Bài giảng Kỹ thuật điện B - Chương 4: Máy biến áp

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật điện B - Chương 4: Máy biến áp

1. CHÖÔNG 4 MAMAYÙYBIE BIENÁNA APÙP
2. 4.1. KHAÙI NIEÄM 1/ Ñònh nghóa Maùy bieán aùp laø moät thieát bò töø tónh, laøm vieäc theo nguyeân lyù cacamûm ööngùng ñieän töø, dudungøng ñeå biebienán ñoñoiåi moät heä thothongáng dodongøng ñieän xoay chieàu ôû ñieän aùp naøy (U1,I1, f) thaønh moät heä thoáng doøng ñieän xoay chieàu ôû ñieän aùp khaùc(U2,I2, f), vôùi taàn soá khoâng thay ñoåi. Cuén d©y (2) cã sè Cuoän daây (1) coù soá φ vßng W2 lμ cuén voøng W1, noái vôùi löôùi i d©y thø cÊp. coù ñieän aùp u1, goïi laø 1 i2 dadayây quaquanán sô cacapáp W W2 1 u2 u1 Zt Hai cuén d©y cïng ®−îc quÊn trªn lâi s¾t (3) Zt lμ phô t¶i cña biÕn ¸p
3. 4.1. KHAÙI NIEÄM 2/ CaCacùc ñaiñaïi löônglöôïng ñònh mömöcùc Caùc ñaïi löôïng ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp do nhaø saûn xuaát qui ñònh sao cho may maùyco coù khaû nanangêng lam laøm vieäc lau laâuda daiøiva vaø tototát nhanhatátBañai. Ba ñaïi löôïng ñònh möùc cô baûn laø : a))äpò Ñieän aùp ñònh möùc : - Ñieän aùp sô caáp ñònh möùc U1ñm (V,KV): laø ñieän aùp qui ñònh cho daây quaán sô caáp. - Ñieän aùp thöù caáp ñònh möùc U2ñm (V,KV): laø ñieän aùp ño ñöôïc giöõa caùc cöïc cuûa daây quaán thöù caáp khi daây quaán thöù caáp hôû maïch (chöa ñaáu taûi) vaø ñieän aùp ñaët vaøo daây quaááán sô caáp laø ñònh möùc. Vôùi : Maùy bieán aùp 1 pha : ñieän aùp ñònh möùc laø ñieän aùp pha. Maùy bieán aùp 3 pha : ñieän aùp ñònh möùc laø ñieän aùp daây.
4. 4.1. KHAÙI NIEÄM 2/ CaCacùc ñaiñaïi löônglöôïng ñònh mömöcùc Caùc ñaïi löôïng ñònh möùc cuûa maùy bieán aùp do nhaø saûn xuaát qui ñònh sao cho may maùyco coù khaû nanangêng lam laøm vieäc lau laâuda daiøiva vaø tototát nhanhatátBañai. Ba ñaïi löôïng ñònh möùc cô baûn laø : b))gäò Doøng ñieän ñònh möùc : Doøng ñieän ñònh möùc sô caáp I1ñm (A) vaø thöù caáp I2ñm (A) laø doøng ñieän qui ñònh cho moãi daây quaán, öùng vôùi coâng suaát ñònh möùc vaø ñieän aùp ñònh möùc. Vôùi maùy 3 pha, doøng ñieän ñònh möùc laø doøng ñieän daây. c) Coâng suaát ñònh möùc Sñm : Laø coâng suaát bieåu kieán thöù caáp (phaùt ra) ôû cheá ñoä ñònh möùc. - Maùy 1 pha : Sñm =U2ñm I2ñm =U1ñm I1ñm - Maùy 3 pha : Sñm = 3.U2ñm .I2ñm = 3.U1ñm I1ñm
