.080
0.085
0.090
0.095
0.100
0.105
0.110
0.115
0.120
0.125
0.130
0.140
0.150
0.160
0.170
0.180

4
5
5
5
6
6

6
5
6
6
6
6
6
6
6
6

0.863
0.895
0.891
0.887
0.917
0.912
0.905
0.903
0.928
0.915
0.918
0.919
0.915
0.913
0.927
0.915

n(g)

ag
(mm)

Kích thước tập lá thép a x b (mm) ở trong trụ

3
4
4
4
5
5
5
4
5
5
5
5
5
5
5
5

55
50
55
50
55
50
65
65

60
65
65
65
85
85
85
95

75x14
80x14
85x15
90x15
95x16
100x16
105x16
105x25
115x18
120x18
125x18
135x19
145x19
155x20
160x28
175x21

65x9
70x10
75x10
80x10

85x10
90x11
95x11
95x9
105x11
105x16
110x16
120x17
135x13
135x23
145x17
155x25

55x6
60x6
65x6
65x9
70x7
80x7
85x7
85x6
90x10
95x6
100x8
105x10
120x13
120x10
130x10
135x13

40x5
50x4
55x4
50x5
65x5
65x7
75x6
65x9
75x8
85x6
80x9
85x9
105x9
105x7
110x10
120x8

40x4
40x5
40x4
55x4
50x4
65x4
40x3
60x6
65x7
65x5
65x7
85x8
85x7

85x8
95x9

40x4
40x4
40x7
40x4
40x6
40x6
40x5
55x7
55x7
50x5
65x8

Qbt=2. (7, 5. 1, 4 + 6, 5. 0, 9 + 5, 5. 0, 6)
=39, 3 (𝑐𝑚2 )
46/ Tiết diện hiệu quả của trụ

Qt= khq.Qbt =0,863. 39, 3 =33,91 (𝑐𝑚2 )
25