MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA Nguyên lý làm việc của máy biến áp Tỷ số máy biến áp Đường cong từ hóa Cực tính máy biến áp Các đường đặc tính làm việc của máy biến áptìm hiểu về sơ đồ của máy biến áp một pha
BÀI MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA PHẦN I: MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Khảo sát nguyên lý làm việc, đường đặc tính làm việc máy biến áp PHẦN II: KIẾN THỨC CHUẨN BỊ - Nguyên lý làm việc máy biến áp - Tỷ số máy biến áp - Đường cong từ hóa - Cực tính máy biến áp - Các đường đặc tính làm việc máy biến áp PHẦN III: TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM A TỈ SỐ ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN Nối mạch máy biến áp hình 2-1 Khởi động chương trình Labvolt, mở hình Metering tự xác lập đồng hồ đo I1, I2, I3, E1, E2, E3 Hình 2-1: Đo thông số máy biến áp pha Mở nguồn cung cấp điều chỉnh điện áp ES =220 V Ghi lại giá trị điện áp dòng điện Tắt nguồn cung cấp vặn núm điều chỉnh điện áp zero (Sử dụng đồng hồ E2 để đo) I1= A E1-2= V E3-4 = .V E3-7= V E7-8= V E8-4 = .V Các giá trị điện áp thứ cấp đo tương ứng với giá trị định mức ghi mặt trước máy biến áp phải khơng? Phải Khơng Số vịng dây cuộn 1-2 500 vòng Số vòng dây cuộn 3-4 865 Tính tỷ số vịng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp trường hợp N1-2 N 3-4 Dùng giá trị đo bước 3, so sánh tỷ số vòng dây máy biến áp với tỷ số điện áp Chúng gần không? Phải Khơng Lắp mạch hình 2-2 Mở nguồn cung cấp điều chỉnh điện áp cung cấp để nhận giá trị dòng điện I1 = 0,2A (sinh viên cẩn thận, phải điều chỉnh xác, đo ngắn mạch làm cháy máy biến áp) Hình 2-2: Xác định tỉ số dịng điện sơ cấp dòng điện thứ cấp Ghi lại giá trị điện áp, dòng điện sơ cấp giá trị dòng điện ngắn mạch dây 3-4 E1= V I1= A I2 = .A 10 Tính tỷ số dịng điện sơ cấp dịng điện thứ cấp I2 I1 11 Tỷ số tính bước 10 gần N1/N2 phải không? Phải Không 12 Tắt nguồn cung cấp vặn núm điều chỉnh điện áp trở zero 13 Lắp mạch hình 2-3, với R = 367 3 Hình 2-3: Ảnh hưởng tượng bão hồ từ lên dịng điện từ hố 14 Mở nguồn cung cấp, vặn núm điều chỉnh điện áp chia làm 10 bước 0% đến 100%, bước chiếm 10% điện áp (có chia núm điều chỉnh), sau bước ghi số liệu vào bảng Khi tất số liệu ghi, tắt nguồn cung cấp vặn núm điều chỉnh điện áp zero Bước E1 E2 E3 10 15 Vẽ đồ thị E2 = f(E1) Dòng điện từ hoá tăng nhanh sau điện áp cuộn dây vượt qua giá trị định mức phải không? Phải Không 16 Đường cong chứng minh lõi thép bão hồ phải khơng? Phải Khơng 17 Tỷ số điện áp có bị ảnh hưởng lõi thép máy biến áp trở nên bão hồ khơng? Phải Không 18 So sánh kết với lý thuyết chuẩn bị Nhận xét? B CỰC TÍNH CỦA MÁY BIẾN ÁP Nối mạch máy biến áp pha hình 2-4 Mở nguồn cung cấp điều chỉnh điện áp ES xác 50% điện áp định mức cuộn dây 3-4 Chú