Máy biến áp - Bài 7: Một số vấn đề chung về máy biến áp

CHÀO MỪNG QÚY THẦY CÔ GIÁO VAØ CAÙC EM ! Caâu hoûi : Em haõy neâu caùch söû duïng vaïn naêng keá ñeå ño ñieän trôû . - Khi ño ñieän trôû caàn phaûi caét nguoàn ñieän ra khoûi maïch ñieän - Xoay coâng taéc chuyeån maïch ôû vò trí ño oâm ( X1 ,X10...) tuøy theo trò soá muoán ño . Khi chöa bieát möùc giaù trò caàn ño laø bao nhieâu thì ta ñaët coâng taêùc ôû giaù trò lôùn nhaát roài giaûm daàn - ÔÛ moãi thang ño , chaäp que ño vaø kieåm tra chænh kim ñuùng vaïch 0  ( ôû phía phaûi ) , thao taùc phaûi nhanh . - Khi ño chaïm hai que ño vaøo hai ñaàu linh kieän muoán ño ñieän trôû vaø ñoïc trò soá ñieän trôû treân thang ño  . - Keát quaû = giaù trò kim chæ treân thang  nhaân vôùi giaù trò chuyeån maïch . Ñieän naêng ñöôïc saûn xuaát töø caùc nhaø maùy ñieän maùy phaùt ñieän chæ coù khaû naêng phaùt ñieän aùp töø 3 – 21KV Ví duï : 35KV, 500 KV . 500Kv 35Kv Maø ñeå truyeàn taûi ñieän naêng ñi xa vôùi coâng suaát lôùn ngöôøi ta phaûi duøng heä thoáng ñöôøng daây taûi ñieän coù ñieän aùp cao Do ñoù caàn phaûi coù thieát bò taêng ñieän aùp ôû ñaàu ñöôøng daây leân tôùi ñieän aùp truyeàn taûi . Do ñoù caàn phaûi coù thieát bò giaûm ñieän aùp I- KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP 1 . Công dụng máy biến áp : -Máy biến áp dùng để làm gì? - Máy biến áp được sử dụng trong những lĩnh vực nào? 1 . Công dụng máy biến áp : - Dùng để biến đổi điện áp cuả dòng điện xoay chiều từ điện áp cao xuống điện áp thấp hoặc ngược lại từ điện áp thấp lên điện áp cao. - Söû duïng trong truyeàn taûi vaø phaân phoái ñieän naêng . - Söû duïng trong haøn ñieän. -Laøm nguoàn cho caùc thieát bò ñieän, điện tử. - Söû duïng oån aùp trong maïng ñieän sinh hoaït . 2.Ñònh nghóa maùy bieán aùp Maùy bieán aùp laø thieát bò ñieän töø tónh , laøm vieäc döïa treân nguyeân lyù cuûa hieän töôïng caûm öùng ñieän töø , duøng ñeå bieán ñoåi ñieän aùp cuûa doøng ñieän xoay chieàu maø giöõ nguyeân taàn soá - Kí hieäu - Đầu vào của máy biến áp nối với nguồn điện, gọi là sơ cấp.Kí hiệu của các đại lượng, các thông số sơ cấp có ghi chỉ số 1 ( điện áp U1, dòng điện I1, số vòng dây sơ cấp N1,..). - Đầu ra của máy biến áp gọi là thứ cấp . Kí hiệu của các đại lượng , các thông số sơ cấp có ghi chỉ số 2 ( điện áp U2 , dòng điện I2, số vòng dây sơ cấp N2,..). 3. Caùc soá lieäu ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp Thaûo luaän nhoùm :(thôøi gian 5 phuùt ) Trên vỏ máy biến áp có ghi :3KVA;INPUT220V-13A; OUTPUT110V- 30A; 50Hz. Em hãy giải thích ý nghĩa cuả các số liệu trên. 3. Caùc soá lieäu ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp a)Coâng suaát ñònh möùcSñm : Laø coâng suaát toaøn phaàn cuûa maùy bieán aùp , ñôn vò laø VA hoaëc KVA). b)Ñieän aùp sô caáp ñònh möùc U1ñm :laø ñieän aùp cuûa daây quaán sô caáp, ñôn vò laøV hoaëcKV. c)Doøng ñieän sô caáp ñònh möùc I1ñm: laø doøng ñieän cuûa daây quaán sô caáp 3KVA;INPUT220V-13A; OUTPUT110V- 30A; 50Hz. 3. Caùc soá lieäu ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp d)Ñieän aùp thöù caáp ñònh möùc U2ñm :laø ñieän aùp cuûa daây quaán thöù caáp , ñôn vò laøV hoaëcKV. e) Doøng ñieän thöù caáp ñònh möùc I2ñm laø doøng ñieän cuûa daây thöù caáp öùng, ñôn vò laø A hoaëc kA . g) Taàn soá ñònh möùc fñm tính baèng Hz 3KVA;INPUT220V-13A; OUTPUT110V- 30A; 50Hz. Haõy choïn töø hoaëïc cuïm töø thíc hôïp trong khung , ñieàn vaøo choã troáng trong ñoaïn caâu sau: ñeå neâu ñöôïc coâng duïng cuaû maùy bieán aùp bieán ñoåi ; saûn xuaát ; cao ; thaáp ; maùy bieán aùp ; maùy phaùt ñieän ; Ñeå ....... ñieän aùp cuûa doøng ñieän xoay chieàu töø ñieän aùp ......... xuoáng ñieän aùp thaáp , hoaêïc ngöôïc laïi töø töø ñieän aùp thaáp leân ñieän aùp .........., ta duøng .......... Bieán ñoåi Cao Cao Maùy Bieán aùp 2.Ñònh nghóa maùy bieán aùp Maùy bieán aùp laø thieát bò ñieän töø tónh , laøm vieäc döïa treân nguyeân lyù cuûa hieän töôïng caûm öùng ñieän töø , duøng ñeå bieán ñoåi ñieän aùp cuûa doøng ñieän xoay chieàu maø giöõ nguyeân taàn soá - Kí hieäu *Caùc soá lieäu ñònh möùc -Dung löïông hay coâng suaát ñònh möùcSñm -Ñieän aùp sô caáp ñònh möùc U1ñm vaø Ñieän aùp thöù caáp ñònh möùc U2ñm -Doøng dieän sô caáp ñònh möùc I1ñm vaø thöù caáp ñònh möùc I2ñm -Taàn soá ñònh möùc fñm tính baèng Hz 4 . Phaân loaïi maùy bieán aùp : - Maùy bieán aùp ñieän löïc : ñöôïc duøng trong truyeàn taûi vaø phaân phoái ñieän naêng trong heä thoángñieän löïc . 4 . Phaân loaïi maùy bieán aùp : -Maùy bieán aùp töï ngaãu : bieán ñoåi ñieän aùp trong phaïm vi khoâng lôùn vaø ñeå môû maùy nhöõng ñoäng cô xoay chieàu . 4 . Phaân loaïi maùy bieán aùp : - Maùy bieán aùp coâng suaát nhoû : duøng cho caùc thieát bò ñoùng caét , caùc thieát bò ñieän töû vaø duøng trong gia ñình . 4 . Phaân loaïi maùy bieán aùp : - Maùy bieán aùp chuyeân duøng : Duøng cho caùc loø luyeän kim , caùc thieát bò chænh löu , ñieän phaân , maùy bieán aùp haøn . -Maùy bieán aùp ño löôøng : duøng giaûm ñieän aùp vaø doøng ñieän khi ñöa vaøo caùc ñoàng hoà ño ñieän -Maùy bieán aùp thí nghieäm : duøng ñeå thí nghieäm caù ñieän aùp cao II- CAÁU TAÏO MAÙY BIEÁN AÙP Goàm 3 boä phaän chính :voûmaùy , loõi theùp,daây quaán sô caáp vaø thöù caáp .Ngoaøi ra coøn coù caùc phaàn caùch ñieän , ñoàng hoà ño , coâng taéc ñieàu chænh , ñeøn baùo , ... 1 .Loõi theùp: - Duøng laøm maïch daãn töø , ñoàng thôøi laøm khung quaán daây . Ñöôïc chia laøm hai loaïi chính : kieåu truï vaø kieåu boïc , ngoaøi ra coøn moät soá kieåu khaùc - Ñöôïc cheá taïo baèng theùp laù kyõ thuaät ñieän daày 0,3 ; 0,35 ; 0,5mm , laø theùp hôïp kim coù thaønh phaàn si líc , beân ngoaøi phuû lôùp caùch ñieän . Caùc laù theùp kyõ thuaät ñieän naøy ñöôïc caùn moûng ñeå giaûm toån hao naêng löôïng 2. Daây quaán: - Ñöôïc laøm baèng daây ñoàng