5. 4.1. KHAÙI NIEÄM 3/ CoCongâng dungduïng cucuaûa mamayùy biebienán aapùp - Maùy bieán aùp duøng ñeå taêng ñieän aùp töø maùy phaùt ñieän leân ñöôñöôngøng dadayâyta taiûi ñieän ñi xa, vaø giagiamûm ñieän aapùpô ôû cuocuoiái ñöông ñöôøng day daâyñe ñeå cung caáp cho taûi. Đường dây tải điện Phụ tải - Caùc maù~yyg,yp( bieán theá coù coâng suaát nhoû hôn, maùy bieán aùp (oån aùp) duøng ñeå oån ñònh ñieän aùp trong nhaø, hay caùc looaïi bieán theá, cuïc MFĐ MBA MBA xaïc, duøng cho caùctăng thieát áp bò ñieän, ñieän töû vôùigiảm hieäu áp ñieän theá nhoû (230 V sang 24 V, 12 V, 3 V, ) - Ngoaøi ra maùy bieán aùp coøn ñöôïc söû duïng trong caùc thieát bò loø nung (ma ùy bie án a ùp lo ø), trong ha øn ñie än (ma ùy bie án a ùp ha øn) , bieá n a ùp khôûi ñoäng ñoäng cô, ño löôøng v.v
6. 4.2. CAÁU TAÏO MAÙY BIEÁN AÙP MaMayùy biebienán aapùp gogomàm 2 boä phaän chính laø : loloiõi thethepùp vaø dadayây quaquanán 1/ Loõi theùp LoLoiõi thethepùp dudungøng ñeå dadanãn töø thothongâng. Ñeå giagiamûm totonån hao do dodongøng ñieän xoaùy, loõi theùp goàm nhieàu laù theùp moûng 0,35 -> 0,5 mm coù sôn caùch ñieän ggpheùp laiï vaø goàm hai phaàn: truï ñeå ñaëtdaây quaán vaø gggoâng ñeå kheùp kín maïch töø giöõa caùc truï. G G T T T T T G G Loõi theùp loaïi truï 1 pha vaø 3 pha Tieát dieän cuûa truï daïng G G baäc thang (MBA ñieän löïc) hoaëc hình vuoâng G T G G TTTG G G Loõi theùp loaïi boïc 1 pha vaø 3 pha
7. 4.2. CAÁU TAÏO MAÙY BIEÁN AÙP MaMayùy biebienán aapùp gogomàm 2 boä phaän chính laø : loloiõi thethepùp vaø dadayây quaquanán 2/ Daây quaán DaDayây quaquanán mamayùy biebienán aapùp thöôthöôngøng babangèng ñoñongàng hoaëc nhonhomâm, tietietát dieän troøn hay chöõ nhaät; beân ngoaøi daây daãn coù boïc caùch ñieän. Daây quaán goàm nhieàu voøng daây vaø loàng vaøo truï loõi theùp. Giöõa caùc voøng daây, giöõa caùc daây quaán vaø giöõa daây quaán vôùi loõi theùp ñeàu coù caùch ñieän. Daây quaán coù theå boá trí theo kieåu ñoàng taâm hay xen keõ. Maùy bieán aùpHA coâng suaát nhoû thöôøng laøm maùt baèng khoâng khí. Maùy lôùn ñöôïc ñaët trong thuøng daàu, voû thuøng coùHA caùnh taûn nhieät. Ngoaøi ra coøn coù söù ñeå noái caùc ñaàu daây ra ngoaøi,CA boä phaän ñieàu chænh ñieän aapùp, rôle babaoûo veä CA Ñoàng taâm Xen keõ