ý điện áp định mức tổng điện áp định mức cuộn dây điểm 3-4 Đo ghi lại điện áp cuộn dây 1-2, 3-4, 2-6 Chú ý E2-6 đo đồng hồ E4 E1-2 = V E3-4 = V E2-6= V E5-6 = V Hình 2-4: Các cuộn dây máy biến áp nối nối tiếp Các cuộn dây nối tiếp thuận hay nối tiếp nghịch? Vặn núm điều chỉnh điện áp zero tắt nguồn cung cấp Tháo đầu dây 1-5 nối đầu dây 1-6 Nếu cách nối nối tiếp thuận, dự đoán giá trị E2-5 bao nhiêu? Khi điện áp bước đặt vào cuộn 3-4 Mở nguồn cung cấp lần chỉnh ES xác 50% điện áp định mức cuộn dây 3-4 Đo ghi lại điện áp cuộn 1-2, 3-4, 5-6, 2-5 Chú ý E2-5 đo đồng hồ E4 E1-2 = V E3-4 = V E2-5= V E5-6 = V Giá trị thu E2-5 với giá trị dự đoán bước không? Phải Không Vặn núm điều chỉnh điện áp zero, tắt nguồn cung cấp tháo dây nối đầu 16 Dự đoán giá trị điện áp 2-3 (Khi nối với 4) E2-4 (khi nối với 3) thu nối tiếp cuộn 3-4 với cuộn 1-2, giá trị ES bước đặt vào cuộn dây quấn 3-4? Nối đầu 1và với nhau, mở nguồn cung cấp đặt ES xác 50% điện áp định mức cuộn dây 3-4 Đo ghi lại điện áp cuộn dây 1-2, 2-3, dùng đồng hồ E4 để đo E2-3 E1-2 = V E2-3 = V Vặn núm điều chỉnh điện áp zero tắt nguồn cung cấp Tháo dây nối đầu dây 1-4 nối đầu 1-3 với 10 Mở nguồn đặt ES xác 50% điện áp định mức cuộn dây 3-4 Đo ghi lại điện áp cuộn 2-4 dùng đồng hồ E4 E2-4 = V 11 Kết bước 10 so sánh với kết tiên đoán bước nào? 12 Các cặp đầu nối cực , 4, 4, 3? 13 Chắc chắn nguồn điện tắt, vặn núm điều chỉnh điện áp zero, tháo tất dây nối III KHẢO SÁT CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP A CHẾ ĐỘ KHÔNG TẢI Lắp mạch máy biến áp hình 2-5 Mở nguồn cung cấp điều chỉnh điện áp E4-N =220V Hình 2-5 Sơ đồ thí nghiệm khơng tải Ghi lại giá trị dịng điện khơng tải I0, điện áp sơ cấp không tải E10, điện áp thứ cấp không tải E20, công suất không tải P0, hệ số công suất cos0 (Lưu ý: xác lập thêm đồng hồ P1, cosφ cửa sổ Metering) I0 = A E10 = V E2-0= V P0= W cosφ0 = Khi tất số liệu ghi, vặn núm điều chỉnh điện áp hết cỡ zero tắt OFF(0) nguồn Tính dịng điện khơng tải phần trăm I0%? I0 % I0 100 % % I1đm Tính tỷ số biến áp K K= Tính hệ số cơng suất khơng tải? cos 0 P0 E1đm I So sánh kết bước 7, chúng có khơng? Có Không Vặn núm điều chỉnh điện áp zero tắt nguồn B CHẾ ĐỘ NGẮN MẠCH CỦA MÁY BIẾN ÁP Lắp mạch điện hình 2-6 + Hình 2-6 Sơ đồ thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp Đặt công tắc chọn đồng hồ đo vị trí 4-N Bật nguồn cung cấp vị trí ON (1) Và điều chỉnh từ từ điện áp nguồn cung cấp cho dòng điện I1 =0,2A (sinh viên cẩn thận, phải điều chỉnh xác, đo ngắn mạch làm cháy máy biến áp) Ghi lại giá trị dòng điện ngắn mạch sơ cấp I1N, dòng điện ngắn mạch thứ cấp I2N, điện áp ngắn mạch sơ cấp E1N, công suất ngắn mạch PN, hệ số công suất ngắn mạch cosN I1N = A I2N = A E1N = V PN= W cosφN = Vặn núm điều chỉnh điện áp zero, tắt nguồn cung cấp Tính tỷ số biến áp K K= Tính điện áp ngắn mạch phần trăm E1N% E 1N % E 1N 100 % % E1đm Tính hệ số cơng suất ngắn mạch cosN cos N PN E1N I1N So sánh kết bước chúng có khơng? Có Khơng So sánh cos0 cosN Anh chị cho nhận xét? Vặn núm điều chỉnh điện áp zero tắt nguồn cung cấp C ĐẶC TÍNH NGỒI CỦA MÁY BIẾN ÁP TẢI ĐIỆN TRỞ Nối mạch máy biến áp Hình 2-7 chắn công tắc tải trở OFF (0) Các giá trị tải khác dùng để khảo sát điện áp cuộn thứ cấp thay đổi tải thay đổi Hình 2-7: Máy biến áp với tải thay đổi Mở nguồn cung cấp điều chỉnh điện áp ES =220V Điều chỉnh công tắc tải trở R ghi giá trị điện áp, dòng điện vào bảng số liệu R () E1 I1 E2 I2 No Load 4400 2200 1100 Bảng 4-1 Các giá trị R Vẽ đồ thị E2 = f(I2) Điện áp thứ cấp thay đổi tải tăng lên hay giảm xuống (dòng điện tải tăng lên hay giảm xuống)? Tính độ sụt áp phần trăm dùng điện áp cuộn thứ cấp không tải ENL (R= ) điện áp thứ cấp đầy tải ENL (R = giá trị nhỏ nhất) Độ sụt áp E NL - E FL 100 % E NL TẢI ĐIỆN CẢM Thay tải trở tải cảm thực lại bước tải trở RL () E1 I1 E2 I2 No Load 4400 2200 1100 Bảng 4-2 Các giá trị XL TẢI ĐIỆN DUNG Thay tải cảm tải dung thực lại bước tải trở RC () E1 I1 E2 I2 No Load 4400 2200 1100 Bảng 4-3 Các giá trị XC Giữa ba đường cong nhận ba trường hợp tải trở, tải cảm tải dung khác nào? Tắt nguồn cung cấp, vặn núm điều chỉnh 0, tháo tất dây dẫn PHẦN IV: KẾT LUẬN Máy biến áp pha có tỷ số điện áp tỷ số vòng dây Còn tỷ số dòng điện nghịch đảo tỷ số vịng dây Hiện tượng bão hồ từ ảnh hưởng đến tỷ số điện áp Khi cuộn dây máy biến áp nối tiếp, sinh viên thấy điện áp cuộn dây khử lẩn cực tên liên kết với Ngược lại điện áp cộng lại cực khác tên nối với Điều tương tự lắp đặt acqui để tăng điện áp cao Điện áp thứ cấp máy biến áp thay đổi ta thay đổi tải Điện áp thứ cấp giảm tăng tải trở tăng tải cảm, ngược lại điện áp thứ cấp tăng tải dung tăng Nhưng tải cảm gây sụt áp nhiều tải điện trở Hai máy biến áp nối song song cung cấp tải lớn máy Sự kết nối khơng có dịng điện chạy qua cuộn thứ cấp máy biến áp trước tải đặt vào máy biến áp Công suất tải nhận phân phối theo tỷ lệ công suất máy Máy biến áp phân phối cung cấp nhiều cấp điện áp, dịng điện dây trung hồ khơng tải cân ... điện ngắn mạch dây 3-4 E1= V I1= A I2 = .A 10 Tính tỷ số dòng điện sơ cấp dòng điện thứ cấp I2 I1 11 Tỷ số tính bước 10 gần N1/N2 phải không? Phải Không 12 Tắt nguồn cung cấp vặn... chỉnh điện áp ES =22 0V Điều chỉnh công tắc tải trở R ghi giá trị điện áp, dòng điện vào bảng số liệu R () E1 I1 E2 I2 No Load 4400 22 00 11 00 Bảng 4 -1 Các giá trị R Vẽ đồ thị E2 = f(I2) Điện áp thứ... lại điện áp cuộn dây 1 -2, 2- 3, dùng đồng hồ E4 để đo E2-3 E1 -2 = V E2-3 = V Vặn núm điều chỉnh điện áp zero tắt nguồn cung cấp Tháo dây nối đầu dây 1- 4 nối đầu 1- 3 với 10 Mở nguồn đặt ES xác