Báo cáo Đồ án môn học Điện tử công suất

Nội dung: Chương 1: Tổng quan về động cơ điện một chiều kích từ độc lập và các phương pháp điều chỉnh tôc độ động cơ; phương pháp điều chỉnh tôc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp phầ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

Họ tên sinh viên : Nguyễn Trọng Huấn

Mã sinh viên : 1911505510215

Đà Nẵng, tháng 2 năm 2022

Trường Đại học Sư phạm Kỹ

-o0o -NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Trọng Huấn Lớp: 221DADTCS01

GVHD: Phạm Thanh Phong

1.Tên đề tài:

Thiết kế bộ chỉnh lưu hình tia ba pha để điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập

2 Các số liệu ban đầu:

1 Nguồn điện lưới xoay chiều 3 pha 220/380V

2 Động cơ điện một chiều kích từ độc lập:

3 Pđm= 15 KW; U =220 V; n = 1560 vg/ph; η = 0,83; J= 0,4 kgmđm đm đm 2

4 Hệ số dự trữ điện áp: K = 1,5 1,8u ÷

Hệ số dự trữ dòng điện: K = 1,1 1,4i ÷

3 Nội dung:

Chương 1: Tổng quan về động cơ điện một chiều kích từ độc lập và các phương pháp điều

chỉnh tôc độ động cơ; phương pháp điều chỉnh tôc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp

phần ứng

Chương 2: Lý thuyết về chỉnh lưu hình tia ba pha

Chương 3: Thiết kế và tính chọn các phần tử mạch động lực học

Chương 4: Thiết kế và tính chọn các phần tử mạch điều khiển

Chương 5: Mạch bảo vệ và kết luận

4 Bản vẽ: (A1) Bản vẽ tổng thể gồm sơ đồ nguyên lý mạch động lực, mạch điều khiẻn và bảo vệ

5 Tài liệu tham khảo:

Các tài liệu môn học

Kiểm tra tiến độ đồ án Đà Nẵng, ngày tháng năm 20

gặp thông qua đồ án)

Chương 1: Tổng quan về ĐCĐ 1 chiều GVHD: T.S Phạm Thanh Phong

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ BẰNG CÁCH THAY ĐỔI

ĐIỆN ÁP PHẦN ỨNG

I Tổng quan về động cơ điện một chiều kích từ độc lập:

1 Khái niệm:

 Là loại máy điện quay sử dụng điện một chiều

 Động cơ điện một chiều là thiết bị biến đổi điện năng thành cơ năng

 Máy điện một chiều làm việc ở chế độ động cơ khi E < U, lúc đó dòng điện Iưngược chiều với E

 Động cơ 1 chiều được dùng phổ biến trong công nghiệp, trong ngành giao thông vận tải và những nơi có yêu cầu điều chỉnh tốc độ quay liên tục trong phạm vi rộng

 Trong phân tích các hệ thống truyền động, thường biết trước đặc tính cơ Mc(ω) của máy sản xuất

 Đạt được trạng thái làm việc với những thông số yêu cầu tốc độ, mô men, dòng điện động cơ,…cần phải tạo ra những đặc tính cơ nhân tạo của động cơ tương ứng

 Mỗi động cơ có một đặc tính cơ tự nhiên xác định bởi các số liệu định mức vàđược sử dụng như loạt số liệu cho trước

 Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện có thể viết theo dạng thuận M = f(ω) hay dạng ngược ω = f(M)

2 Cấu tạo và hoạt động:

Chương 1: Tổng quan về ĐCĐ 1 chiều GVHD: T.S Phạm Thanh Phong

Hình 1.1 Cấu tạo của động cơ điện một chiều

ra luôn hướng về một chiều quay

 Khi động cơ làm việc, các dây dẫn phần ứng chuyển động trong từ trường của phần cảm nên trong chúng lại xuất hiện suất điện động cảm ứng, sinh ra dòng cảm ứng ngược chiều với dòng điện đưa vào phần ứng Vì thế sức điện động cảm ứng này còn gọi là sức phản điện

Chương 1: Tổng quan về ĐCĐ 1 chiều GVHD: T.S Phạm Thanh Phong

Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của Động cơ điện một chiều

3 Đặc điểm:

+Nguồn cấp cho phần ứng và kích từ độc lập nhau

+Khi nguồn có công suất vô cùng lớn và điện áp không đổi thì có thể mắc kích từ song song với phần ứng, lúc đó động cơ được gọi là động cơ điện một chiều kích từ song song Ở đây động cơ kích từ song song được coi như kích từ độc lập nên ta coi hai động cơ này như nhau.+Ở động cơ điện một chiều kích từ độc lập, cuộn kích từ khởi động từ được cấp điện từ một nguồn điện tách biệt với nguồn điện cấp cho cuộn ứng Ở động cơ điện một chiều kích từ song song thì cuộn kích từ và cuộn ứng được cấp điện bởi cùng một nguồn Trường hợp này

mà nguồn điện có công suất lớn hơn nhiều so với công suất cơ thì tính chất động cơ sẽ tương

tự động cơ kích từ độc lập

Chương 1: Tổng quan về ĐCĐ 1 chiều GVHD: T.S Phạm Thanh Phong

Rư = r + r + r + r – Điện trở phần ứng động cơ (Ω).ư cf cb ct

Bao gồm:

rư – Điện trở cuộn dây phần ứng;

rcf – Điện trở cực từ phụ;

rcb – Điện trở cuộn bù (nếu có);

rct – Điện trở tiếp xúc của chổi than trên cổ góp r cf

Rf – Điện trở phụ trong mạch phần ứng (Ω)

Iư – Dòng điện mạch phần ứng (A)

Eư – Sức điện đồng phần ứng động cơ (V)

Được xác định theo công thức: Eư = K Ф ω

Trong đó: K = hệ số cấu tạo của động cơ

Với: p – Số đôi cực từ chính

N – Số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng

a – Số mạch nhánh đấu song song của cuộn dây phần ứng.Ф– Từ thông kích từ dưới một cực từ (Wb)

Phương trình đặc tính cơ:

= -

Chương 1: Tổng quan về ĐCĐ 1 chiều GVHD: T.S Phạm Thanh Phong

Momen điện từ của động cơ tỷ lệ với từ thông Ф và dòng điện phần ứng I :ư

M = KФIư

4.2 Phương trình đặc tính cơ điện:

Từ phương trình chính, công thức tính sức điện động, công thức thể hiện mối quan hệ giữa momen điện từ và dòng điện phần ứng I Ta được phương trình đặc ưtính cơ điện:

ω = – IưPhương trình biểu thị quan hệ tốc độ ω là một hàm của momen M được gọi là

phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập.

Nếu dùng đơn vị tốc độ là vòng/phút thì phương trình đặc tính cơ sẽ trở thành:

n = 9,55a) Tốc độ góc định mức:

= 2.n đ

KФ đm =

b) Tốc độ động cơ:

ω = - ∆ω = - I = -.Iư ư

5 Đường đặc tính cơ và đặc tính cơ điện:

Từ các phương trình đặc tính cơ-điện và phương trình đặc tính cơ, với giả thiết phần ứng được bù đủ và f = const có thể vẽ được các đặc tính cơ-điện và đặc tính cơ là những đường thẳng

hình 1.4 Đường đặc tính

a) Đường đặc tính cơ-điện của ĐCĐ 1 chiều kích từ độc lập

b) Đường đặc tính cơ của ĐCĐ 1 chiều kích từ độc lập

II Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ:

 Trong trường hợp này tốc độ không tải lý tưởng:

 Độ cứng đặc tính cơ:

 Khi R =0 thì độ cứng đặc tính cơ tự nhiên: f

 có giá trị lớn nhất nên đặc tính cơ tự nhiên có độ cứng hơn tất cả các đường đặc tính có điện trở phụ Như vậy khi mắc nối tiếp điện trở vào phần ứng, nếu càng lớn thì độ dốc của đường đặc tính, số vòng quay và tốc độ động cơ càng giảm Tuy nhiên phạm vi điều chỉnh hẹp và phụ thuộc vào tải ( tải càng lớn phạm vi điều chỉnh càng rộng), không thực hiện được ở vùng gần tốc độ không tải Điều chỉnh có tổn hao lớn Người ta thường chỉ dùng để làm điện trở điều chỉnh tốc độ

ở chế độ làm việc lâu dài

6 Thay đổi điện áp phần ứng:

Ta có: R = 0; R = R =const ; f ưΣ ư Φ=Φđm = const

 Thay đổi điện áp đặt vào phần ứng thì: KФ =



 ∆ωc = = ∆ωC.TN

 ω = - M = -.Iư

Hình 1.6 Đường đặc tính cơ điều chỉnh tốc độ động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập

bằng thay đổi điện áp mạch phần ứng

 Tốc độ không tải lý tưởng:

 Độ cứng đặc tính cơ:

Như vậy khi thay đổi điện áp phần ứng thì các đường đặc tính cơ song song với nhau độ

động cơ giảm Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng thì chỉ thay đổi được theo chiều tốc độ giảm (vì mỗi cuộn dây đã đ ợc thiết kế với Uđm , nên không thể ƣtăng điện áp đặt lên cuộn dây), phạm vi điều chỉnh hẹp.