8. 4.2. CAÁU TAÏO MAÙY BIEÁN AÙP Söù cao ap aùp Nhaõn maùy Loõi theùp Caùnh taûn nhieät Daây quaán
9. 4.3. NGUYEÂN LYÙ LAØM VIEÄC CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP XeXetùtma mayùybie bienána apùp 1 pha nhö hình veõ ÑëtÑaët ñie änapxoaycù hieuà hìn h sinu1 lenâ dayâá quan sô capáâ nen töø thoâng do noù sinh ra cuõng laø moät haøm hình sin : φ = Φmsinωt Theo ñònh luaät caûm öùng ñieän töø, caùc söùc ñieän ñoäng caûm öùng e1 ,e2 sinh ra trong cuoän sô cacapápva vaø thöù cacapápla laø : dφ π π e = −W = W Φ ω sin(ωt − ) = 2E sin(ωt − ) 1 1 dt 1 m 2 1 2 dφ π π e = −W = W Φ ω sin(ωt − ) = 2E sin(ωt − ) 2 2 dt 2 m 2 2 2
10. 4.3. NGUYEÂN LYÙ LAØM VIEÄC CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP Trong ñoù : W Φ ω E = 1 m = 2πfW Φ = 4,44 fW Φ 1 2 1 m 1 m W Φ ω E = 2 m = 2πfW Φ = 4,44 fW Φ 2 2 2 m 2 m E W Tæ soá bieán aùp hay heä soá bieán aùp : k = 1 = 1 E2 W2 Neáu boû qua suït aùp gaây ra do ñieän trôû daây quaán vaø töø thoâng tatanûn ra ngoangoaiøi khokhongâng khí, coù theå coi gaganàn ñuñungùng E1≈ U1 vaø E2≈ U2 U E W 1 ≈ 1 = 1 = k U2 E2 W2 Neáu boû qua toån hao trong maùy bieán aùp thì coù theå xem : U1 I2 U1I1 = U 2 I 2 hoaëc = = k U2 I1
11. 4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY 1/ Cau Caáu ta taoïo ma machïch tö ø Ñeå bieán ñoåi ñieän aùp cuûa moät nguoàn aùp ba pha, ta coù theå duøng moät trong hai cacach:ùch: - Toå maùy bieán aùp 3 pha : goàm 3 maùy bieán aùp moät pha (a) - MaMayùybie bienána apùp 3 pha vôvôiùilo loiõithe thepùpgo gomàm3tru(b) 3 truï (b) A a B b C c ABA B C x y z a b c X Y Z ()(a) (b)
12. 4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY 2/ Kyù hieäu cacacùc ñañauàu dadayây Caùc ñaàu taän cuøng cuûa daây quaán maùy bieán aùp : moät ñaàu goïi laø ñaàu ñaàu, ñaàu coøn laïi ggïoïi laø ñaàu cuoái - Daây quaán 1 pha : coù theå tuøy yù choïn ñaàu ñaàu vaø ñaàu cuoái - Daây quaán 3 pha : caùc ñaàu ñaàu vaø ñaàu cuoái phaûi choïn 1 caùch tháhoáng nháhaát.
13. 4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY 2/ Kyù hieäu cacacùc ñañauàu dadayây 3/ CaCacùc kiekieuåu nonoiái dadayây Caùc kieåu noái daây MBA 3 pha phuï thuoäc vaøo caáp ñieän aùp, möùc ñoä aûnh höôûng cuûa phuï taûi khoâng ñoái xöùng vaø loaïi phuï taûi.
