Giáo án điện dân dụng THPT - BÀI 8- TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA ppsx

Kiến thức: - HS nắm được quy trình chung để tính toán thiết kế MBAmột pha công suất nhỏ.. - Hiểu được yêu cầu,cách tính của từng bước khi thiết kế MBA một pha công suất nhỏ.. Kĩ năng:

Giáo án điện dân dụng THPT - BÀI 8- TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA

I/ MỤC TIÊU BÀI HỌC:

1 Kiến thức:

- HS nắm được quy trình chung để tính toán thiết kế

MBAmột pha công suất nhỏ

- Hiểu được yêu cầu,cách tính của từng bước khi thiết kế MBA một pha công suất nhỏ

2 Kĩ năng:

- Thực hiện được quy trình chung để tính toán thiết

kế MBA một pha công suất nhỏ

- Thực hiện được các bước tính toán: Xác định công suất,tính toán mạch từ, tính số vòng dây của các cuộn dây,tính tiết diện dây quấn, tính diện tích cửa sổ lõi thép,sắp xếp dây quấn trong cửa sổ

3 Thái độ:

- HS có ý thức tìm hiểu cách tính toán thiết kế MBA

và liên hệ trong thực tế

II/ CHUẨN BỊ BÀI GIẢNG:

- Nghiên cứu bài 8-SGK

- Đọc tài liệu tham khảo liên quan đến bài giảng

- Dây quấn máy biến áp, lõi thép máy biến áp, kìm, tuavít,…

III/ TIẾN TRÌNH BÀI DẠY:

1/Ổn định lớp:2’

Kiểm tra sĩ số lớp học

2/Kiểm tra bài cũ:3’

Câu hỏi: Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp?

3/Đặt vấn đề vào bài mới:

Muốn thiết kế máy biến áp một pha công suất nhỏ

ta phải thực hiện những quy trình như thế nào?Chúng ta hãy nghiên cứu nội dung bài 8

4/Nội dung bài giảng mới: 80’

30’ I/Quy trình chung để tính toán

thiết kế MBA một pha công suất nhỏ

* Tính toán thiết kế MBA gồm những bước sau :

1 Xác định công suất Máy biến

chế độ có tải rất

phức tạp vì phải

giải quyết giới hạn

tănh nhiệt độ tối

4 Tính tiết diện dây quấn

5 Tính diện tích cửa sổ lõi thép

* Chọn công suất MBA điều chỉnh:

Công suất Tính toán của MBA được tính theo công thức sau:

Stt = Kđ.

i i P



cos (1+kdt) (VA) Trong đó:

- Kđ là hệ số đóng đồng thời và lấy bằng 0,61 tuỳ theo số tải

công suất MBA

trong gia đình.Giải

+Đèn sợi đốt và các dụng cụ nhiệt điện

cos = 1 +Đèn ống,tủ lạnh,máy điều hòa:

cos =

cos = 0,8 0,9

Ví dụ: Chọn MBA điều chỉnh cung cấp cho tủ lạnh 110W, đèn ống 40W, 2quạt trần 110W, 2quạt bàn 55W, lò sưởi 550W,

ấm đun nước 1500W,1ti vi 100W, 1máy quay băng 80W Điện áp giờ cao điểm là 130V, bình thường là 220V

Giải Lấy kdt=20% ; Kđ=1,ta có:

Stt=  1 0 , 2 

9 , 0

100 1500 550

4 , 0

50’ II/Các bước tính toán cụ thể

MBA một pha công suất nhỏ

1.Xác định công suất MBA:

- Công suất của cuộn sơ cấp MBA(P1)có thể tính từ công suất

Sđm = U2.I2(U2,I2 - Điện áp,dòng điện thứ cấp định mức của MBA theo yêu cầu thiết kế)

2.Tính toán mạch từ:

a: chiều rộng trụ quấn dây b: chiều dày trụ quấn dây c: độ rộng cửa sổ

h: chiều cao của sổ

a/2: độ rộng lá thép chữ I Đối với loại MBA công suất nhỏ,khi chọn mạch từ cần xét đến tiết diện của trụ lõi thép mà trên

đó sẽ đặt cuộn dây

*GV diễn giải:

Diện tích trụ

quấn dây phải phù

hợp với công suất

- Để tính được số vòng dây của các cuộn dây,ta xem bảng 8-3 về quan hệ giữa tiết diện lõi thép và

Tiết diện lõi thép hữu ích(cm 2 )

Số vòng/vôn

là n-số vòng tương

ứng cho mỗi vôn

điện áp sơ cấp hay

N1 = U1.n

Số vòng dây cuộn TC:

N2 = (U2 + 10%U2).n

Ví dụ:

Tính số vòng dây quấn cho

MBA với những thông số sau:

công suất 30VA,có điện áp sơ cấp là U1=220V,điện áp thứ cấp

là U2 = 12V,hiệu suất MBA  = 0,7

Giải:

-Từ thông số S =30VA,tra bảng

8-2 ta có diện tích hữu ích của trụ thép là:Shi=6,6cm2

-Từ đó tra bảng 8-3 lấy số vòng/vôn là:

4,7 vòng/V(có thể lấy n=5vòng/vôn)

Vậy số vòng dây sơ cấp là:

N1 = 220.5 = 1100 (vòng)

Số vòng dây cuộn TC là:

N2 = (12+1,2).5 = 66(vòng)

*GV giải thích:

Tiết diện dây

quấn của các cuộn

Bảng8-4.Mật độ dòng điện cho

phép

Công suất(VA)

Mật độ dòng điện cho phép(A/mm

2 )

50 100 3,5

- Sdd là tiết diện dây quấn (mm2)

- I là cường độ dòng điện (A)

- J: mật độ dòng điện cho phép(A/mm2)

b)Tính đường kính dây quấn

Để đơn giản trong tính toán,ta

có thể tra bảng để tìm tiết diện và đường kính dây quấn sau khi đã

tính được dòng điện SC và TC.Sau khi đã tính được tiíet diện dây quấn,ta tiến hành tra bảng 8-5 đựoc giá trị đường kính dây quấn hoặc ngược lại

- Diện tích cửa sổ được tính như sau:

Scs = h.c (Theo kinh nghiệm h3c sẽ tiết kiệm được vật liệu và hình dáng MBA đẹp)

-Tính tổng tiết diện 2cuộn dây

SC và TC chiếm diện tích cửa sổ là:

SSC = N1.S dq1 ; STC = N2 S dq2

Trong đó:

+N1 , N2 là số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp

+S dq1,S dq2là tiết diện dây quấn SC

S

S 

Cách2:

- Tra bảng số vòng dây/1cm2(Bảng 8-7)

- Từ đó tiến hành tính diện tích cửa sổ lõi thép:

Scs = h.c

2 2 1

1

n

N n

* Các cỡ dây ở trên có thay đổi

chút ít tuỳ theo nhà chế tạo

*GV đưa ra các

bước sắp xếp dây

quấn trong cửa sổ

6.Sắp xếp dây quấn trong cửa

sổ

-Tính số vòng dây mỗi lớp:

ĐK dây có cách điện

h

- Khái niệm chumg về máy biến áp

- Phân loại máy biến áp

- Khái niệm máy biến áp

V BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN TỰ HỌC

Câu 1: Khi nối cuộn sơ cấp máy biến áp với nguồn

điện một chiều sẽ xảy ra hiện tượng gì? Tại sao?

Câu 2: Nêu khái niệm và công dụng của máy biến áp

một pha công suất nhỏ?

VI TỰ ĐÁNH GIÁ VÀ RÚT KINH NGHIỆM