Bài 8: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA Mục tiêu : II - Hiểu quy trình chung để tính tốn, thiết kế máy biến áp pha công suất nhỏ - Hiểu yêu cầu, cách tính bước thiết kế máy biến áp pha công suất nhỏ II Chuẩn bị : GV: giáo án HS: đọc trước nhà IV Tiến trình lên lớp Ổn định lớp Kiểm tra cũ: Em nêu nguyên lý làm việc máy biến áp? Cấu tạo máy biến áp? HOẠT ĐỘNG NỘI DUNG Hoạt động 1: Tìm hiểu bước thiết kế máy biến áp pha công suất nhỏ GV: Giới thiệu bước thiết kế máy biến áp pha cơng suất nhỏ Tính tốn máy biến áp gồm bước sau: Xác định công suất MBA Tính tốn mạch từ Tính số vịng dây vịng dây Tính tiết diện dây quấn HS: Lắng nghe, ghi nhận 5 Tính diện tích cửa sổ lõi thép Hoạt động 2: Xác định công suất MBA Xác định công suất MBA GV: Trình bày khái niệm Thiết kế cần xác định công suất MBA cần chế tạo - Hiệu suất MBA cao, nên : HS: Lắng nghe, ghi nhận S1 S2 = U2 I2 - Công suất MBA cần chế tạo là: Sđm = U2 I2 U2 I2 điện áp dòng điện thứ cấp định mức MBA Hoạt động 3: Tính tốn mạch từ Tính tốn mạch từ GV: Trình bày khái niệm a Chọn mạch từ HS: Lắng nghe, ghi nhận - Mạch từ MBA nhỏ thường mạch từ kiểu bọc, ghép thép chữ E I có thơng số sau: GV: Vẽ hình mạch từ ghép thép chữ E& I a : chiều rộng trụ quấn dây HS: Quan sát, ghi nhận b : chiều dài trụ quấn dây c : độ rộng cửa số h : chiều cao cửa sổ a/2 : độ rộng thép chữ I - Khi chọn mạch từ cần xét đến tiết diện trụ lõi thép mà đặt cuộn dây b Tính diện tích trụ quấn dây lõi thép GV: hướng dẫn HS cách tính trụ quấn dây HS: lắng nghe ghi nhận - Diện tích trụ quấn dây phải phù hợp với công suất MBA - Đối với mạch từ kiểu bọc, diện tích trụ quấn dây tính gần cơng thức: Shi = 1,2 Sđm Shi = a.b diện tích hữu ích trụ (cm2) Sđm công suất MBA (VA) - Thực tế, lõi thép ép chặt có độ hở thép cong vênh, lớp cách điện thép Diện tích thực trụ lõi thép St = Shi / kl GV: Hướng dẫn HS tra bảng kl :là hệ số lấp đầy HS: Lắng nghe, ghi nhận bảng 8-1 - Để đơn giản tính tốn, ta tra bảng 8-2 tính tốn mạch từ - Bài tập Hoạt động 4: Tính số vịng dây cuộn dây Tính số vịng dây cuộn dây GV: Trình khái niệm - Số vòng dây cuộn dây phụ thuộc vào tiết diện trụ lõi thép HS: Lắng nghe, ghi nhận -GV: Hướng dẫn tra bảng HS: Quan sát, tra bảng, đưa ý kiến, ghi nhận - Có nhiều cách tính ta chọn cách tính qua đại lượng trung gian “số vịng/vơn” Kí hiệu n, số vịng tương ứng cho vơn điện áp sơ cấp hay thứ cấp - Giá trị số vịng/vơn tương ứng với tiết diện lõi thép Để đơn giản ta tra bảng 8-3 để xác định vịng/vơn Số vòng dây cuộn sơ cấp: N1 = U1.n Số vòng cuộn thứ cấp: N2 = (U2 +10%U2).n 10%U2 lượng sụt áp có tải - Bài tập Hoạt động 5: Tính tiết diện dây Tính tiết diện dây: a Tính tiết diện dây quấn: GV: Trình khái niệm HS: Lắng nghe, ghi nhận tiết diện dây dẫn cuộn sơ thứ tỉ lệ thuận với dòng điện chạy dây dẫn tỉ lệ nghịch với mật độ dòng điện cho phép -GV: Hướng dẫn tra bảng HS: Quan sát, tra bảng, đưa ý kiến, ghi nhận - Mật độ dòng điện cho phép số ampe 1mm2 dây dẫn vận hành - Công suất MBA nhỏ mật độ dòng điện cho phép lớn - Tiết diện dây tính sau:Sdd = I/J Sdd : tiết diện dây I : cường độ dòng điện J : mật độ dịng điện cho phép tra bảng 84 b Tính đường kính dây quấn: GV: Trình khái niệm - tính tiết diện dây dẫn,tiến hành tra bảng 8-5 ta giá trị đường kính dây dẫn HS: Lắng nghe, ghi nhận -GV: Hướng dẫn tra bảng HS: Quan sát, tra bảng, đưa ý kiến, ghi nhận Hoạt động 6: Tính diện tích cửa sổ lõi thép Tính diện tích cửa sổ lõi thép: GV: Trình khái niệm HS: Lắng nghe, ghi nhận -GV: Hướng dẫn tra bảng HS: Quan sát, tra bảng, đưa ý kiến, ghi nhận - Hình chữ nhật bị bao bọc mạch từ khép kín gọi cửa sổ lõi thép Khi tính số vịng tiết điện dây dẫn, cần phải xem xét tòan cuộn dây có đặt dễ dàng vào lõi thép hay khơng.Diện tích cửa sổ đuợc tính sau: Scs = h.c Thường h 3c - Tính tiết diện cửa sổ lõi thép: Tiết diện cuộn sơ cấp thứ cấp chiếm diện tích cửa sổ: Ssc = N1.sdq1 Stc = N2.sdq2 N1, N2 số vòng dây quấn cuộn sơ cấp thứ cấp Sdq1 sdq2 tiết diện dây quấn sơ cấp thứ cấp - Diện tích cửa sổ: SCS = h.c Ssc S tc Kl Kl: hệ số lấp đầy cửa sổ trang bảng 8-6 Hoạt động 7: Sắp xếp dây quấn cửa sổ Tính số vòng dây lớp: Số vòng dây lớp = GV: Trình khái niệm HS: Lắng nghe, ghi nhận h = Đường kính dây có cách điện -1 Tính số lớp dây quấn Số lớp dây quấn = Số vòng dây Số vòng dây lớp = IV TỔNG KẾT BÀI: + Đặt câu hỏi : có bứơc tiến hành tính tóan MBA + Cơng thức tính diện tích hữu ích, diện tích thực tế trụ + Cách tìm số vịng dây quấn + Cách tìm tiết diện dây quấn, đường kính dây + Diện tích cửa sổ lõi thép V BÀI TẬP VỀ NHÀ: Bài 1: cho mạch từ để quấn MBA có cơng suất 50VA, có điện áp sơ cấp U1 = 220V, U2 = 36V Hiệu suất MBA = 0,7 Bài 2: tính số vịng dây quấn cho MBA với thông số sau: S = 50VA, U1 = 220V, U2 = 36V, = 0,7