14. 4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY 3/ CaCacùc kiekieuåu nonoiái dadayây a) Nèi sao (Y , Y0): A B C Trong d©y quÊn nèi Y: U d = 3 Uf, Id = If. (Y) D©y quÊn nèi Y dïng cho d©y quÊn CA v× khi ®ã XYZX Y Z Uf < Ud 3 lÇn → cã lilîi vÒ mÆt c¸h¸ch ®iÖn. D©y quÊn nèi Y0 dïng trong tr−êng hîp phô t¶i hçn A B C O hîp dïng c¶ Ud vμ Uf, chñ yÕu dïng cho d©y quÊn HA.Trong1sèÝttr−êng hîp dïng c¶ cho CA. (Y0) b) Nèi tam gi¸c ( Δ): XYZX Y Z Trong d©y quÊn nèi Δ :Id =I3 f,Ud =Uf. Th−êng dïng cho d©y quÊn HA cña m¸y biÕn ¸p A B C trung gian. ViÖc nèi Δ cãlîih¬nëphÝaHAv× dßng ®iÖnIf <Id 3 lÇn → cã thÓ gi¶m tiÕt diÖn (Δ) d©y → thuËn tiÖn cho viÖc chÕ t¹o. X Y Z
15. 4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY 4/ Tæ soá bieán aùp W1 :soá voøng dâdaây 1 phasôcaáp lølaø W2 : vaø soá voøng daây 1 pha thöù caáp. Ta coù tæ soá ñieän aùp pha : W1 U p1 k p = = W2 U p2 Ud1 vaø tæ soá ñieän aùp daây : kd = Ud 2 Tæ soá ñieääpyn aùp daây khoân g chæ pïphuï thuo äc vaøo soá voøn gyg daây moãi pha maø coøn phuï thuoäc vaøo caùch noái Y hay Δ. Ta laàn löôït coù : - Noái Y/Y : kd = Ud1 /Ud 2 = 3.U p1 / 3.U p2 = k p - Noái Y/Δ : kd = Ud1 /Ud 2 = 3.U p1 /U p2 = 3.k p - Noái Δ/Y : kd = Ud1 /Ud 2 = U p1 / 3U p2 = (1/ 3).k p Δ Δ - NoNoiái / : kd = Ud1 /Ud 2 = U p1 /U p2 = k p
16. 4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY 5/ Toå nonoiái dadayây mamayùy biebienán aapùp Toå noái daây bieåu thò goùc leäch pha giöõa caùc söùc ñieän ñoäng daây sô vaø thöù caáp Goùc leäch pha (toå noái daây) phuï thuoäc vaøo : - Chieàu quaán daây - CùhCaùch kùkyù hieä ucaùc ñàñaàu dâdaây - Caùch ñaáu daây sô vaø thöù caáp Ñeå xaùc ñònh toå noái daây, ngöôøi ta 12 duøng phöông phaùp kim ñoàng hoà : 11 1 2 Kim daøi chæ söùc ñieän ñoäng daây sô 10 caáp ñaët coá ñònh ôû con soá 12, kim 9 3 nganganén chæ sösöcùc ñieän ñoäng dadayây thöù cacapáp 8 4 ñaët töông öùng ôû caùc soá 1, 2, , 12 tuøy 7 6 5 theo gogocùc leäch pha giögiöaõa chuchungùng laø 30, 60, , 360°
17. 4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY 5/ Toå nonoiái dadayây mamayùy biebienán aapùp a) Toå noái daây MBA 1 pha α = 0o → I/I-12 α = 180o → I/I-6 α = 180o → I/I-6