7 Thay đổi từ thông:

Ta có: R = 0 ; R = R =const ; f ưΣ ư Uư=Uđm = const

 Ta thay đổi dòng kích từ I để thay đổi từ thôngkt

Hình 1.7 Đặc tính cơ và đặc tính cơ điện của ĐCĐ 1 chiều kích từ độc lập khi giảm từ

thông

 Tốc độ không tải lý tưởng:

 Độ cứng đặc tính cơ:

Ta nhận thấy rằng khi từ thông thay đổi thì:

 Dòng điện ngắn mạch không đổi:

 Mômen ngắn mạch thay đổi:

Khi ta giảm từ thông thì tốc độ động cơ tăng lên và độ cứng của đặc tính cơ giảm Nhưng nếu cứ tiếp tục giảm dòng kích từ thì tới một lúc nào đó tốc độ không tăng được nữa vì do mômen điện từ của động cơ giảm Phương pháp thay đổi từ thông đểđiều chỉnh theo chiều tăng ( từ tốc độ định mức ), phạm vi điều chỉnh rộng, tổn hao điều chỉnh nhỏ(ưu) nhưng không điều chỉnh ở dưới tốc độ định mức(nhược) Do vậythông thường được áp dụng hợp với phương pháp khác nhằm tăng phạm vi điều chỉnh

III Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng thay đổi điện áp phần ứng:

 Để điều chỉnh được điện áp động cơ một chiều đòi hỏi phải có một nguồn riêng

có U điều chỉnh được Ta dùng các bộ nguồn điều áp như: máy phát điện một chiều, các bộ biến đổi van hoặc khuếch đại từ… vì là nguồn có công suất hữu hạn so với động cơ các bộ biến đổi trên dùng để biến dòng xoay chiều của lưới

điện thành dòng một chiều và điều chỉnh giá trị sức điện động của nó cho phù hợp theo yêu cầu

Hình 1.8 Sơ đồ khối và sơ đồ thay thế ở chế độ xác lập dùng bộ biến đổi điều khiển

điện áp phần ứng

 Ở chế độ xác lập có thể viết được phương trình đặc tính của hệ thống như sau:

Hình 1.9 Quá trình thay đổi tốc độ khi điều chỉnh điện áp

 Trong khi giảm tốc độ theo cách giảm điện áp phần ứng, nếu giảm mạnh điện áp,nghĩa là chuyển nhanh từ tốc độ cao xuống tốc độ thấp thì cùng với quá trình giảm tốc có thể xảy ra quá trình hãm tái sinh Chẳng hạn, cũng trên hình 1.9, động cơ đang làm việc tại điểm A với tốc độ lớn ωA trên đặc tính cơ 1 ứng với điện áp U1 Ta giảm mạnh điện áp phần ứng từ U1 xuống U3 Lúc này động cơ chuyển điểm làm việc từ điểm A trên đường 1 sang điểm E trên đường 3 (chuyểnngang với ωA=ωE) Vì ωE lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng ω03 của đặc tính

cơ 3 nên động cơ sẽ làm việc ở trạng thái hãm tái sinh trên đoạn EC của đặc tính 3

 Khi thay đổi phần ứng ( thay đổi theo chiều giảm điện áp), vì từ thông của động

cơ được giữ không đổi nên độ cứng đặc tính cơ cũng không đổi, còn tốc độ

không tải lí tưởng ω = thay đổi tùy thuộc vào giá trị điện áp phần ứng Do đó ta 0thu được họ đặc tính mới song song và thấp hơn đặc tính cơ tự nhiên tức là vùng điều khiển tốc độ nằm dưới tốc độ định mức Tốc độ nhỏ nhất của dải điều chỉnh

bị giới hạn bởi yêu cầu về sai số tốc độ và về mômen khởi động Khi mômen tải

Hình 1.10 Đặc tính cơ quá trình thay đổi điện áp

- Với một cơ cấu máy cụ thể thì các giá trị , , là xác định, vì vậy phạm vi điều chỉnh

