quấn máy biến áp

Các trang tiếp theo sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quát các nội dung và thiết bị yêu cầu của khóa học này.Tài liệu hướng dẫn sử dụng này truyền đạt kiến thức và các kỹ năng cần thiết để c

Tài liệu hướng dẫn sử dụng EMW 10

Sự chế tạo máy biến áp ba pha

Mã số: SH5002-4B Phiên bản 1.0Tác giả: Marijan NaglićLucas-Nülle GmbH · Siemensstraße 2 · D-50170 Kerpen (Sindorf) · Tel.: 49 2273 567-0

www.lucas-nuelle.com

Sự chế tạo máy biến áp ba pha

Mục đích đào tạo 3

Table Of Contents

2/40

Chào mừng đến với khóa học về sự chế tạo máy biến áp ba pha! nhóm LUCAS-NÜLLE mong muốn

bạn sẽ có nhiều sự thích thú và thành công trong quá trình làm việc thông qua các chủ đề khóa học này và thực hiện các bài thí nghiệm Các trang tiếp theo sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quát các nội dung và thiết bị yêu cầu của khóa học này

Tài liệu hướng dẫn sử dụng này truyền đạt kiến thức và các kỹ năng cần thiết để chế tạo một máy biến áp ba pha

Tài liệu hướng dẫn này có nội dung đào tạo như sau:

Tính toán các tham số của máy biến áp

Quấn các cuộn dây máy biến áp

Đấu dây máy biến áp

Các bài kiểm tra sự cách điện

Các bài kiểm tra máy biến áp

Mục đích đào tạo

Giả sử một máy đóng gói ở một nhà máy giấy đã bị hỏng Chịu trách nhiệm cho việc bảo trì kỹ thuật của nhà máy này, bạn phải đưa máy này quay trở lại sự hoạt động nhanh nhất có thể để giảm thiểu thời gian hoạt động chết Bạn mở máy này ra và thực hiện một số các phép đo ở một vài điểm

Nhanh chóng bạn thấy rằng máy biến áp làm mát không khí của máy này bị quá nhiệt và gây ra sự ngắn mạch Trong quá trình thời gian này, máy biến áp được phủ lên rất nhiều bụi và do đó không đủ

để làm mát Điều này đã dẫn đến vấn đề đề cập ở trên và nó làm phá hủy máy biến áp này

Các vấn đề trở lên tồn tệ hơn, các chi tiết trên tấm bảng type plate của máy biến áp này đã không đọc được Do đó bạn phải cấu hình và toán tính để biết máy biến áp này được quấn như thế nào, và

có bao nhiêu cuộn dây được quấn Bởi vì rất nhanh để tính toán số cuộn dây yêu cầu hơn là tính toán các cuộn dây đã tồn tại, đầu tiên bạn quyết định thu thập tất cả các thông tin cần thiết để thực hiện sự tính toán này

Các tài liệu của bạn liên quan đến máy đóng góp này chứa các sơ đồ kết nối và chuyển đổi, nó sẽ chứa các thông tin chi tiết về máy biến áp cho bạn Ví dụ, bạn phát hiện ra bên thứ cấp của máy biến

áp ba pha có một mạch zigzag Điều này là quan trọng cho sự tính toán số cuộn dây

Tất cả thông tin còn lại cần thiết để tính toán và thiết lập máy biến áp này được mua lại sau đó

Công việc của bạn bây giờ là lắp ráp một máy biến áp mới trong thời gian ngắn nhất có thể để phục hồi sự hoạt động ở nhà máy giấy này

Giới thiệu

4/40

SE2670-3S Bộ kit lắp ráp cho máy biến áp ba pha có một tấm kết nối đầu

cuối SE2670-5A Tài nguyên cho sự chuẩn bị các cuộn dây máy biến áp

LM2333 Đồng hồ kiểm tra sự cách điện Insu 10

LM8525 Máy quấn dây nhỏ có chế độ vận hành bằng tay

SE2670-4D Bộ dụng cụ để chuẩn bị quấn máy điện

SE2670-4A Bộ dung cụ "Điện I"