18. 4.4. MAÙY BIEÁN AÙP 3 PHA – TOÅ NOÁI DAÂY 5/ Toå nonoiái dadayây mamayùy biebienán aapùp a) Toå noái daây MBA 3 pha NeNeuáu hoahoanùn vò thöù töï pha hoaëc NeNeuáu hoahoanùn vò thöù töï pha hoaëc ñoåi chieàu quaán daây hoaëc ñoåi ñoåi chieàu quaán daây hoaëc ñoåi kyù hieäu ñaàu daây, ta coù caùc toå kyù hieäu ñaàu daây, ta coù caùc toå noái daây chaün: 2, 4, 6, 8, 10, 12. noái daây leû: 1, 3, 5, 7, 9, 11
19. BAØI TAÄP XaXacùc ñònh toå nonoiái dadayây cucuaûa cacacùc sô ñoà sau : A B C A B C A B C X Y Z XYZX Y Z X Y Z c b a b c a a b c z y x yzxy z x x y z a) b) c)
20. 4.5. CAÙC PHÖÔNG TRÌNH CÔ BAÛN CUÛA MBA Coù 2 nguyeân nhaân gaây ra suït aùp trong caùc daây quaán ñoù laø: - SutSuït aapùp do cacacùc ñieän trôû sô cacapáp R1 vaø thöù cacapáp R2 - Suït aùp do töø thoâng taûn. Töø thoâng taûn chæ moùc voøng rieâng reû vôùi momoiãi dadayây quaquanán. Töø thothongâng tatanûn momocùc vovongøng sô cacapáp kyù hieäu ψt1 do dodongøng sô caáp i1 gaây ra, töø thoâng taûn moùc vaøo voøng thöù caáp ψt2 do doøng thöù caáp i2 ggyaây ra. Töø thoâng taûn ñöôïc ñaëc tröng baèng ñieän caûm taûn. Ñieän caûm taûn sô caáp L1 vaø thöù caáp L2 laàn löôït laø : ψ t1 ψ t2 L1 = ; L2 = i1 i2
21. 4.5. CAÙC PHÖÔNG TRÌNH CÔ BAÛN CUÛA MBA 1/ Phöông trình ñieän aapùpsôca sô capáp di1 u1 = e1 + r1i1 + L1 . . . dt . . . Daïng phöùc : U 1 = E1 + r1 I 1 + jx1 I 1 = E1 + Z1 I 1 vôvôiùi Z1 = r1 + jx1 :to: tongång trô û phöphöcùccu cuaûada dayây quaquanánsôca sô capáp x1 = ωL1 : ñieän khaùng taûn sô caáp 2/ Phöông trình ñieän aùp thöù caáp di2 u2 = e2 − r2i2 − L2 . . . dt . . . Daïng p höùc : U 2 = E 2 − r2 I 2 − jx2 I 2 = E 2 − Z2 I 2 vôùi Z2 = r2 + jx2 : toång trôû phöùc cuûa daây quaán thöù caáp x2 = ωL2 : ñie än kha ùng ta ûn th ö ùca áp
22. 44 55 CAÙCCAÙCPHÖÔNG TRÌNH CÔ BAÛN CUÛA MBA 3/ Phöông trình can caânba bangèng söc söùctö töø ñoäng Neáu boû qua ñieän aùp rôi treân daây quaán sô caáp thì ta coù: U1 = E1 = 4,44.W1f.Φm. Nhöng U1 =Uñm = const duø maùy bieán aùp khoâng taûi hay coù taûi nenenân Φm = const vaø E1 = const. Ñeå Φm = const thì sösöcùc töø ñoäng khi khoâng taûi sinh ra Φm phaûi baèng toång söùc töø ñoäng sô caáp vaø thöù caáp khi coù taûi ñeå toång söùc töø ñoäng ñoù cuõng sinh ra Φ = Φm. i1W1 -i2W2 =i0W1 . . . Hoaëc : I 1 W1 − I 2 W2 = I 0 W1 . . . . . ⎛W2 ⎞ 1 0 ⎜ 2 ⎟ 0 Chia 2 veá cho W1 ta coù : I = I + ⎜ I ⎟ = I + I'2 ⎝ W1 ⎠ . . . W2 1 vôùi : I'2 = I 2 = I 2 doønggä ñieän thöù caá pqp ñaõ qui ñoåi veà sô W k caáp 1
23. 44 55 CAÙCCAÙCPHÖÔNG TRÌNH CÔ BAÛN CUÛA MBA Toùm laïi, moâ hình tính toaùn cuûa MBA goàm 3 phöông trình : . . . U 1 = E1+ Z1 I 1 . . . U 2 = E 2 − Z2 I 2 = I&2.Z t . . . I 1 = I 0 + I'2
24. 44 66 MAÏCH ÑIEÄN TÖÔNG ÑÖÔNG CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP 1/ QQïïgppui ñoåi caùc ñaïi löôïng thöù caáp veà sô caáp a) Söùc ñieän ñoäng vaø ñieän aùp thöù caáp qui ñoåi : W1 Söùc ñieän ñoäng qui ñoåi : E'2 = E1 = E2 = k.E2 W2 töông tö tö,ï, ñieän ap aùp qui ñoñoiåi: : U’2 = kU2
25. 44 66 MAÏCH ÑIEÄN TÖÔNG ÑÖÔNG CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP 1/ QQïïgppui ñoåi caùc ñaïi löôïng thöù caáp veà sô caáp b) Doøng ñieän thöù caáp qui ñoåi : E2 W2 1 I'2 = I2 = I2 = I2 E'2 W1 k c) Ñieän trô, trôû, ñieän khang, khaùng, totongång trôû thöù cacapáp qui ñoi ñoåi: : 2 ⎛ I ⎞ 2 2 ; x’ = k2x ;Z; Z’ = k2Z ;Z; Z’ = k2Z r'2 = ⎜ ⎟ r2 = k r2 2 2 2 2 t t ⎝ I'2 ⎠
26. 44 66 MAÏCH ÑIEÄN TÖÔNG ÑÖÔNG CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP 1/ QQïïgppui ñoåi caùc ñaïi löôïng thöù caáp veà sô caáp d) Caùc phöông trình qui ñoåi . . . U 1 = E1+ Z1 I 1 . . . U'2 = E'2 −Z '2 I'2 = I&'2.Z't . . . I 1 = I 0 + I'2
27. 4.6. MAÏCH ÑIEÄN TÖÔNG ÑÖÔNG CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP 2/ MachMaïch ñieän thay the á mamayùybie bienána apùp Thay theá nhaùnh E1 =E’2 baèng ñieän aùp rôi treân toång trôû Zm ñaëc tröng cho töø thothongâng chính vaø söï totonån hao sösöcùc töø trong loloiõi thethepùp, ñöôïc bieåu thò baèng toån hao treân ñieän trôû töø hoùa rm ñaët noái tieáp vôùi ñieän khaùng töø hoùa xm. Vì töø thoâng chính do doøng ñieän khoâng taûi I0 sinh ra neân ta coù theå vieát : . . . . E1 = E'2 = I 0 (rm + jxm ) = I 0 Z m vôùiZm = rm + jxm : toång trôû nhaùnh töø hoùa Maïch thay theá hình T cuûa maùy bieán aùp Nhö vaäy ta ñaõ thay theá maùy bieán aùp thöïc goàm caùc maïch ñieän sô caáp, thöù caáp rieâng bieät vaø maïch töø cuûa noù baèng moät maïch ñieän thoáng nhaátù goïi laø maïch ñieän thay theá hình T cuûa maùy bieán aùp.
28. 4.6. MAÏCH ÑIEÄN TÖÔNG ÑÖÔNG CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP 3/ MaMachïch ñieän thay the á ñôn giagianûncu cuaûama mayùybie bienána apùp Trong thöïc teá Zm raát lôùn so vôùi toång trôû sô caáp hoaëc thöù caáp, dodongøng I0 nhoû do ñoù ta coù theå xem Zm = ∞, nhö vaäy coù theå xem nhö hôû maïch nhaùnh töø hoùa. Nhö vaäy maùy bieán aùp coù theå thay baèng moät maïch ñieän raát ñôn giaûn nhö hình veõ. Trong ñoù : rn = r1 + r’2 : ñieän trôû ngaén maïch xn = x1 +x+ x’2 : ñieän khakhangùng ngan ngaénmach maïch Zn= rn + jxn : toång trôû ngaén maïch
