MẠCH từ, hỗ cảm, máy BIẾN áp (kỹ THUẬT điện SLIDE)

CHƯƠNG 3

MẠCH TỪ - HỖ CẢM
MÁY BIẾN ÁP


Vật liệu dẫn từ
* Tại sao Fe lại dẫn từ?

* Đường cong từ hóa
Sự bảo hịa
Vịng từ trễ  tổn hao từ trễ
Từ dư  lợi và hại của từ dư
Nam chăm vĩnh cửu
2


Các định luật cơ bản



J
d
s

H
d
l
 

* Định luật Ampérè


J


n
ds

C




H

C


dl
3


Trường hợp dòng điện phân bố trong các dây dẫn

4


Trong mạch từ và dây quấn tập trung

5

Định luật ohm trong mạch từ

6


Tương quan giữa mạch điện và mạch từ
Mạch từ

7


Tự cảm – hỗ cảm
* Mạch từ có khe hở khơng khí
Từ thơng tổng, từ thơng làm việc, từ thơng rị,
từ thơng tản, từ thơng móc vịng

* Từ thơng móc vịng: kích thích 1 cuộn dây
N2
  N 
i
R

Tự cảm của cuộn dây:

 N2
L 
i
R

Ý nghĩa vật lý?
8


Tự cảm – hỗ cảm
* Từ thông liên kết – từ thơng tổng

    rị   lv
 L1  11   21

Hỗ cảm
giữa 2 cuộn
dây

*  21 là từ thơng do cuộn 1 sinh ra
Móc vịng qua cuộn 2  sinh ra sức điện động
cảm ứng v2

d 2
di1
2   21 N 2  M 21i1 � v2 
 M 21
dt
dt

9


Xét khi cả 2 cuộn dây đều được kích thích

* Từ thông tổng của 2 cuộn dây
1  11   21  12   L1  12
 2   21  12   22   21   L 2

�

1  N11  N1   L1  12   L1i1  M 12i2  L1i1  Mi2

2  N 2  2  N 2   L 2   21   M 21i1  L2i2  Mi1  L2i2

* Cách xác định cực tính của hỗ cảm
10


CHƯƠNG 3 - tt

MÁY BIẾN ÁP


Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
• Lõi thép
• Cuộn sơ cấp
• Cuộn thứ cấp
• Dầu máy biến áp

• Vỏ máy
 Võ máy
 Cánh tản nhiệt
 Bình giản dầu
…

12


Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Điện – Từ - Điện

13


Các Pt cơ bản – mơ hình tốn học
* Điện

U 1 E 1  I1  R1  jX 1 

(2.1)

E1 4.44 fN1 m

(2.2)

* Từ

F  N1 I1  N 2 I 2 

(2.3)
(2.4)

* Điện

E2 4.44 fN 2  m
E 2 U 2  I2  R2  jX 2 

(2.5)
14


Sơ đồ tương đương - Mơ hình vật lý
Eq. 2.3

Eq. 2.1
I’2

Eq. 2.5

Eq. 2.2 – 2.4
15


Thứ cấp quy về sơ cấp
* Tương đương mạch điện
 Thỏa mãn Pt tốn học
 Bảo tồn cơng suất
E 2 U 2  I2  R2  jX 2 

I
 kE 2 kU 2  2  k 2 R2  jk 2 X 2 
k
 E '2 U '2  I '2  R '2  jX '2  (2.6)

16


Thứ cấp quy về sơ cấp
I’2

I’2
R’2

X’2

E’2=E1

17


Mạch tương đương chính xác quy về sơ cấp

18


Mạch tương đương gần đúng quy về sơ cấp

19


Thí nghiệm khơng tải
* Chú ý :
Dịng khơng tải I10.
Tổn hao khơng tải Po

• Cơng suất tiêu thụ
biến áp lúc không tải.

HSCS không tải
cos o

20


Thí nghiệm khơng tải
* Dịng khơng tải I10:





I10 %  3%�5% I1dm
Po 

2
R1.I10



RC.I2C

�I10 �
I10 %  � ��100
�I �

�1dm �

R1 << RC



2
Po  RC.IC



21


Giản đồ vector phase – TN không tải
coso 

RC 

IC 

Im 

IC
I10



Po
V1dm.I10

2
V1dm

Po

V
1dm
RC
2
I10



2
IC

Xm 

V1dm
Im
22


Trình tự thí nghiệm khơng tải
* Trình tự:
Hở mạch thứ cấp.
Lắp các thiết bị đo như hình vẽ.
Cấp áp: U1=U1đm.

23


Trình tự thí nghiệm khơng tải
* Tại sao phải thí nghiệm không tải
Tỉ số biến áp.
I10, I10%;
Tổn hao thép
Hệ số công suất không tải.
Các thông số mạch tương đương : RC và Xm

* Đo R1 bằng các phương pháp:
Ohm kế,
Cầu đo Wheatsone
24


Thí nghiệm ngắn mạch
* Xác định các thơng số:
Tỉ số biến áp (dựa vào tỉ số dòng điện)
Tổn hao đồng định mức (sơ và thứ cấp)
Hệ số công suất ngắn mạch.
Thơng số:
• Rn và Xn

25