SO5148-1J Bộ dây nối an toàn, 4 mm

SO5126-9X 10 phích cắm kết nối an toàn, 19 mm / 4 mm

SO5126-9Z 5 phích cắm kết nối an toàn, 19 mm / 4 mm

Thiết bị

Ngoài thực tế rằng cuộn dây thứ cấp của máy biến áp được kết nối trong một mô hình zigzag, tài liệu của bạn cũng cho thấy sự cảm ứng của lõi nhiều lớp như là 1,315 T (Tesla) Bạn đo các kích thước hình học của lõi và cuộn nhiều lớp bằng một com pa đo ngoài Thân sắt có chiều dài t = 2 cm và chiều rộng b = 3,1 cm trên mỗi chân (xem sơ đồ bên dưới) Tuy nhiên, thiết diện sắt hiệu quả chỉ là

6 cm2

Lõi sắt gồm 63 phiến lá được sơn, riêng rẽ Lớp sơn của chúng tạo ra cho chúng tổng chiều sâulà 3,1 cm, tạo ra một diện tích bề mặt là 6,2 cm2 Bởi vì chỉ diện tích bề mặt (sắt) hiệu quả là mối quan tâm cho các tính toán tiếp theo, khu vực đo được này phải được nhân với hệ số điều chỉnh Hệ

số này là 0,97, hoặc 97% tổng diện tích Do đó, diện tích bề mặt sắt hiệu quả là 6 cm2

Trong một cuốn sách tham khảo cho máy biến áp, bạn tìm thấy một công thức để tính số lượng của các vòng dây cần thiết Con số này là độc lập với công suất kết nối và dòng điện dư Thay vào đó, nó phụ thuộc vào thiết diện mặt cắt sắt này, sự cảm ứng và điện áp được kết nối

Công thức tổng quát cho sự xác định số lượng của các vòng dây này là:

f = 50 Hz; Aeff in m2; Bmax in Tesla [Vs/m2]

Đầu tiên, chúng ta hãy kiểm tra tính hợp lý của các đơn vị trong biểu thức này

Sự tính toán các thông số máy biến áp

6/40

Do đó, biểu thức này là hợp lý theo các đơn vị của nó.

Bây giờ chúng ta hãy tính toán số lượng vòng dây đã yêu cầu theo vôn

Có bao nhiêu vòng dây theo vôn là cần thiết?

5,709 các vòng dây theo vôn được yêu cầu Đúng!

Bây giờ tính toán số lượng vòng dây yêu cầu cho cuộn sơ cấp ở các điện áp 230 V và 400 V Để làm điều này, nhân các vòng dây theo vôn với tổng điện áp

Có bao nhiêu vòng dây mà cuộn sơ cấp yêu cầu ở 230 V?

1313 số lượng vòng dây cần thiết cho điện áp 230 V Đúng!

Có bao nhiêu vòng dây mà cuộn sơ cấp yêu cầu ở 400 V?

Trong một mạch zigzag, mỗi cuộn dây của mỗi pha được phân bố ở hai phần bằng nhau giữa hai chân Kết quả là, bất kỳ tải không cân bằng về phía thứ cấp được phân phối đồng đều hơn giữa các dây dẫn bên ngoài về phía sơ cấp Về phía thứ cấp, một tải không cân bằng tạo ra một dòng điện một pha được chia giữa hai chân và, do đó, hai dây dẫn bên ngoài từ phía sơ cấp.

Chúng ta muốn đạt được 230 V theo một chân Bởi vì điện áp này cần được phân bố giữa hai cuộn dây giống hệt nhau, mỗi cuộn dây thứ cấp cần các cuộn dây là 115 V Trong sự tính toán số lượng vòng dây, chúng ta phải tính toán cho sự tổn hao cần thiết được bù lại bởi số lượng vòng dây

Một máy biến áp có sự tổn hao khác nhau, nó phụ thuộc vào độ trễ, từ thông rò gỉ và dòng điện xoáy Tổng của sự tổn hao của máy biến áp này là khoảng 4% Hệ số kết quả này là vsec. = 1.04

Số lượng vòng dây theo vôn cần thiết là bao nhiêu trên phía thứ cấp?

Có bao nhiêu vòng dây cần thiết cho 115 V trên phía thứ cấp?

8/40

Số lượng vòng dây cần thiết bây giờ đã biết Tiếp theo tính toán độ dày của dây dẫn được quấn Độ dày này phụ thuộc vào dòng điện lớn nhất sẽ chạy qua các cuộn dây Máy biến áp cũ có định mức là

100 VA Công suất này là cần thiết trên các phía thứ cấp và sơ cấp 100 VA được chia đều giữa ba chân, kết quả là 33.33 VA trên một chân

Cường độ dòng điện chạy qua các cuộn dây là bao nhiêu ở 230 V?

Các cuộn dây trên phía sơ cấp được chia ra thành hai phần, dải đầu tiên từ 0 V tới 230 V, dải thứ hai

230 V tới 400 V Đường kính dây dẫn cho dải thứ hai là 230 V tới 400 V có thể nhỏ hơn đường kín cho dải thứ nhất Đường kính này cho dải thứ hai có thể được xác định bằng một biểu thức thứ ba

Do đó chúng ta đã xác định được số lượng vòng vòng dây và đường kính dây cho mỗi cuộn dây Bây giờ chúng ta cần kiểm tra liệu số lượng vòng đưa ra có đủ không gian cho các cuộn dây không

Để làm điều này, chúng ta phải đo diện tích bề mặt có sẵn cho mỗi ống

Bề mặt cuộn dây sẵn sàng có chiều rộng b = 27 mm và chiều cao h = 7.5 mm Điều này cho

phép một diện tích cuộn dây có thể sử dụng A = 202.5 mm2. Bảng bên dưới hiển thị tất cả thông số cần thiết để xác định diện tích cần thiết này

Dây ø Dây ø with paint Điện kháng (Ω/m) Số vòng dây/cm2

Tính toán diện tích cần thiết cho các cuộn dây Trong sự tính toán của bạn, nhớ sử dụng dây đường kính 0.28 mm cho dải từ 0 V tới 230 V, và dây đường kính 0.16 mm cho dải từ 230 V tới 400 V Số lượng vòng dây đã được tính toán rồi

10/40

Diện tích cần thiết cho dải từ 0 - 230 V?

Tổng thể, điền thông số dữ liệu quan trong vào bảng bên dưới

Phía sơ cấp

Số lượng vòng dây cho 0 V - 230 V 1313

Số lượng vòng dây cho 230 V - 400 V 971 _

Đường kính dây cho 0 - 230 V [mm] 0,28

Đường kính dây cho 230 V - 400 V [mm] 0,16

Phía thứ cấp

Số lượng vòng dây cho 0 V - 115 V 682 _

Số lượng vòng dây cho 115 V - 230 V 682 _

Đường kính dây cho 0 V - 115 V [mm] 0,28

Đường kính dây cho 115 V - 230 V [mm] 0,28

Đúng!

Bây giờ tất cả các thông số cuộn dây liên quan đã được xác định, chúng ta có thể chuẩn bị cho việc quấn dây

12/40

1) Bây giờ chúng ta sẽ bắt đầu quấn các cuộn dây Đầu tiên, di chuyển đinh ốc từ máy quấn dây bằng tay.

2) Lấy vật cố định thân quấn dây này và trượt đinh ốc xuyên qua lỗ to ở giữa cho đến khi đường ren xoắn ốc của đinh ốc này ở đầu cuối khác của vật cố định này

3) Xiết chặt vật cố định này vào máy quấn dây bằng tay

Sự chuẩn bị để quấn dây

1) Xiết chặt dây dẫn (0.28 mm) tới phía màu vàng của máy quấn dây này Và di chuyển dây dẫn bằng tay từ từ tới lui trong khi quay tay quay về bên trái Bằng cách này, sẽ quấn dây dẫn từng lớp từng lớp trên ống chỉ.

2) Khi bạn đã quấn xong phần đầu của cuộn dây sơ cấp, gắn nhãn cho cả hai đầu cuối của nó Nhãn đầu cuối trước của cuộn dây là "0V P", và đầu cuối khác là "230V P" "P" là viết tắt cho sơ cấp

Quấn các cuộn dây máy biến áp

4) Quấn phần cuộn dây thứ hai bằng dây dẫn nhỏ hơn (0.16 mm) so với phần thứ nhất.

5) Ở đây cũng gắn nhãn cho các đầu trước và sau của cuộn dây này; "230V P2" cho đầu cuối 230V thứ hai trên phía sơ cấp, và "400V P" cho đầu cuối 400V trên phía này Hai đầu cuối 230V có thể được đặt tên giống nhau bởi vì chúng được kết nối tới cùng một chân sau này

16/40

6) Cách điện cuộn dây này bằng giấy cách điện.

Để cố định tốt hơn, có thể cách điện toàn bộ cuộn dây này bằng băng dính

8) Xiết chặt dây dẫn (0.28 mm) tới phần tử màu vàng và lồng dây dẫn thông qua khe hở bên dưới Các chân cho cuộn dây thứ cấp phải được dẫn ra phía đối diện với các chân sơ cấp.

9) Quay máy quấn dây này bằng tay, di chuyển dây dẫn tới lui từ từ để phân bố thành các lớp

18/40

10) Dẫn đầu cuối của cuộn dây này ra ngoài lỗ hở dây dẫn thứ hai và xiết chặt nó vào phần tử màu vàng.

12) Cách điện các cuộn dây bằng giấy cách điện.

13) Quấn phần cuộn dây thứ hai và gán nhãn các đầu cuối của nó Chắc chắn để dễ dàng phân biệt

cả hai đầu cuối 115V, Bởi vì chúng không được gắn tới bất kỳ chân nào

20/40

14) Cách điện phía thứ cấp của máy biến áp Ở đây bạn cũng có thể thực hiện hoàn toàn bằng băng dính để cải thiện sự cố định.

1) Một lá sắt được sử dụng cho máy biến áp ba pha Trong trường hợp này các lá sắt bao gồm các miếng chữ I và E Các miếng chữ E được chèn vào luân phiên từ bên trái và bên phải máy biến áp này.

2) Dải nhô ra của mỗi đầu cuối miếng chữ E trên cuộn dây này Một miếng chữ I sau đó được đặt vào vị trí này Sau đó miếng chữ E khác được chèn vào từ phía phía này nơi mà miếng chữ I được đặt vào và tiếp tục như thế

Lắp ráp máy biến áp

4) Bắt ốc chân đế cho máy biến áp Gắn nó tới phía các chân thứ cấp đã được dẫn ra ngoài của máy biến áp này.

5) Gắn khung cho các chân ra bên phía sơ cấp Đặt 5 cái long đen giữa các lá sắt và khung chân ra

để đảm bảo một khoảng cách thích hợp

24/40

6) Khung khác có thể được cố định trực tiếp vào mặt sau của các lá thép này.

7) Cố định các chân trên các khung này.

26/40

8) Hàn các chân đầu cuối vào các móc phù hợp Dây dẫn sử dụng cho các cuộn dây này được làm bằng đồng và phủ bằng một lớp sơn dày 0,0125 mm Lớp sơn này phải được loại bỏ trước khi hàn Cẩn thận cạo lớp sơn khỏi dây với một con dao Bạn có thể kiểm tra xem lớp cách điện này đã được

gỡ bỏ bằng cách giữ một đầu sắt hàn và hàn vào phần dây trần Nếu phần này có thể được phủ thiếc, thì sơn đã được gỡ bỏ đầy đủ

Thực hiện loại bỏ phần sơn dây dẫn hoặc dư hoặc một phần của dây dẫn bị cắt từ ống Khi

sử dụng dây dẫn 0.16 mm, đặc biệt cẩn thận tránh cắt qua nó

Mạng điện này cung cấp các đầu bịt để dễ dành bọc các dây dẫn này

9) Gấp các đỉnh của các chân đầu cuối xuống dưới Máy biến áp bây giờ đã sẵn sàng và có thể gắn đinh ốc tới bảng chân đầu cuối

1) Gắn máy biến áp này tới bảng chân đầu cuối từ phía sau Phía thứ cấp của máy biến áp này nên đối diện với các chân cắm đầu cuối này.

2) Đấu dây máy biến áp theo như các điểm đánh dấu chân đầu cuối Kết nối PE tới vỏ đế máy biến áp

Sự đấu dây cuối cùng

Bây giờ các cuộn dây máy biến áp đã được quấn xong, chúng cần được đo để kiểm tra Chúng ta sẽ

đo các điện kháng dây của các phần cuộn dây như sau: sơ cấp 0-230, sơ cấp 230-400V, thứ cấp

1 0-115V và thứ cấp 2 0-115V

Trước khi đo các điện kháng này, chúng ta nên tính toán các giá trị điện kháng dự kiến, sử dụng các công thức đã đề cập sau đó để tính toán xem xét

Điện kháng dây được tính toán bằng công thức sau:

Điện kháng riêng của đồng là 0.0178 Ω • mm2/m Số vòng dây được xác định trong chương sự tính toán các thông số máy biến áp Tính toán được chiều dài của dây và thiết diện dây dẫn Thiết diện dây dẫn có thể được tính bằng công thức A = Π•r2

Đối với phần 0-230V, chúng ta sử dụng một dây dẫn có đường kính là 0.28 mm

Thiết diện của dây dẫn này là bao nhiêu?

Tính toán các điện kháng cuộn dây

Các kích thước kỹ thuật của dạng cuộn dây này có thể đo được bằng một compa đo ngoài hoặc thước đo.

Dạng cuộn dây này có chiều cao là hCB = 33.5 mm và chiều sâu là tCB = 23.5 mm

Mỗi một lớp được cộng thêm như dây dẫn này quấn xung quang hình dạng ống này, chu vi của cuộn dây tăng lên

hW là tổng chiều cao và chiều sâu của cuộn dây thay đổi trong suốt quá trình quấn dây Diện tích này yêu cầu cho các vòng dây 0-230V đã được biết từ chương về sự tính toán các thông số máy biến

áp Chia giá trị này cho chiều rộng của hình dạng cuộn dây này hW

Chiều cao của lớp cuộn dây phía trên là bao nhiêu?

Để xác định tổng chiều dài dây dẫn được sử dụng, chiều dài vòng dây trung bình được nhân với số lượng vòng dây

32/40

Chiều dài vòng dây trung bình được tính toán như sau:

Chiều dài vòng dây trung bình là bao nhiêu?

Chiều dài vòng dây trung bình là l = 136,4 mm Đúng!

Bây giờ chúng ta có tất cả các dữ liệu cần thiết để xác định điện kháng của cuộn dây 0-230V Để tính toán điện kháng này, chèn các giá trị đã xác định vào công thức hiển thị bên dưới

Giá trị đã tính toán của điện kháng là bao nhiêu?

Vì vậy chúng ta sẽ có một hCB mới và một tCB mới Cả hai giá trị là lớn hơn bởi chiều cao của phần cuộn dây đầu tiên.

Chiều cao cuộn dây này được tính toán theo số vòng dây / cm2 và số vòng dây chia chiều rộng của hình dạng cuộn dây (nhìn bên trên) Chiều cao hW này được xác định là khoảng 1.4 mm Giá trị này được cộng với hCB và tCB

Chiều dài trung bình của các vòng dây của phần cuộn dây thứ hai là bao nhiêu?

Giá trị 164,4 mm được xác định cho phần 230V - 400V Đúng!

Chúng ta sử dụng dây dẫn có đường kính là 0.16 mm cho phần thứ hai của cuộn sơ cấp này Dây dẫn này có một thiết diện là 0.02 mm2

Điện kháng dây của phần thứ hai là bao nhiêu?

Đo và so sánh điện kháng dây của phần cuộn dây thứ hai của phía sơ cấp

34/40

Tính toán các điện kháng cuộn dây thứ cấp theo cách tương tự So sánh các giá trị đo được và tính toán được.

Tính toán chiều dài vòng dây trung bình và điện kháng dây của phần thứ nhất của cuộn dây thứ cấp

Chiều dài vòng dây trung bình: 125,6 mm

Kiểm tra sự cách điện của máy biến áp bằng bộ kiểm tra cách điện để kiểm tra cho sự tiếp xúc trực tiếp giữa hai cuộn dây, hoặc một trong các cuộn dây và PE Nếu bất kỳ tiếp xúc trực tiếp nào được phát hiện, máy biến áp này không được đưa vào sự hoạt động và cần phải được quấn lại.

Để thực hiện phép đo này, đưa một đầu que đo của thiết bị đo vào chân )V của cuộn dây sơ cấp đầu tiên của máy biến áp, và đầu que đo còn lại vào chân )V của cuộn thứ hai Thiết lập dải thiết bị đo tới

1 KV (một điện áp 1000 V được cung cấp), và ấn nút kiểm tra trong một vài giây OL (overload) hiển lên giữa màn hình này Điều này chỉ ra rằng không có sự tiếp xúc trực tiếp giữa hai cuộn dây

Nếu có một sự ngắn mạch giữa các chân này, thì thiết bị đo sẽ kêu bíp

Lặp lại quá trình kiểm tra được miêu tả ở trên cho các trường hợp được liệt kê sau đây

1) Cuộn dây sơ cấp 1 với cuộn dây sơ cấp 2

2) Cuộn dây sơ cấp 2 với cuộn dây sơ cấp 3

3) Cuộn dây sơ cấp 3 với cuộn dây sơ cấp 1

4) Tất cả các cuộn dây sơ cấp với tất cả các cuộn dây thứ cấp

5) Tát cả các cuộn dây thứ cấp với nhau (cả hai phần)

6) Cuối cùng, tất cả các cuộn dây với PE

Nếu máy biến áp đã qua được các bài kiểm tra cách điện này, nó có thể kết nối với lưới điện

Kiểm tra sự cách điện

36/40