29. 4.7. THÍ NGHIEÄM KHOÂNG TAÛI MAÙY BIEÁN AÙP Thí nghieäm khokhongâng tai taûidu dungøng ñe å : - Xaùc ñònh tyû soá bieán aùp k - Xacù ñòn h tonå hao saéttöt töø - Xaùc ñònh caùc thoâng soá cuûa maùy ôû cheá ñoä khoâng taûi. Sô ñ oà thí ng hie äm ÑieÑieuàu kieän : Ño ñöôcñöôïc - Hôû maïch thöù caáp - Ñieän aùp thöù caáp khoâng taûi U20 - Cho U1 = U1ñm - ToTonån hao khokhongâng tataiûi p0 - Doøng khoâng taûi I0
30. 44 77 THÍTHÍNGHIEÄM KHOÂNG TAÛI MAÙY BIEÁN AÙP XaXacùc ñònh ñöô ñöôcïc cac caùctho thongâng so á sau : a) Tæ soá bieán aùp : W E U U k = 1 = 1 ≈ 1 = 1ñm W2 E2 U20 U2ñm b) Doøng ñieän khoâng taûi phaàn traêm : I0 I0 % = ×100% = 3% ÷10% I1ñm c)Ñiä) Ñieän trôû ûkhâkhoâng taûi : p0 R0 = 2 ≈ Rm I0 d) Toåûång trôû khoâng taû i : U1ñm Z0 = I0 2 2 e) Ñieän khaùng khoâng taûi : X 0 = Z0 − R0 ≈ X m p0 f) Heä soá coâng suaát khoâng taûi : cosϕ0 = = 0,1÷ 0,3 U1ñm I0
31. 44 88 THÍTHÍNGHIEÄM NGAÉN MAÏCH MAÙY BIEÁN AÙP Thí nghieäm ngan ngaénmachdu maïch dungøng ñe å : - Ñieän aùp ngaén maïch phaàn traêm Un% - Ñie än tr ôûø va ñie än khangùé ngan maïchRh Rn vaø Xn cuaû maïch töông ñöông - ToTonånhaoño hao ñongàng ñònh mömöcùcp pCuñm Sô ñoà thí nghieäm Ñieàu kieän : Ño ñöôïc -I1 =I1ñm ;I2 =I2ñm - Ñieän aùp ngaén maïch : Un - Toån hao ñoàng ñònh möùc : Pn
32. 44 88 THÍTHÍNGHIEÄM NGAÉN MAÏCH MAÙY BIEÁN AÙP XaXacùc ñònh ñöô ñöôcïc cac caùctho thongâng so á sau : a) Ñieän aùp ngaén maïch phaàn traêm : Un Un % = 100 % U1ñm b) To ån hao ñoà ng ñò nh m öùc : 2 2 2 2 pCuñm = Pn = In .Rn = I1ñm.Rn = I1ñm.R1 + I2ñm.R2 c) Toång trôû, ñieän trôû vaø ñieän khaùng ngaén maïch : Pn Un 2 2 Rn = 2 Zn = X n = Zn − Rn In In ñeååàå ñôn giaûn, coù theå tính gaàn ñuùng : R1 = R’2 = Rn/2; X1 = X’2 = Xn/2 suy ra : R' X ' R = 2 ; X = 2 2 k 2 2 k 2
33. 44 99 CHEÁCHEÁ ÑOÄ COÙ TAÛI CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP S2 I2 I1 Heä soá taûi :kt = = ≈ (S2 = St ; I2 = It) S2ñm I2ñm I1ñm 1. 8. 1. Ñoä bien bieánthie thienân ñieän ap aùpthö thöù cacapáptheota theo taiûi: : - Khi U1 = U1ñm vaø I2 = 0 (khoâng taûi) thì U2 = U2ñm - Khi coù tataiûi:I : I2 ≠ 0(co0 (coù tatai)ûi) thì U 2 thay ñoñoiåi theo tai taûi - Ñoä bieán thieân ñieän aùp thöù caáp : ΔU2 = U2ñm –U2 - Ñoä bien bieán thien thieân ñieän aapùpthö thöù cacapáp phaphanàntra tramêm: : U2ñm −U2 U1ñm −U2′ ΔU2 % = ×100% = ×100% U2ñm U1ñm