D phụ thuộc tuyến tính vào giá trị của độ cứng Khi điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ bằng các thiết bị nguồn điều chỉnh thì điện trở tổng mạch phần ứng gấp khoảng hai lần điện trở phần ứng động cơ Do đó có thể tính sơ bộ được:

- Vì thế tải có đặc tính mômen không đổi thì giá trị phạm vi điều chỉnh tốc độ cũng không vượt quá 10 Đối với các máy có yêu cầu cao về dải điều chỉnh và độ chính xác duy trì tốc độ làm việc thì việc sử dụng các hệ thống hở như trên là không thoả mãn được

- Trong phạm vi phụ tải cho phép có thể coi đặc tính cơ tĩnh của hệ truyền động một chiều kích từ độc lập là tuyến tính Khi điều chỉnh điện áp phần ứng thì độ cứng có đặc tính cơ trong toàn dải là như nhau, do đó độ sụt tốc tương đối sẽ đạt giá trị lớn nhất tại đặc tính thấp nhất của dải điều chỉnh Hay nói cách khác, nếu tại đặc tính cơthấp nhất của dải điều chỉnh mà sai số tốc độ không vượt quá giá trị sai số cho phép,

thì hệ truyền động sẽ làm việc với sai số luôn nhỏ hơn sai số cho phép trong toàn bộdải điều chỉnh Sai số tương đối của tốc độ ở đặc tính cơ thấp nhất là:

- Vì các giá trị , , là xác định nên có thể tính được giá trị tối thiểu của độ cứng đặc tính cơ sao cho sai số không vượt quá giá trị cho phép Để làm việc này, trong đa số các trường hợp cần xây dựng các hệ truyền động điện kiểu vòng kín

- Trong suốt quá trình điều chỉnh tốc độ và mômen nằm trong hình chữ nhật bao bởi các đường thẳng , và các trục tọa độ Tổn hao năng lượng chính là tổn hao trong mạch phần ứng nếu bỏ qua các tổn hao không đổi trong hệ

- Nếu đặt thì hiệu suất biến đổi năng lượng của hệ sẽ là:

- Khi làm việc ở chế độ xác lập ta có mômen do động cơ sinh ra đúng bằng mômen tải trên trục: và gần đúng coi đặc tính cơ của phụ tải là thì:

Chương 2:

LÝ THUYẾT VỀ CHỈNH LƯU TIA BA PHA

2.1 SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU HÌNH TIA 3 PHA

Hình 2.1: Sơ đồ chỉnh lưu tia 3 pha

Sơ đồ chỉnh lưutia 3 pha

Gồm 1 máy biến áp 3 pha có thứ cấp nối Yo, 3 pha Thyristor nối với tải

như hình 2.1

 Điều kiện khi cấp xung điều khiển chỉnh lưu:

+Thời điểm cấp xung điện áp pha tương ứng phải dương hơn so với trung

tính

+Khi biến áp đấu hình sao (Y)trên mỗi pha A,B,C nối một van.3 catod

đấu chung cho điện áp dương của tải ,còn trung tính biến áp, sẽ là điện áp âm

Ba pha này dịch góc 120o theo các đường cong điện áp pha ,có điện áp của 1pha dương hơn điện áp của 2 pha kia trong khoảng thời gian 1/3 chu kì

+Nếu có các Thyristor khác đang dẫn thì điện áp pha tương ứng phải

dương hơn pha kia Vì thế phải xét đến thời gian cấp xung đầu tiên

Góc mở tự nhiên:

+Góc mở được xác định từ lúc điện áp đặt lên van tương ứng chuyển

từ âm đến 0 (từ đóng sang khoá) cho đến khi bắt đầu đặt xung điều khiển vào.+Điện áp gây nên quá trình chuyển mạch: điện áp dây

2.1.2 Nguyên lý hoạt động

2.1.2.1 Xét khi góc mở  = 0

Hình 2.3 : Góc mở  = 0

- Điện áp pha thứ cấp máy biến áp

- Qua hình trên ta thấy:

 Lúc có giá trị lớn nhất nên T1 mở cho dòng chạy

Trong đó: R: điện trở của động cơ.