traùng men hoaëc boïc sôïi caùch ñieän , meàm coù ñoä beàn cô hoïc cao , khoù ñöùt , daãn ñieän toát . - Thoâng thöôøng daây quaán maùy bieán aùp coù hai cuoän daây ; cuoän noái vôùi nguoàn ñieän nhaän naêng löôïng töø nguoàn ñöôïc goïi laø cuoän sô caáp ; cuoän noái vôùi phuï taûi cung caáp ñieän cho phuï taûi ñöôïc goïi laø cuoän thöù caáp . Nguoàn 220V Phuï taûi Cuoän thöù caáp Cuoän sôù caáp III – NGUYEÂN LYÙ LAØM VIEÄC CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP : 1 . Hieän töôïng caûm öùng ñieän töø : Neáu cho doøng ñieän xoay chieàu i1 ñi qua cuoän daây L1 noù seõ sinh ra töø tröôøng bieán ñoåi Ñaët cuoän daây L2 trong töø tröôøng cuûa cuoän daây L1 thì ôû cuoän daây L2 seõ sinh ra söùc ñieän ñoäng caûm öùng vaø doøng ñieän caûm öùng i2 . Möùc ñoä caûm öùng taêng leân raát maïnh khi caû hai cuoän daây quaán treân cuøng moâït loõi theùp . Ñaëc bieät treân cuøng moät maïch töø kheùp kín . b ) Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa maùy bieán aùp : - Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa maùy bieán aùp döïa treân hieän töôïng caûm öùng ñieän töø Xeùt moät maùy bieán aùp : Cuoän sô caáp ; Cuoän thöù caáp ; 3 . Phuï taûi ; 4 . Loõi theùp Cuoän sô caáp ; Cuoän thöù caáp ; 3 . Phuï taûi ; 4 . Loõi theùp Ø U2 U1 E2 E1 Khi noái daây quaán sô caáp vaøo nguoàn ñieän coù ñieän aùp xoay chieàu U1 , doøng ñieän xoay chieàu I1 chaïy trong cuoän sô caáp seõ sinh ra trong loõi theùp moät töø tröôøng bieán ñoåi Ø . Do maïch töø kheùp kín neân töø thoâng moùc voøng sang cuoän thöù caáp sinh ra söùc ñieän ñoäng caûm öùng E2 tæ leä thuoän vôùi soá voøng daây N2 . Ñoàng thôøi töø thoâng cuõng sinh ra ôû cuoän sô caáp söùc ñieän ñoäng töï caûm E1 tæ leä thuaän vôùi soá voøng daây N1 . Neáu boû qua toån thaát ñieän aùp thì U1 = E1 vaøU2 =E2 . Do ñoù ta coù : = = = K Trong ñoù : - U1 vaø U2 laø trò soá hieäu duïng ñieän aùp sô caáp vaø thöù caáp maùy bieán aùp ( ñôn vò V ) . N1 vaø N2 laø soá voøng daây sô caáp vaø thöù caáp K ñöôïc goïi laø tæ soá bieán aùp : + Neáu K > 1 => U1 > U2 ta coù maùy bieán aùp giaûm aùp . + Neáu K U1 < U2 ta coù maùy bieán aùp taêng aùp . - Coâng suaát cuûa maùy bieán aùp nhaän töø nguoàn laø S1 = U1I1 . - Coâng suaát cuûa maùy bieán aùp cung caáp cho phuï taûi laø S2 = U2 I2 . S1 vaø S2 laø coâng suaát toaøn phaàn ñöôïc duøng ñeå tính loõi theùp maùy bieán aùp , coù ñôn vò laø voân am pe ( V.A ) . Boû qua toån hao ta coù : S1 = S2 U1I1= U2I2 hoaëc = = K . Nhö vaäy , neáu taêng ñieän aùp leân k laàn thì ñoàng thôøi doøng ñieän cuõng giaûm k laàn vaø ngöôïc laïi . * Chuù yù : Maùy bieán aùp chæ vaän haønh vôùi nguoàn ñieän xoay chieàu , tuyeät ñoái khoâng noái vôùi nguoàn ñieän 1 chieàu . Khi noái sô caáp vôùi nguoàn ñieän 1 chieàu , maùy seõ phaùt noùng vaø chaùy trong thôøi gian ngaén . Cho moät MBA ; bieát U1= 220v , U2=9v , N1= 1000voøng . Tính N2