34. 44 99 CHEÁCHEÁ ÑOÄ COÙ TAÛI CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP Töø machmaïch töông ñöông vaø ñoà thò vectô khi coù tataiûi Ta coù coâng thöùc tính ΔU2% nhö sau : ⎛ R I X I ⎞ ⎜ n 1ñm n 1ñm ⎟ ΔU2 % = kt ⎜ cosϕt + sinϕt ⎟100% ⎝ U1ñm U1ñm ⎠ Neáu bieát U2, I2, cosϕ2; ta suy ra U’2=kU2; I’2=I2/k=I1 vaø tính ñöôïc U1 töø coâng thöùc chính xaùc : 2 2 U1 = (U'2 cosϕ2 + rn I2′ ) + ()U'2 sinϕ2 + xn I2′
35. 44 99 CHEÁCHEÁ ÑOÄ COÙ TAÛI CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP 1182.8.2. Ñ ặc tuy ếnngoan ngoaiøi: : Ñöôøng ñaëc tuyeán ngoaøi bieåu dieãn quan heä U2 = f(I2) khi U1=U1ñm vaø cosϕ2 =const
36. 44 99 CHEÁCHEÁ ÑOÄ COÙ TAÛI CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP 1.8.3. CaCacùcto tonånhao: hao : Khi maùy bieán aùp laøm vieäc, coù caùc toån hao sau : a) ToTonån hao tretrenân ñieän trôû dadayây quaquanán sô vaø thöù cacapáp goigoïi laø totonån hao ñoàng pCu : Toån hao ñoàng ppïhuï thuoäc vaøo doøng taûi 2 2 2 2 2 pCu = pCu1 + pCu2 = I1 R1 + I2 R2 = I1 R1 + I2′ R2′ = I1 (R1 + R2′ ) 2 2 2 2 = I1 Rn = kt .I1ñmRn = kt .Pn Pn ñöôcñöôïc xaxacùc ñònh trong thí nghieäm nganganén machmaïch. b) Toån hao saét töø (toån hao loõi theùp) pFe: Do dodongøng ñieän xoaxoayùy vaø hieän töôngtöôïng töø treã sinh ra, khokhongâng phuï thuoäc taûi vaø ñöôïc xaùc ñònh trong thí nghieäm khoâng taûi pFe = P0
37. 44 99 CHEÁCHEÁ ÑOÄ COÙ TAÛI CUÛA MAÙY BIEÁN AÙP 1.8.4. Hieäu suat suaát: : P2 =Pt =Stcosϕt =ktSñmcosϕt : coâng suaát phaùt cho taûi P1 = P2 + pCu + pFe : cocongâng suasuatát nhaän töø nguonguonàn P2 kt Sñm cosϕ2 Hieäu suasuatát : η = = 2 P1 kt Sñm cosϕ2 + P0 + kt Pn dη Khi cosϕt khokhongâng ñoñoiåi, hieäu suasuatát ñatñaït cöccöïc ñaiñaïi khi = 0 dk suy ra heä soá taûi öùng vôùi hieäu suaát cöïc ñaïi laø : t P0 kt = Pn VôVôiùi mamayùy trung bình hoaëc lôlônùn, thöôthöôngøng kt=0,5 ÷ 0,7 khi hieäu suaát cöïc ñaïi.
38. 44 1010 ĐIEÀU KIEÄN LAØM VIEÄC SONG SONG MAÙY BIEÁN AÙP Caùc ñieàu kieän laøm vieäc song song: -Ñieä n aù p ñò n h m öùc ba èng n hau -Tooñaudaygoå ñaáu daây gioán g nh au -Tyû soá bieán aùp gioáng nhau -Ñieän aùp ngaén maïch % khoâng leäch quaù 10% -CoCongâng su aatát khakhacùc nha u khong khoâng qu aù 3la3 lanàn