Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Chương 3 - Trịnh Hoàng Hơn

Chương 3 trang bị cho người học những hiểu biết về mạch từ và hỗ cảm máy biến áp. Nội dung trình bày trong chương này gồm: Vật liệu dẫn từ, các định luật cơ bản, tương quan giữa mạch điện và mạch từ, mạch từ hình xuyến, tự cảm – hỗ cảm,... Mời các bạn cùng tham khảo.

CHƯƠNG MẠCH TỪ - HỖ CẢM MÁY BIẾN ÁP Presenter: Trịnh Hoàng Hơn Industrial and Civil Automation Lab Tel: 0903767041 trinhhoanghon09@gmail.com www.icalabhcmut.edu.vn 28/06/2015 9:00 CH Vật liệu dẫn từ * Tại Fe lại dẫn từ? * Đường cong từ hóa Sự bảo hòa Vòng từ trễ  tổn hao từ trễ Từ dư  lợi hại từ dư Nam chăm vĩnh cửu 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab Các định luật (1)   J d s  H d l   * Định luật Ampérè  J  n ds C 28/06/2015 9:00 CH   H C  dl Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab Các định luật (2) * Định luật Faraday B  n d Edl   Bds C  dt  E ds C 28/06/2015 9:00 CH  dl Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab Các định luật (3) * Định luật bảo tồn điện tích – khơng kể đến dòng điện dịch Cho mặt S kín  C 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab Jds  Các định luật (4) * Định luật Gauss – khơng thay đổi từ tích Cho mặt S kín  C 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hồng Hơn ICA Lab Bds  ĐL Ampere – ĐL Ohm từ 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab ĐL Ampere – ĐL Ohm từ 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab Định luật Ohm mạch từ 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab Tương quan mạch điện mạch từ Mạch từ 28/06/2015 9:00 CH Mạch Điện Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 10 Cực tính cuộn dây * Cực tính thuận hai cuộn dây chọn đầu có dòng điện chạy vào cho từ thơng sinh chiều; 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 22 Cực tính cuộn dây * Nếu cho dòng điện chảy vào cuộn dây theo chiều thuận  Sức điện động i1 tự cảm; hổ cảm +v  Đều có cực dương nối vào đầu đánh dấu cực tính 28/06/2015 9:00 CH R1 di2 R2 L2 dt di1 L1 dt + - + - di2 M dt + - + M di1 dt Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab i2 + v1 - 23 Cực tính cuộn dây i1 +v1 - R1 di1 L1 dt di2 M dt + - + - + - + - di2 R2 L2 dt di1 M dt i2 v+2 - di1 di2 v1  R1i1  L1 M dt dt  di1 di2 v2  R2i2  M  L2 dt dt 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 24 Cực tính cuộn dây i1 +v1 - R1 di1 L1 dt di2 M dt + + + + di2 R2 L2 dt di1 M dt i2 v+2 - di1 di2 v1  R1i1  L1 M dt dt  di1 di2 v2  R2i2  M  L2 dt dt 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 25 MÁY BIẾN ÁP Presenter: Trịnh Hoàng Hơn Industrial and Civil Automation Lab Tel: 0903767041 trinhhoanghon09@gmail.com www.icalabhcmut.edu.vn 28/06/2015 9:00 CH MBA lý tưởng * Máy biến áp lý tưởng  Bỏ qua tổn hao cuộn dây Mạch từ tuyến tính Bỏ qua từ thơng rò 28/06/2015 9:00 CH Tỉ số biến áp d v1  N1 v1 N1 dt    a d v2 N v2  N dt Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 27 MBA lý tưởng * Từ thông chiều N1i1  N2i2   * Nếu 0 i1 N2  N1i1  N 2i2      i2 N1 a 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 28 MBA lý tưởng * Từ thông ngược chiều i1 N  N1i1  N 2i2     i2 N1 a v1i1  v2i2 Máy biến áp lý tưởng: Hệ số ghép cặp k=1 Tự cảm cuộn dây vô lớn L1, L2  Bỏ qua tổn hao cuộn dây 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 29 Tương hợp tổng trở * Xét MBA lý tưởng Tải RL Qua biến áp •Giá trị điện trở hiệu chỉnh theo tỉ số biến áp 28/06/2015 9:00 CH v2 v1   RL   a RL i2 i1 Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 30 Tương hợp tổng trở * Hiệu suất lượng cấp cho tải cực đại? Z0  Z L  RL =const XL Chứng minh? Không khả thi * Qua máy biến áp Có tỉ số thích hợp 28/06/2015 9:00 CH Z0  a Z L Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 31 MBA Công suất di1 di2 v1  R1i1  L1 M dt dt di1 di2   R2i2  M  L2  RLi2 dt dt v2  RL i2 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 32 di1 MBA d Công  i2  suất v1  R1i1  L1  aM   dt dt  a  i2 di1 d  i2   i2  2   a R2  aM  a L2    a RL   a dt dt  a  a  i2  av2  a RL   a di1 i2  d v1  R1i1   L1  aM   aM  i1   dt dt  a i2 i2  d d  i2   i2  2   a R2  aM  i1     a L2  aM     a RL   a dt  a dt  a  a  i2  av2  a RL   a 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 33 MBA Công suất di1 i  d  aM  i1   dt dt  a i i  d d i  i    a R2  aM  i1     a L2  aM     a RL   a dt  a dt  a  a i  av2  a RL   a v1  R1i1   L1  aM  28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 34 MBA Cơng suất * Nếu điện áp cấp vào hình sine d v1  Vm1cost  N1 dt Vm1 sint  Vm1costdt   N1 N1   V1  28/06/2015 9:00 CH Vm1  4.44 fN1 max Trịnh Hồng Hơn ICA Lab 35 Máy biến áp cơng suất * Kể đến từ thơng rò tổn hao mạch từ 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 36 ... dt di1 L1 dt + - + - di2 M dt + - + M di1 dt Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab i2 + v1 - 23 Cực tính cuộn dây i1 +v1 - R1 di1 L1 dt di2 M dt + - + - + - + - di2 R2 L2 dt di1 M dt i2 v+2 - di1 di2 v1 ... 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab Định luật Ohm mạch từ 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab Tương quan mạch điện mạch từ Mạch từ 28/06/2015 9:00 CH Mạch Điện Trịnh Hồng Hơn ICA Lab 10 Mạch... hở khơng khí Từ thơng tổng, từ thơng làm việc, từ thơng rò, từ thơng tản, từ thơng móc vòng   rò  lv 28/06/2015 9:00 CH Trịnh Hồng Hơn ICA Lab 13 Tự cảm – hỗ cảm * Từ thơng móc vòng: kích