E: suất điện động phản kháng của động cơ

Dòng trung bình:

2.1.2.2 Xét khi góc mở

Giả thiết tải : R, L,Eu , chuyển mạch tức thời

Điện áp pha thứ cấp của máy biến áp:

*Nhịp V1: khoảng thời gian từ -> Tại điện áp đặt lên u1> 0, có xung kích khởi: T1 mở,

khi đó:

T1 mở, T2, T3 đóng, lúc này:

+Điện áp chỉnh lưu bằng điện áp u1 : ud = u1

+Dòng điện chỉnh lưu bằng dòng điện qua

van 1:

id = Id = i1+Dòng điện qua T2, T3 bằng 0: i2 = i3 = 0

Trong nhịp V1: uV2 từ âm chuyển lên 0, khi uV2 = 0 thì T2 mở, lúc này uV1

= u1 – u2 = 0 và bắt đầu âm nên T1 đóng, kết thúc nhịp V1, bắt đầu nhịp V2

*Nhịp V2: từ ->

Lúc này :

T2 mở, T1, T3 đóng.

+Điện áp chỉnh lưu bằng điện áp u2: ud = u2

+Dòng điện chỉnh lưu bằng dòng điện dòng điện

+Điện áp chỉnh lưu bằng điện áp u3: ud = u3

+Dòng điện chỉnh lưu bằng dòng điện dòng điện

Trị trung bình của điện áp tải:

Trong đó : : Góc mở Thyristor.

Trùng dẫn:

Giả sử T1 đang cho dòng chạy qua, Khi cho xung điều khiển mở T2 Cả 2 Thyristor T1

và T2 đều cho dòng chảy qua làm ngắn mạch 2 nguồn ea và eb Nếu chuyển gốc toạ độ từ sang 2 ta có:

+Nếu  30 Ud , Id liên tục.

+Nếu > 30 Ud , Id gián đoạn 

Hình 2.4Giản đồ đường cong khi = 30o tải thuần trở

Hình 2.5Giản đồ đường cong khi góc mở =60

-Trong bộ biến đổi Thyristor : máy Biến áp lực có nhiệm vụ biến đổi điện áp lưới cho phù hợp với điện áp cung cấp cho động cơ , tạo điểm trung tính , tạo pha cho chỉnh lưu nhiều pha,hạn chế biên độ dòng ngắn mạch,giảm di/dt < di/dt cp nhằm bảo vệ van….

-Hệ thống Thysitor : nắn dòng cho phù hợp với động cơ

-Bộ điều khiển dùng làm biến thiên góc ,do đó biến thiên dẫn đến thay đổi

-Bộ lọc gồm tụ điệnvà cuộn kháng L nhằm lọc các thành phần sóng hài bậc cao sao cho ,với phụ thuộc yêu cầu của tải

3.3 Tính chọn các thiết bị cơ bản mạch đọng lực

3.3.1 tính chọn thyristor

3.3.1.1 Điện áp ngược của van

Để chọn van theo điện áp hợp lú thì điện áp ngược của van cần chọn phải lớn hơn điện áp làm việc.

Trong đó: : hệ số dự trữ (1.5-1.8)

3.3.1.2 Dòng điện làm việc của van

Dòng điện làm việc của van được chọn theo dòng điện hiệu dụng chạy qua van

Dòng điện hiệu dụng

Trong đó: : Hệ số xác định dòng điện hiệu dụng.( =0,58)

: Dòng điện hiệu dụng của van

Chọn Thyristor loại T60N1000VOF với các thông sô định mức

-Dòng điện định mức của van: = 60 (A)

-Điện áp ngược cực đại của van: = 1000 (V)

-Đỉnh xung dòng điện : = 1400(A)

-Điện áp của xung điều khiển: = 1,4 (V)

-Dòng điện của xung điều khiển: = 150 (mA)

-Dòng điện rò: = 25 (mA)

-Độ sụt áp trên van: ∆U = 1,8 (V)

-Tốc độ biến thiên điện áp = 1000 V/s

-Thời gian chuyển mạch : = 180 µs

-Nhiệt độ làm việc cho phép : =125 C

3.4 Tính toán máy biến ap chỉnh lưu

Ta chọn máy biến áp 3 pha 3 trụ, có sơ đồ đấu dây ∆∕Y, làm mát tự nhiên bằng không khí.THÔNG SỐ CƠ BẢN :

+ Điện áp các cuộn dây:

Điện áp pha sơ cấp máy biến áp:

U1 = 380 (V)

Điện áp pha thứ cấp máy biến áp:

Phương trình cân bằng điện áp khi có không tải:

Trong đó: Ud : Điện áp chỉnh lưu

= 10° : góc dự trữ khi có suy giảm điện áp lưới

∆Uv = 1,8 (V) : sụt áp trên Thyristor

∆Udn ≈ 0 : sụt áp trên dây nối

∆Uba = ∆Ur + ∆Ux : sụt áp trên điện trở và điện kháng máy biến áp

Sơ bộ

Điện áp pha thứ cấp máy biến áp:

=

+ Dòng điện các cuộn dây:

Dòng điện hiệu dụng thứ cấp máy biến áp:

Dòng điện hiệu dụng sơ cấp máy biến áp:

3.5 Tính toán sơ bộ mạch từ

+ Tiết diện sơ bộ trụ QFe :

Trong đó: Sba : Công suất biến áp.

kQ : Hệ số phụ thuộc phương thức làm mát, lấy kQ = 6 (biến áp khô)

m : Số pha máy biến áp (m=3)

f : tần số nguồn điện xoay chiều.(f = 50hz)

Công suất biến áp nguồn cấp được tính :

Trong đó : ks : Hệ số công suất theo sơ đồ mạch động lực(ks = 1,345)

Pdmax : Công suất cực đại của tải [W]

Suy ra : chọn chiều cao trụ là 21 (cm)

3.6 Tính toán dây quấn

+ Số vòng dây mỗi pha sơ cấp máy biến áp:

Trong đó : B: Từ cảm(B=1)

Chọn = 253 (vòng)+ Số vòng dây mỗi pha thứ cấp máy biến áp:

Chọn = 136 (vòng)+ Chọn sơ bộ mật độ dòng điện trong máy biến áp:

Đối với dây dẫn bằng đồng, máy biến áp khô : J = 2÷2,75[A/]

Chọn = = 2,75 (A/mm2)

+ Tiết diện dây dẫn sơ cấp máy biến áp:

Chuẩn hoá tiết diện theo tiêu chuẩn: = 9,51)

Chọn dây dẫn tiết diện chữ nhật, cách điện cấp B

Kích thước dây có kể cách điện: = = 2,63 3,80 (mm)

+ Tính lại mật độ dòng điện trong cuộn sơ cấp:

+ Tiết diện dây dẫn thứ cấp máy biến áp:

Chuẩn hoá tiết diện theo tiêu chuẩn: = 17,70

Chọn dây dẫn tiết diện chữ nhật, cách điện cấp B

Kích thước dây có kể cách điện: = = 1,95 9,30(mm)

+ Tính lại mật độ dòng điện trong cuộn sơ cấp:

3.7 Kết cấu dây quấn sơ cấp

Thực hiện dây quấn kiểu đồng tâm bố trí theo chiều dọc trục

+ Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp của cuộn sơ cấp:

Trong đó : h - chiều cao trụ

- khoảng cách từ gông đến cuộn dây sơ cấp = 1,5 (cm)

+ Chiều cao thực tế của cuộn sơ cấp:

+ Chọn ống quấn dây làm bằng vật liệu cách điện có bề dày : S01 = 0,1 (cm)

+ Khoảng cách từ trụ tới cuộn sơ cấp: cd01 = 1,0 (cm)

+ Đường kính trong của ống cách điện:

D1 = dFe + 2×cd01 – 2×S01 = 9 + 2×1 – 2×0,1 = 10,8 (cm)

+ Đường kính trong của cuộn sơ cấp:

Dt1 = D1 + 2 × S01 = 10,8 + 2 × 0,1 = 11 (cm)

+ Chọn bề dày cách điện giữa các lớp dây ở cuộn sơ cấp: cd11 = 0,1 (mm)

+ Bề dày cuộn sơ cấp:

Bd1 = (a1 + cd11)×n1l = (0,263 + 0,1)×6= 1,638 (cm)

+ Đường kính ngoài của cuộn sơ cấp:

Dn1 = Dt1 + 2×Bd1 = 11 + 2 1,638 = 14,27 (cm)

+ Đường kính trung bình của cuộn sơ cấp :

+ Chiều dài dây quấn sơ cấp :

I1 = W1 Dtb1 = 253× × 12,64 = 10046,56 (cm) 100,46 (m)

+ Chọn bề dày cách điện giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp: cd12 = 1,0 (cm)

3.8 Kết cấu dây quấn thứ cấp

+ Chọn sơ bộ chiều cao cuộn thứ cấp:

= = 18 (cm)

+ Tính sơ bộ số vòng dây trên 1 lớp:

+ Tính sơ bộ số lớp dây quấn thứ cấp: