Giao an nghề điện dân dụng (Chuơng 2: Máy biến áp)

-Thùc hiÖn ®îc c¸c bíc tÝnh to¸n:X¸c ®Þnh c«ng suÊt,tÝnh to¸n m¹ch tõ,tÝnh sè vßng d©y cña c¸c cuén d©y,tÝnh tiÕt diÖn d©y quÊn,tÝnh diÖn tÝch cöa sæ lâi thÐp,s¾p xÕp d©y quÊn trong cöa [r]

(1)

hơng2.Máy biến áp a/ Mục tiêu học:

1 kiến thức:

- Nắm đợc khái niệm chung máy biến áp

- Hiểu đợc công dụng,cấu tạo nguyên lý làm việc MBA 2 Kĩ năng:

- Làm đợc số loại tập MBA

- Đọc đợc số liệu định mức MBA biết phân loại MBA

3 Thái độ:

- HS liên hệ thực tế để thấy đợc vai trò MBA truyền tải phân phối điện

B/ Chuẩn bị giảng:

- Nghiên cứu 7-SGK

- c ti liệu tham khảo liên quan đến giảng - Vật mẫu: Lá thép kỹ thuật điện(lõi thép)

c/ Tiến trình dạy:

Tiết 16 - kh¸I niƯm chung vỊ m¸y biÕn ¸p

1/ổn định lớp:

KiĨm tra sÜ sè líp häc

2/KiĨm tra bµi cị:

Câu hỏi: Trình bày cách sử dụng vạn kế để đo điện trở?

3/Đặt vấn đề vào mới:

Trong sống sinh hoạt nh sản xuất,chúng ta hay gặp MBA.Vậy MBA có công dụng gì? Có loại MBA nào? Cấu tạo nguyên lý làm việc MBA sao?Chúng ta hÃy nghiên cứu

4/Nội dung giảng mới:

Hoạt động 1: (12phút) Tìm hiểu cơng dụng máy biến áp.

Hoạt động GV HS Nội dung

*GV đặt câu hỏi:

+Để biến đổi điện áp dòng điện xoay chiều từ điện áp cao xuống điện áp thấp ngợc lại,ta dùng loại máy điện nào?

(M¸y biÕn áp)

+Em hay gặp MBA đâu?

( Truyền tải phân phối điện năng) +Em giải thích cần có MBA tăng áp đầu đờng dây MBA hạ áp cuối đờng dây?

(*Phải có MBA đầu đờng dây vì: - Cùng công suất truyền tải đ-ờng dây,nếu tăng điện áp dịng điện giảm,từ giảm tiết diện dây dẫn,dẫn tới hạ giá thành đờng dây tải điện

- Khoảng cách xa cần điện áp cao.Hiện nay,đẻ truyền tải điện

I/ Khái niệm chung máy biến áp:

1.Công dụng:

- Máy biến áp có vai trò quan trọng thiếu truyền tải phân phối điện

*S h thng truyn ti v phân phối điện năng:

Chó dÉn:

1.Máy phát điện 2.MBA tăng áp

3.Đờng dây truyền tải 4.MBA hạ 5.Các hộ tiêu thụ

Bi7- Một số vấn đề chung máy biến áp

(Bài gồm tiết: tiết 16,17) Ngày soạn: 15/10/2008

C

(2)

công suất lớn xa,ngời ta phải dùng hệ thống đờng dây tải điện có điện áp cao: 35; 110; 220 ; 400; 500KV.Song thực tế máy phát có khả phát điện từ n 21 KV

Vì phải có MBA tăng áp đầu đ-ờng dây truyền tải

*Phải có MBA hạ áp cuối đờng dây vì: Các hộ tiêu thụ thờng yêu cầu điện áp thấp từ 0,2 đến 0,6KV)

- Máy biến áp đợc dùng công nghiệp(nh hàn điện ),trong đời sống gia đình,trong kĩ thuật điện tử(ghép nối tín hiệu tầng khuếch đại lọc,làm nguồn cho thiết bị điện,điện tử nh biến áp loa,biến áp trung tần )

Hoạt động 2: (8phút) Tìm hiểu định nghĩa máy biến áp.

*GV nêu định nghĩa MBA vẽ kí hiệu sơ đồ MBA lên bảng

*GV hái:

+ Theo em cuộn dây cuộn dây sơ cấp,cuộn dây cuộn dây thứ cấp?

2.Định nghĩa máy biÕn ¸p:

- Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lí cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp xoay chiều khác nhng giữ nguyên tần số

- Trong vẽ sơ đồ điện,MBA đợc ký hiệu nh sau:

- Cuộn dây nối với nguồn gọi cuộn dây sơ cấp kí hiệu đại lợng U1, I1, N1,P1

- Cuộn dây nối với tải gọi thứ cấp kí hiệu đại lợng U2, I2, N2, P2

Hoạt động 3: (7phút) Tìm hiểu số liệu định mức MBA.

*GV diƠn gi¶i:

Các số liệu định mức MBA quy định điều kiện kỹ thuật MBA,do nhà máy chế tạo quy định thờng ghi nhãn hiệu MBA nh:Công suất định mức,điện áp sơ cấp định mức,dòng điện sơ cấp định mức,dòng điện thứ cấp định mức,tần số định mức

*GV cần lu ý với HS rằng: MBA làm việc không đợc vợt trị số định mức ghi nhã máy biến áp

3/ Các số liệu định mức ca MBA:

a)Dung lợng hay công suất đinh mức Sđm:

Là công suất toàn phần(hay biểu kiến)của MBA.Đơn vị: Vôn-Ampe(VA) kilôvôn-ampe (KV)

b)in ỏp s cp nh mc U1m:

Là điện áp dây quấn sơ cấp Đơn vị: Vôn (V) kilôvôn (KV)

c)Dũng in s cp nh mức I1đm thứ

cấp định mức I2đm:

Là dòng điện dây quấn SC TC ứng với công suất điện áp định mức

Đơn vị: Ampe (A) kilôampe (KA) S®m= U1®m.I1®m = U2®m.I2®m

d)Tần số định mức fđm (Hz):

Thờng máy biến áp điện lực có tần số công nghiệp 50 Hz

(3)

Hoạt động 4: (6phút) Tìm hiểu phân loại máy biến áp.

Hoạt động GV v HS Ni dung

*GVđa cách phân loại MBA.Ngời ta

thờng phân loại theo công dụng 4.Phân loại máy biến áp- Máy biến áp điện lực: Dùng truyền tải: phân phối điện

- Máy biến áp tự ngẫu: Biến đổi điện áp phạm vi không lớn dùng để mở máy động điện xoay chiều

- Máy biến áp cơng suất nhỏ:Dùng cho thiết bị đóng cắt,các thiết bị điện tử gia đình

- M¸y biến áp chuyên dùng:Dùng cho lò luyện kim, thiết bị chỉnh lu, điện phân, MBA hàn điện

- Máy biến áp đo lờng:Dùng giảm điện áp dòng điện đa vào đồng hồ đo điện - Máy biến áp thí nghiệm:Dùng để thí nghiệm điện áp cao

5/Cđng cè vµ híng dÉn vỊ nhµ:

- GV tổng hợp theo đề mục

- Yêu cầu HS tìm hiểu cấu tạo nguyên lý làm việc MBA

Tit 17- cấu tạo nguyên lý làm việc máy biến áp 1/ổn định lớp:

Câu hỏi: Trình bày khái niệm MBA? Các thơng số định mức MBA?

3/Néi dung bµi gi¶ng:

Hoạt động 1: (15phút) Tìm hiểu cấu tạo máy biến áp.

*GV vẽ sơ đồ cấu tạo MBA pha lên bảng yêu cầu HS vẽ vào

*GV cấu tạo MAB sơ đồ để HS nhận biết tỡm hiu thc t

*GV cần giải thích cho HS thÊy râ: Lâi thÐp gåm phÇn:

+ Trụ: Là nơi đặt dây quấn + Gơng: Để khép kín mạch từ *GV đặt câu hỏi:Tại lõi thép lại đ-ợc tạo nhiều thép KTĐ mỏng mà không chế tạo khối thộp?

II/ Cấu tạo nguyên lý làm việc của máy biến áp.

1.Cấu tạo Máy biến áp.

Gåm bé phËn chÝnh:

- Lâi thÐp: tạo thành mạch từ khép kín - Bộ phận dẫn điện : gồm cuộn dây quấn sơ cấp thứ cấp

- Vỏ máy : Để bảo vệ làm mát cho máy biến áp

a)Lõi thép.

- Công dụng: dùng làm mạch từ, đồng thời làm khung quấn dây

- Hình dáng lõi thép: thờng đợc chia làm loại: kiểu bọc(dây quấn đợc lồng trụ giữa), kiểu lõi (dây quấn đợc lồng trụ)

Lõi thép đợc ghép thép KTĐ dày khoảng 0,3 0,5mm thép hợp kim có thành phần silíc,bên ngồi có sơn phủ êmay cỏch in

b)Dây quấn máy biến áp

M¹ch tõ

I2 I1

T¶i

U2 U1

(4)

(Khi từ thông qua lõi thép biến thiên làm xuất sđđ cảm ứng.Nếu khối thép vật dẫn,sđđ tạo ra dịng khép kín,đó dịng điện xốy hay dịng pu-cơ.Nó làm nóng lõi thép gây tổn thất lợng,làm nóng máy dẫn đến giảm độ cách điện).

-Thờng làm đồng đợc tráng men bọc cách điện vải mềm có độ bền học cao,khú t,dn in tt

Dây điện có hai cuộn: cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp: dây quấn nối với nguồn cuộn sơ cấp,dây quấn nối với tải cuộn thứ cấp

c)Vỏ máy.

Thng làm kim loại,dùng để bảo vệ máy đồng thời nơi để gá lắp đồng hồ đo điện,đèn báo,chuông báo,ổ lấy điện…

Hoạt động 2: (20phút) Tìm hiểu nguyên lý làm việc máy biến áp.

*GV giải thích tợng cảm ứng điện từ câu hỏi sau:

+Cho dũng in bin i qua cuộn dây,trong cuộn dây sinh đại lợng nào?

(Từ trờng biến đổi).

+ Nếu đặt cuộn dây thứ hai vào từ trờng cuộn dây thứ cuộn dây thứ hai sinh i lng no?

(Sđđ cảm ứng dòng điện cảm ứng)

*GV nhn mnh:Hai cun dây đặt sát nhau mức độ cảm ứng điện càng mạnh.Mức độ tăng lên mạnh hai cuộn dây lõi thép,đặc biệt trên một mạch từ khép kín.

*GV nêu cho HS thấy đợc nguyên lý làm việc MBA dựa tợng cảm ứng điện từ

*GV minh hoạ hình vẽ để từ thơng móc vịng qua hai cuộn dây

C©u hái: MBA nh gọi MBA tăng áp,MBA hạ ¸p?

*GV cần dẫn để HS thẩy: MBA vận hành với nguồn điện xoay chiều.Tuyệt đối không nối với nguồn chiều nối cuộn dây sơ cấp với nguồn chiều,MBA phát nóng

cháy thời gian ngắn.Vì dòng điện chạy cuộn sơ cấp tăng lớn

2.Nguyên lý làm việc máy biến áp.

a)Hiện tợng cảm øng ®iƯn tõ

Cho dịng điện biến đổi qua cuộn dây dẫn điện sinh từ trờng biến đổi.Nếu đặt cuộn dây thứ hai vào từ trờng cuộn dây thứ cuộn dây thứ hai sinh sức điện động cảm ứng.Dòng điện cảm ứng biến đổi tơng tự nh dịng điện sinh tồn suốt thời gian từ thông biến đổi đợc trì.Đó tợng cảm ứng điện từ

b)Nguyªn lý làm việc máy biến áp.

Khi ta nối dây quấn sơ cấp máy biến áp vào nguồn điện xoay chiều có điện áp U1,trong

dây quấn sơ cấp có dòng điện I1chạy qua,và

sinh từ thông biến thiên.Do mạch từ khép

kín nên từ thông móc vòng qua hai cuộn dây sơ cấp thứ cấp sinh

cuộn TC sđđ cảm ứng E2 tỉ lệ với số vòng

dây N2.Đồng thời từ thông biÕn thiªn cịng

sinh cn SC mét sđđ tự cảm E1 tỉ lệ

với số vòng d©y N1

* NÕu bá qua tỉn thÊt ®iƯn ¸p,ta cã: U1 = E1 ; U2 = E2

Do đó: U1

U2

=E1

E2

=N1

N2

=K (HÖ sè MBA) - Nếu K<1 ta gọi MBA tăng áp

- Nếu K>1 ta gọi MBA giảm áp *Công suất MBA nhận từ nguồn là:

S1 = U1.I1

C«ng suÊt MBA cÊp cho phụ tải là: S2 = U2.I2

Nếu bá qua tỉn hao,ta cã: S1 = S2 nªn

U1.I1 = U2.I2 hay U1 U2

=I2 I1

=K

Nh vậy,nếu tăng điện áp K lần đồng thời dịng điện giảm K ln v ngc li

4/Tổng hợp-Đánh giá-Giao nhiệm vụ cho HS

- GV tãm t¾t bè cục học yêu cầu học sinh xem kỹ lại học - Giao tập nhà: Trang 43 – SGK

(5)

Bµi8- tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p mét pha

a/ Mục tiêu học: 1 kiến thức:

-HS nắm đợc quy trình chung để tính tốn thiết kế MBAmột pha công suất nhỏ -Hiểu đợc yêu cầu,cách tính bớc thiết kế MBA pha cụng sut nh

2 Kĩ năng:

-Thc hin đợc quy trình chung để tính tốn thiết kế MBAmột pha công suất nhỏ -Thực đợc bớc tính tốn:Xác định cơng suất,tính tốn mạch từ,tính số vịng dây cuộn dây,tính tiết diện dây quấn,tính diện tích cửa sổ lõi thép,sắp xếp dây quấn cửa sổ

3 Thái độ:

- HS cã ý thức tìm hiểu cách tính toán thiết kế MBA liên hệ thực tế

- Đọc tài liệu tham khảo liên quan n bi ging

c/ Tiến trình dạy:

TiÕt 18

quy trình chung để tính tốn thiết kế máy biến áp pha cơng suất nhỏ - tính tiết diện trụ quấn dây lõi thép

KiÓm tra sÜ sè líp häc

Câu hỏi: Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc máy biến áp? 3/Đặt vấn đề vào mới:

Muèn thiÕt kÕ m¸y biÕn áp pha công suất nhỏ ta phải thực quy trình nh nào?Chúng ta hÃy nghiên cứu néi dung bµi

4/Nội dung giảng mới: Hoạt động 1: (10phút)

Tìm hiểu quy trình chung để tính tốn thiết kế MBA pha công suất nhỏ

*GV diƠn gi¶i:

Việc tính tốn xácMBA chế độ có tải phức tạp phải giải giới hạn tănh nhiệt độ tối đa sụt áp giới hạn cho phép.Để giải vấn đề này,khi tính tốn cần phải tiến hành số phép tính phức tạp.Trong này,chúng ta sử dụng ph-ơng pháp dựa vào kết thực nghiệm,đơn giản nhng đảm bảo tính xác

*GV ®a c¸c bíc tÝnh toand thiÕt kÕ MBA

*GV hớng dẫn HS cách chọn cơng suất MBA gia đình.Giải thích

I/Quy trình chung để tính tốn thiết kế MBA pha công suất nhỏ.

*TÝnh toán thiết kế MBA gồm b-ớc sau :

1 Xác định cơng suất Máy biến áp 2.Tính tốn mạch từ

3.Tính số vòng dây cuộn dây 4.TÝnh tiÕt diƯn d©y qn

5.TÝnh diƯn tÝch cưa sỉ lâi thÐp

*Chän c«ng st MBA ®iỊu chØnh:

Cơng suất Tính tốn MBA đợc tính theo cơng thức sau:

Stt = K® ∑

Pi

cosϕi

(1+kdt) (VA)

(6)

th«ng sè c«ng thøc

*GV đa ví dụ,tính tốn cụ thể để HS dễ hiểu

*GV giả thích: Ta coi dùng lị sởi bỏ quạt,tủ lạnh ngợc lại.Khi dùng ti vi khơng dùng quay băng.Do phụ tải lớn gồm đèn ống 40W,lò sởi 550W,ấm đun nớc 1500W,ti vi 100W

Trong đó:

-Kđ hệ số đóng đồng thời lấy

0,61 tuỳ theo số tải nhiều hay tính hot ng ng thi ca chỳng

-Pi công suất thiết bị mắc vào

mạch

- cos hệ số công suất thiết bị mắc vào mạch,cụ thể:

+ốn si t dụng cụ nhiệt điện cos =

+Đèn ống,tủ lạnh,máy điều hòa:

cos = 0,4 0,6 +Quạt điện: cos = 0,6 0,8

+Máy thu thu hình:

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 sởi 550W,ấm đun nớc 1500W,1ti vi 100W,1máy quay băng 80W.Điện áp cao điểm 130V,bình thờng 220V

Giải Lấy kdt=20% ; Kđ=1,ta có:

Stt= (40

0,4+550+1500+ 100

0,9)×(1+0,2) =2605

VA

Ta có dòng điện tính toán phía sơ cấp là: Itt=

Stt Umin

=2605

130 ≈20A

Nh vËy:

Máy biến áp đợc chọn phải có cơng suất lớn Stt cờng độ dịng điện sơ cấp

lín h¬n Itt

Hoạt động 2: (15phút)

Tìm hiểu cách xác định công suất Máy biến áp chọn mạch từ Máy biến áp.

Hoạt động GV HS Ni dung

*GV đa hai cách tính:

- Dựa vào hiệu suất thì:

=P2 P1

P1=

P2

- Dựa vaò công thức:

S1 = S2 = U2.I2 ⇒ S®m = U2.I2

* GV thuyÕt tr×nh:

Khi chọn mạch từ,cần ý trụ cửa sổ.Trụ mạch từ phải có tiết diện phù hợp với cơng suất máy.Cửa sổ phải có kích thớc phù hợp để đặt vừa

II/C¸c bíc tÝnh to¸n thĨ MBA mét pha c«ng st nhá.

1.Xác định cơng suất MBA:

- C«ng st cđa cn sơ cấp MBA(P1)có thể tính

từ công suất cn d©y thø cÊp MBA(P2)nhê

biĨu thøc: P1=

P2

η (VA)

Trong đó:

 - HiƯu st cđa MBA (thêng lÊy  = 0,850,95).Công suất MBA nhỏ

càng nhỏ

- NÕu hiƯu st cđa MBA cao th×: S1 = S2 = U2.I2

Công suất MBA cần chế tạo là: Sđm = U2.I2

(U2,I2 - in ỏp,dũng điện thứ cấp định mức

MBA theo yªu cÇu thiÕt kÕ)

(7)

cuộn dây Mạch từ MBA nhỏ thờng mạch từ kiểu bọc,đợc ghép thép chữ E chữ I (hình 8.1) có thơng số nh sau: a: chiều rộng trụ quấn dây

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

h: chiỊu cao cđa sỉ

a/2: độ rộng thép chữ I

Đối với loại MBA công suất nhỏ,khi chọn mạch từ cần xét đến tiết diện trụ lõi thép mà đặt cuộn dây

Hoạt động 3: (7phút)Tìm hiểu cách tính diện tích trụ quấn lõi thép.

Hoạt động 4: (8phút) Tìm hiểu bảng 8-2 trang 46-SGK.

*GV đa bảng 8-2 diện tích trụ dây quấn tơng ứng với công suất MBA tần số 50 Hz

Bảng 8-2 Diện tích trụ quấn tơng ứng với công suất MBA (Tần số 50 Hz)

b a/2 c a c

h

h a/2 a/2

Hình 8.1

(8)

Công suất MBA(VA) Diện tích hữu ích Shi (cm(Để tính số l¸ thÐp) 2)

DiƯn tÝch thùc tÕ St (cm2) (Để tính khuôn quấn dây)

kl = 0,9 kl = 0,8 kl= 0,7

10 3,8 4,2 4,7 5,4

15 4,7 5,2 5,8 6,6

20 5,4 6,0 6,7 7,7

25 6,0 6,7 7,5 8,6

30 6,6 7,3 8,2 9,4

35 7,1 7,9 8,9 10,1

40 7,6 8,4 9,5 10,8

45 8,1 8,9 10,1 11,5

50 8,5 9,4 10,6 12,1

55 8,9 9,9 11,1 12,7

60 9,3 10,3 11,6 13,3

Công suất MBA(VA) Diện tích hữu ích Shi (cm(Để tÝnh sè l¸ thÐp) 2)

DiƯn tÝch thùc tÕ St (cm2) (Để tính khuôn quấn dây)

kl = 0,9 kl = 0,8 kl= 0,7

65 9,7 10,8 12,1 13,8

70 10,0 11,2 12,6 14,3

75 10,4 11,6 13,0 14,9

80 10,7 11,9 13,4 15,3

85 11,1 12,3 13,8 15,8

90 11,4 12,7 14,2 16,3

95 11,7 13,0 14,6 16,7

100 12,0 13,3 15,0 17,1

150 14,7 16,3 18,4 21,0

200 17,0 18,9 21,2 24,2

250 19,0 21,1 23,7 27,1

300 20,8 23,1 26,0 29,1

350 22,5 24,9 28,1 32,1

400 24,0 26,7 30,0 34,3

450 25,5 28,3 31,8 36,4

500 26,8 29,8 33,5 38,3

550 28,1 31,3 35,2 40,2

600 29,4 32,7 36,7 42,0

650 30,6 34,0 38,2 43,7

700 31,8 35,3 39,7 45,4

750 32,9 36,5 41,1 47,0

800 33,9 37,7 42,4 48,5

850 35,0 38,9 43,7 50,0

900 36,0 40,0 45,0 51,4

950 37,0 41,1 46,2 52,8

1000 38,0 42,2 47,4 54,2

1500 46,5 51,6 58,1 66,4

2000 53,7 59,6 67,1 76,7

*GV đa tập để HS tra theo bảng để tìm diện tích trụ dây quấn t-ơng ứng MBA

Bµi tËp:

Hãy chọn mạch từ để quấn MBA cơng suất 30VA,có điện áp sơ cấp là U1=220V,điện áp thứ cấp U2= 12V,hiệu suất MBA  = 0,7.

(9)

(Tra bảng 8-2,ta có diện tích hữu ích trụ thép Shi = 6,6cm2) 4/Tổng hợp-Giao nhiệm vụ cho HS

- GV tãm t¾t bè cơc học yêu cầu học sinh xem kỹ lại bµi häc

- Giao bµi tËp vỊ nhµ: Xem lại học tìm hiểu cách tính toán số vòng dây cuộn dây cách tính tiết diƯn d©y qn,tÝnh diƯn tÝch cưa sỉ lâi thÐp

Tiết 19

tính số vòng dây cuộn d©y-tÝnh tiÕt diƯn d©y qn-tÝnh diƯn tÝch cưa sỉ lâi thép-sắp xếp dây quấn cửa sổ

1/n nh lp:

2/Kiểm tra cũ:

Câu hỏi: HÃy viết công thức tính diện tích hữu ích,diện tích thực trụ quấn dây của lõi thép giải thích thông số?

3/Nội dung giảng:

Hoạt động 1: (10phút) Tìm hiểu cách tính số vịng dây cuộn dây.

*GV diƠn gi¶i:

Với MBA tần số định,số vịng cuộn dây phụ thuộc vào tiíet diện trụ lõi thép chọn chất l-ợng lõi thép.Có nhiều cách tính số vịng dây cuộn dây,Trong khn khổ học,chúng ta chọn cách tính qua đại lợng trung gian “số vịng/vơn”,ký hiệu n-số vịng tơng ứng cho vơn điện áp sơ cấp hay th cp

*HS kẻ ghi bảng 8-3

*GV

Câu hỏi: Tại số vòng dây cuộn TC lại cộng thêm 10% điện áp TC?

(Trong công thức tính N2,10%U2là lợng

st ỏp có tải dây quấn TC) *GV đa ví dụ để HS áp dụng tính tốn

*GV híng dẫn HS làm ví dụ cách

3.Tính số vòng dây cuộn dây.

- tớnh đợc số vòng dây cuộn dây,ta xem bảng 8-3 quan hệ tiết diện lõi thép số vịng/vơn (với tần số 50Hz cờng độ từ cm B = 1,2T)

*Bảng 8-3.Quan hệ tiết diện lõi thép số vòng /vôn

Vi tn số 50Hz cờng độ từ cảmB = 1,2T

Tiết diện lõi thép

hữu ích(cm2) Số vòng/vôn

4 9,5

6 6,3

8 4,7

10 3,8

12 3,2

14 2,7

16 2,4

18 2,1

20 1,9

22 1,7

24 1,6

26 1,5

28 1,4

30 1,3

Từ ta tính đợc số vịng dây cun SC: N1 = U1.n

Số vòng dây cuén TC:

N2 = (U2 + 10%U2).n

Ví dụ:

Tính số vòng dây quấn cho MBA với thông số sau: công suất 30VA,có điện áp sơ cấp U1=220V,điện áp thứ

cấp lµ U2 = 12V,hiƯu st MBA  = 0,7

(10)

đặt câu hỏi gợi mở:

+Đề ch S = 30VA,từ ta có thơng số nào?

+Tìm đợc Shita tìm đợc đại lợng no?

+HÃy tính N1và N2?

-Từ thông số S =30VA,tra bảng 8-2 ta có diện tích hữu ích cđa trơ thÐp lµ:Shi=6,6cm2

-Từ tra bảng 8-3 lấy số vịng/vơn là: 4,7 vịng/V(có thể lấy n=5vịng/vơn) Vậy số vòng dây sơ cấp là:

N1 = 220.5 = 1100 (vòng)

Số vòng dây cuộn TC lµ:

N2 = (12+1,2).5 = 66(vịng) Hoạt động 2: (10phút) Tìm hiểu tính tiết diện dây quấn.

*GV gi¶i thÝch:

Tiết diện dây quấn cuộn dây SC TC tỉ lệ thuận với dòng điện tỉ lệ nghịch với mật độ dòng điện cho phép

Vậy mật độ dịng đện cho phép gì?

*HS ghi chép bảng (8-4) mật độ dòng điện cho phép để tính tốn

GV đa bảng 8-5 đẻ HS tra bảng

4.Tính tiết diện dây quấn (hoặc đờng kính dây quấn).

a)TÝnh tiÕt diƯn d©y quÊn.

- Mật độ dòng điện cho phép(A/1mm2) là

số ampe/1mm2 dây dẫn vận hành liên

tục mà khơng sinh phát nóng nguy hiểm tổn thất lớn,đợc xác định thực nghiệm.Công suất MBA nhỏ mật độ dịng điện cho phép lớn

Bảng8-4.Mật độ dịng điện cho phép

Cơng suất(VA) Mật độ dòng điệncho phép(A/mm2)

50

50 100 3,5

100 200

200 500 2,5

500 1000

Vậy tiết diện dây quấn đợc tính nh sau: Sdd = I

J (mm2)

Trong đó:

- Sdd tiết diện dây quấn (mm2)

- I cờng độ dòng điện (A)

- J: mật độ dịng điện cho phép(A/mm2).

b)Tính đờng kính dây quấn.

Để đơn giản tính tốn,ta tra bảng để tìm tiết diện đờng kính dây quấn sau tính đợc dịng điện SC TC.Sau tính đợc tiíet diện dây quấn,ta tiến hành tra bảng 8-5 đựoc giá trị đờng kính dõy qun hoc ngc li

Bảng 8-5. Đờng kính dây dẫn theo tiết diện dây

Đờng kính dây dÉn

(mm) TiÕt diƯn d©y dÉn(mm2)

0,07 0,0038

0,08 0,0050

0,09 0,0063

0,1 0,0078

(11)

*HS ghi chép bảng (8-5) làm t liÖu

0,14 0,015

0,15 0,017

0,18 0,025

0,20 0,031

0,22 0,038

0,25 0,049

0,30 0,070

0,35 0,096

0,40 0,125

0,45 0,159

0,50 0,196

0,60 0,283

0,70 0,38

0,80 0,50

Hoạt động 3: (15phút) Tìm hiểu tính diện tích cửa sổ lõi thép.

*GV vẽ hình dẫn cho HS thấy rõ cửa sổ lõi thép MBA

Hình 8.2-Dây quấn cửa sổ máy biến áp

1.Dây quấn SC 2.Dây quấn TC

*GV đa cách tính cửa sổ lõi thép *GV giải thích hệ số lấp đầyKl:

Trong thc t cũn thêm phần cách điện khoảng hở,ngời ta dùng hệ số lấp đầy cửa sổ Kl đợc cho bảng 8-6

Bảng 8- Hệ số lấp đầy cửa sổ Công suất MBA(VA) Hệ số lấp đầy(Kl)

10 100 0,2

100 500 0,3

500 trë lên 0,4

Bảng 8-7.Số vòng dâyêmay cm2

Đờng kính dây trần (mm)

ng kớnh dõy c cỏch in

êmay(mm)* Số vòng/cm

2

10/100 0,115 5500

12/100 0,14 4000

13/100 0,15 3600

5.TÝnh diƯn tÝch cưa sỉ lâi thÐp.

- Hình chữ nhật bị bao bọc mạch từ khép kín gọi cửa sổ lõi thép,đó thơng số quan trọng tính tốn

- Diện tích cửa sổ đợc tính nh sau: Scs = h.c

(Theo kinh nghiÖm h3c sÏ tiÕt kiÖm

đ-ợc vật liệu hình dáng MBA đẹp)

C¸ch tÝnh diƯn tÝch cđa cưa sỉ lâi thÐp:



Cách1:

-Tính tổng tiết diện 2cuộn dây SC vµ TC chiÕm diƯn tÝch cưa sỉ lµ:

SSC = N1 Sdq ; STC = N2 Sdq

Trong đó:

+N1 , N2 số vòng dây cuộn sơ

cấp vµ thø cÊp

+ Sdq 1 , Sdq 2 tiết diện dây quấn SC TC

-Diện tích cửa sổ đợc tính: Scs = h.c

SSC+STC Kl

*Chó ý:

- NÕu cưa sỉ rộng lÃng phí vật liệu,cần chọn lõi thép nhỏ

- Nếu cửa sổ nhỏ yêu cầu sử lý theo cách sau:

+ Chọn lại lõi thép để có kích thc ca s theo yờu cu

+Tăng diện tích trụ quấn dây(tăng số

c

h

1

(12)

14/100 0,16 3100

15/100 0,17 2800

16/100 0,18 2500

18/100 0,20 2070

20/100 0,22 1720

22/100 0,245 1400

25/100 0,275 1140

30/100 0,325 810

35/100 0,38 590

40/100 0,43 470

50/100 0,535 305

60/100 0,64 215

70/100 0,74 160

80/100 0,84 125

90/100 0,95 100

thép)để giảm số vòng dây

+Giảm tiết diện dây dẫn(giảm công suất MBA)

Cách2:

- Tra bảng số vòng dây/1cm2(Bảng 8-7).

- T ú tin hnh tớnh din tích cửa sổ lõi thép:

Scs = h.c

N1

n1

+N2

n2

n1- Số vòng dây/cm2 cuộn sơ cấp

n2- Số vòng dây/cm2 cuộn thứ cấp Chú ý:

* Các cỡ dây có thay đổi chút ít tuỳ theo nhà chế tạo.

Hoạt động 4: (5phút) Tìm hiểu xếp dây quấn cửa sổ.

Hoạt động GV HS Ni dung

*GV đa bớc xếp d©y qn cưa sỉ

*GV kết luận: Tra bảng sẵn có theo phơng pháp tính tốn trên,chúng ta xác địnhấcc thơng số bt k mt MBA nh no

6.Sắp xếp dây quấn cửa sổ.

-Tính số vòng dây lớp:

Số vòng dây lớp= - -

-Tiếp ,tính số lớp dây quấn cách chia tổng số vòng cho số vòng lp:

Số lớp dây quấn =

4/Tổng hợp-Đánh gi¸-Giao nhiƯm vơ cho HS

- GV tóm tắt bố cục học yêu cầu học sinh xem kỹ lại học - Giao tập nhà: Làm tập trang 54-SGK

ĐK dây có cách điện

(13)

Bài9- Thùc hµnh

(Bài gồm tiết: Từ tiết 20 đến tiết 22) Ngày soạn: 26/10/2008

a/ Mục tiêu học:

1 kiến thức:

-HS nắm đợc cấu tạo máy biến áp

-HS nắm đợc trình tự tính tốn thiết kế MBAmột pha công suất nhỏ

2 KÜ năng:

-Tớnh toỏn thit k c mỏy biến áp pha công suất nhỏ

3 Thái độ:

-HS cã ý thøc t×m hiĨu cấu tạo tính toán thiết kế MBA 1pha công suất nhỏ

B/ Chuẩn bị dạy:

- Đọc tài liệu tham khảo liên quan đến giảng

- MBA pha công suất nhỏ (đã tháo vỏ): nhóm máy -Thớc kẻ,thớc cặp,(hoặc pan me) cho nhóm

-PhiÕu häc tËpB¶ng 9-2 SGK

c/ TiÕn trình dạy:

Tit20- tỡm hiu cu to mỏy biến áp. 1/ổn định lớp:

KiÓm tra sĩ số lớp học

2/Nêu mục tiêu thực hành: GV yêu cầu HS - Quan sát mô tả cấu tạo Máy biến áp - Đo kích thíc lâi thÐp

- Đo đờng kính dây quấn sơ cấp thứ cấp - Đo kích thớc cửa sổ lõi thép

3/Néi dung bµi thùc hµnh:

Hoạt động 1: (35phút) Tìm hiểu cấu tạo MBA pha công suất nhỏ.

*Gvchia lớp thành nhóm thực hành *Mỗi nhóm HS nhận thiết bị dụng cụ thực hành

*GV giao nhiệm vụ cho HS yêu cầu thực hành theo nội dung nh nêu mục tiêu thc hnh

I/Tìm hiểu cấu tạo Máy biến áp

Bảng 9-1.Mô tả cấu tạo Máy biến áp

Lâi thÐp D©y qn Cưa sỉ lâi thÐp

(14)

* HS đo ghi kết vào bảng mô tả cấu tạo máy biến áp (9-1)

Hoạt động 2: (7phút) Tổng hợp-Đánh giá

*GV yêu cầu HS nêu lại bớc thực hành theo nội dung thực hành trên.Từ đánh giá nhận thức HS

*GV thu phiÕu thùc hµnh nhóm

-Viết phiếu thực hành

TiÕt21

tìm hiểu trình tự tính toán thiết kế Máy biến áp 1/ổn định lớp:

2/Kiểm tra cũ:

Câu hỏi1:

Hãy nối cột A với cột B để đợc thứ tự bớc thiết kế MBA cho hơp lý?

Néi dung c¸c bíc Thø tù c¸c bíc

Tính toán mạch từ

Xỏc nh cụng sut MBA

TÝnh tiÕt diƯn d©y qn

Tính số vòng dây cuộn dây

TÝnh diƯn tÝch cđa cưa sỉ lâi thÐp

Câuhỏi 2:

Trình bày nội dung tính toán mạch từ? 3/Nêu mục tiêu thực hµnh;

*GV u cầu nhóm HS,từng HS trình bày bớc,cơng thức tính bớc điều cần ý bớc theo bảng in sẵn

Hoạt động 1: (25phút)Tìm hiểu trình tự tính toán thiết kế máy biến áp.

*GV ph¸t phiÕu häc tập cho HS yêu cầu HS trình bày vào phiÕu häc tËp

PhiÕu häc tËp

C¸c bíc tính toán

thiết kế Nội dung

Những điểm cÇn lu ý

1

Hoạt động 2: (10phút) Tổng hợp-Đánh giá -GV thu phiếu học tập

- GV nêu lại bớc để HS tự đánh giá kết thân

TiÕt22

tính tốn thiết kế máy biến áp pha cơng suất nhỏ 1/ổn định lớp:

(15)

Yªu cầu HS lập quy trình tính toán thiết kế máy biến áp pha công suất nhỏ vào bảng mẫu cã sè liƯu thĨ

Hoạt động 1: (10phút) Tính tốn thiết kế máy biến áp pha công suất nhỏ. *GV đa toán:

H·y tÝnh toán thiết kế MBA có thông số sau: - Điện áp sơ cấp 220V-50Hz.

- Điện áp thứ cấp 24V. - Công st 30VA

*GV híng dÉn HS tÝnh to¸n theo bảng mẫu nh sau:

Các bứơc tính toán

thiÕt kÕ KÕt qu¶

1.Xác định cơng suất

máy biến áp. Công suất MBA: S1 = S2 = 30VA

2.Tính toán mạch từ.

Tiết diƯn trơ qn d©y cđa lâi thÐp:

Shi = 1,2 √Sdm =1,2 √30 = 6,6cm2

St = Shi

kl

= 6,6

0,9 = 7,3cm2

(kl = 0,9 biến áp dùng gia đình)

3.Tính số vòng dây của cuộn dây.

Chọn số vòng dây/vôn: n = 5vòng/V(Theo bảng 8-3) - Số vòng dây cuộn sơ cấp là:

N1 = U1.n = 220.5 = 1100 vßng

- Số vòng dây cuộn thứ cấp là:

N2 = (U2 + 10%U2).n = (24 + 2,4).5 = 132 vßng

4.Tính tiết diện dây quấn đờng kính dây quấn.

Cơng suất MBA< 50VA nên ta chọn mật độ dòng điện cho phép J = 4A/mm2 (căn vào bảng 8-4).

-Tõ c«ng thøc: S1 = U1.I1  I1 =

S1

U1

=30

220=0,14A

S2 = U2.I2  I2 = S2 U2

=30

24 =1,25A

VËy tiÕt diƯn d©y quÊn SC vµ TC lµ:

Sdq 1=

I1 J1

=0,14

4 =0,035 mm

2

; Sdq 2 =

I2 J =

1,25

4 =0,31 mm

2 .

5.TÝnh diƯn tÝch cưa sỉ.

Ta cã: Scs

SSC+STC Kl

( vào bảng 8-6,ta chọn Kl = 0,2)

VËy: Scs 1100 0,035

+132 0,31

0,2 =397,1 mm

2

≈4 cm2

Hoạt động 2: (25phút)

Thùc hµnh tÝnh toán thiết kế máy biến áp pha công suất nhỏ.

*GV đa thông số MBA cÇn thiÕt kÕ:

VÝ dơ1: H·y tÝnh toán thiết kế MBA có thông số sau: - Điện áp sơ cấp 220V-50Hz.

- Điện áp thứ cấp 40V. - Công suÊt 50VA

* HS tù tÝnh to¸n thiÕt kÕ giê häc

(16)

VÝ dơ2: H·y tÝnh to¸n thiÕt kÕ MBA cã c¸c thông số sau: - Điện áp sơ cấp 220V.

- Điện áp thứ cấp 12V. - C«ng suÊt 70VA -  = 0,7

4/Tỉng hỵp-Giao nhiƯm vơ cho HS

- GV gọi HS nêu lại bớc tính tốn thiết kế MBA pha cơng suất nhỏ - GV yêu cầu HS trình bày cách tính tốn thiết kế ví dụ cho

- Giao bµi tËp vỊ nhµ:

H·y tÝnh to¸n thiÕt kÕ MBA cã thông số sau: - Điện áp sơ cấp 220V.

- Điện áp thứ cấp 24V. - C«ng suÊt 60VA - = 0,8

Bài10- Vật liệu chế tạo máy biến áp

a/ Mục tiêu học: 1 kiến thøc:

-HS nắm đợc số vật liệu thông dụng để chế tạo máy biến áp - Công dụng phạm vi sử dụng loại vật liu ú

Kĩ năng:

-Nhn bit đợc vật liệu thông dụng để chế tạo MBA nh vật liệu để chế tạo lõi thép,dây quấn

3 Thái độ:

- HS cã ý thức tìm hiểu vật liệu chế tạo MBA thực tế

- Đọc tài liệu tham khảo liên quan đến giảng - Chuẩn bị số vật liệu:

+Vật liệu dùng làm mạch từ: Lá thép kỹ thuật điện + Vật liệu dùng làm dây quấn: Dây ê may

+ Vật liệu cách điện: Nhựa,cao su

c/ Tin trỡnh giảng: 1/ổn định lớp:

Câu hỏi: Em cho biết mạch từ MBA đợc chế tạo nh nào?Tại ngời ta lại chế tạo nh vậy?

3/Đặt vấn đề vào mới:

(17)

MBA đợc chế tạo từ loại vật liệu nào?Chúng ta nghiên cu bi hc ny

4/Nội dung giảng:

Hoạt động 1: (12phút) Tìm hiểu vật liệu dùng làm mạch từ máy biến áp.

*GV đặt câu hỏi: Mạch từ MBA có cấu tạo nh th no?

*HS suy nghĩ trả lời

*GV giải thích tỉ lệ silíc: Tỉ lệ silíc nhiều dễ gãy,do khơng thể tăng mức.Để xác định cách t-ơng đối tỉ lệ silíc cần gấp thép lại.Nếu thép bị gãy tức tỉ lệ silíc thép cao,cịn loại thờng cong,khơng gãy

*GV giải thích cho HS hiểu việc chế tạo lõi thép MBA,cách đặt thép cho hợp lý

I/ Vật liệu dùng làm mạch từ:

- Mch từ MBA đợc ghép từ thép KTĐ dày từ 0,18 0,5mm.Tính chất thép KTĐ thay đổi theo tỉ lệ silíc (Loại tơn có tổn thất loại có chứa nhiều silíc: Tơn có 1% silíc tổn thất 3,6W/kg,tơn có 2,2% silíc tổn thất 2,4W/kg)

- Đẻ giảm tổn thất,các tôn dùng cho MBA công nghiệp đợc cách điện với lớp giấy mỏng dán mặt tôn lớp sơn cách điện - Các tôn cần có bề dày nh nhau,lá tơn mỏng,tổn thất cơng suất (W/kg) nhỏ

- Khi chế tạo lõi thép,có thể xếp xen kẽ một,hoặc sấp hai bốn thép.Tiết diện trụ lõi thép tăng lên cách xếp thêm thép,nhng khơng đợc xếp q mức bề dày lõi thép gấp ba lần bề rộng trụ việc quấn dây gặp khó khăn

- Để đơn giản cho việc chuẩn bị lõi thép,có thể sử dụng bảng quy cách mạch từ dùng với thép tiêu chuẩn sau:(Bảng 10-1)

Dựa vào bảng này, ta chọn thép KTĐ đẻ làm mạch t theo thit k

Bảng 10-1 Quy cách mạch từ dùng với thép KTĐ tiêu chuẩn

KÝch thíc l¸ thÐp (mm)

ChiỊu cao xÕp chång

(mm)

TiÕt diƯn lâi thÐp h÷u Ých

(cm2)

Träng lỵng lâi thÐp

(kg)

KÝch thíc cưa sỉ

(mm)

ChiỊu dµi của vòng thứ nhất (mm)

Số vòng/vôn với B=1,2T

f=50Hz

Trị số VA gần đúng lúc không tải B=1,2T

f=50Hz

75 x 75 20 3,6 0,560 17,5 x 55 92 10,6 17

- 30 5,4 0,840 - 112 26

- 40 7,2 1,120 - 132 5,25 34

- 50 1,400 - 152 4,2 43

90 x 90 25 5,6 1,020 20 x 65 112 6,8 38

- 35 7,8 1,430 - 132 4,85 53

- 45 10,1 1,840 - 152 3,75 69

- 55 12,3 2,250 - 172 3,1 84

Hoạt động 2: (8phút) Tìm hiểu vật liệu làm dây quấn máy biến áp.

*GV t cõu hi:

+Dây quấn MBA thờng làm vật liệu gì?Đặc tính sao?

II/Dây quấn Máy biến áp:

(18)

+Tiết diện dây quấn MBA thờng hình gì?

*GV lu ý víi HS: Trøoc qn MBA cÇn dù trï số lợng loại dây cho dây SC TC cđa MBA theo thiÕt kÕ

-D©y qn MBA cã công suất lớn thờng có tiết diện chữ nhật hình vuông,còn dây quấn MBA công suất nhỏ có tiết diện hình tròn

-Cỏc cun dõy cú th c thành bối thành lớp liên tục,vòng sát vòng kia.Cách quấn thành bối nhanh hơn,đợc dùng với điện áp khơng cao.Cách quấn thành lớp có cách điện đảm bảo cho máy vận hành an tồn cuộn dây chiếm chỗ

Hoạt động 3: (20phút) Tìm hiểu vật liệu cách điện máy biến áp.

*GV thuyết trình: Tuổi thọ MBA phụ thuộc phần lớn vào chất cách điện.Nếu cách điện khơng đầy đủ nguy hại,cịn cách điện qua mức làm tăng kích thớc giỏ thnh

Cách điện MBA gồm: - Cách điện vòng dây - Cách điện lớp dây

- Cách điện dây quấn với với vỏ

Bảng10-2

Giấy lót cách điện lớp

Đờng kính dây quấn

(mm) Giấy cách điện

<0,3 Giấy tô

0,3 0,6 GiÊy can

0,6 0,9 GiÊy cáp

III/Vật liệu cách điện máy biến áp:

1 Cách điện vòng dây.

Dây quấn MBA gồm 2loại:

- Loại dây bọc:Đợc cách điện lớp tơ tự nhiên hay nhân tạo vải sợi.Loại dây bọc dùng cxho cuộn dây đwocj ngâm tẩm

- Loi dõy tráng men: Đợc tráng lớp sơn êmay bên ngoài.Loại dây êmay đợc dùng nhiều để quấn MBA nhỏ.Nó có u điểm hút ẩm với độ cách điện nh kích thớc nhỏ loại dây bọc chịu đợc nhiệt độ cao

Tuy nhiên cần chọn loại dây êmay có lớp êmay đợc tráng bám vào dây, khơng chóc dùng móng tay cạo.Ngồi dây êmay cịn phải dễ uốn có độ đàn hồi qun khụng b góy

2 Cách điện lớp dây.

-Cách điện lớp dây nhiều lớp giấy paraphin tẩm nhựa cách điện

-Giy cỏch in gia cỏc lp cần phải thừa hai đầu cuộn dây.Với điện áp từ 100 200V,lõi cuộn dây khơng có má độ thừa 5mm.Để tránh bị tuột ra,cần thêm 2mm lớn thân cuộn dây đẻ sau gấp mép lại

B¶ng 10-2 cho ta sè liƯu giấy lót cách điện lớp

3.Cách điện dây quấn với nhau và với vỏ.

Điện áp thí nghiệm dây quấn dây quấn với vỏ máy biến áp bằng:

2U®m +1000V

(19)

*GV giải thích :Hệ số an toàn tỉ số điện áp chọc thủng điện áp định m ức

*GV lu ý với HS rằng:Cách tẩm nhúng cuộn dây vào nhựa cách điện khơng đảm bảo dây quấn có nhiều lớp.Cách tẩm có cịn có hại dây êmay,vì có chất tẩm nhựa nóng làm hỏng lớp êmay

Bảng 10-3 Điện áp đánh thủng số vật liệu cách điện

Vật liệu cách điện Điện áp đánh thủng(V)

GiÊy bãng

(15/1000,lo¹i dïng

cho tơ) 500

GiÊy bãng 3/100 500

GiÊy bãng 4/100 600

GiÊy dầu 5/100 1000

Vải dầu 5/100 3000

Bìa 1/10 800

B×a 5/10 4000

B×a 1mm 8000

Điện áp thí nghiệm không nhỏ 2000V

-Cách điện dây quấn cần chịu đựng đợc điện áp thí nghiệm phút mà khơng xảy phóng điện

-Nếu dùng giấy tẩm dầu dày 0,06mm chịu đợc điện áp đánh thủng 1000V,để cách điện 2000V số giấy (lấy hệ số an toàn 5):

2000

1000 = 10lớp

-Để cách điện dây quấn lõi thép,ng-ời ta dùng giấy bìa làm khuôn cho d©y qn

-Để hồn chỉnh tăng mức cách điện,các MBA đợc tẩm sơn cách điện.Nhng muốn cho việc tẩm đạt hiệu cao,cần phải sấy chân không tẩm dới áp lực để chất tẩm thấm sâu vào khe hở cuộn dây Bảng 10-3 cho điện áp đánh thủng số giấy vải cách điện dùng cho MBA(trị số trung bình để tham khảo,có thể thay đổi theo nhà chế tạo)

5/Cđng cè vµ híng dÉn vỊ nhµ:

- GV tổng hp bi theo mc

- Yêu cầu HS tìm hiểu tên gọi công dụng số vật liệu cách điện máy biến áp thực tÕ

Bµi11- Thùc hµnh

(Bài gồm tiết: Từ tiết 24 đến tiết 26) Ngày son: 31/10/2008

a/ Mục tiêu học:

1 kiÕn thøc:

-Chuẩn bị dụng cụ cần thiết cho quấn máy biến áp theo thiết kề -Làm đợc khung quấn dây theo thiết kế

2 KÜ năng:

Lm c thnh tho cỏc cụng vic chuẩn bị vật liệu làm khuôn quấn MBA

3 Thỏi :

Yêu thích công việc,luôn tìm hiĨu vµ vËn dơng vµo bµi thùc hµnh

B/ Chuẩn bị dạy: 1/chuẩn bị nội dung:

(20)

2/Chuẩn bị đồ dùng dạy học:

- Phích cắm điện, công tắc

- Bàn quấn dây, panh,đồng hồ đo điện,khoan,mỏ hàn,kìm loại,bút thử điện,tua vít,dao,kéo

- Lâi thép,dây quấn cuộn sơ cấp,thứ cấp,dây điện

-Vật liệu cách điện:Giấy cách điện,bìa cách điện,,băng dính,băng vải,ống ghen -Vật liệu khác: Sơn cách điện,nhựa thông,thiếc hàn,ốc,vít,thanh kẹp

c/ Tiến trình thực hành:

1/n định lớp:

2/ KiĨm tra bµi cị:

Câu hỏi: Trình bày vật liệu chế tạo dây quấn máy biến áp?Dây quấn MBA cần đảm bảo yếu tố gì?

Hoạt động 1: (10phút)

*GV đặt cõu hi:

-Mạch từ phải chuẩn bị nh nào? cần chú ý kích thớc gì?

-Dây quấn máy biến áp chuẩn bị nh thế nào?

-Vật liệu cách điện cần chuẩn bị những dụng cụ gì?

I/Chuẩn bị vật liệu chế tạo máy biến áp

- Mạch từ

- Dây qn m¸y biÕn ¸p

- VËt liƯu c¸ch ®iƯn cđa m¸y biÕn ¸p

Hoạt động 2: (60phỳt)

Tìm hiểu cách làm phần thân khuôn thực hành đo cắt thân khu«n.

*GV giải thích: Khn bìa làm khn quấn dây,cách điện dây quấn với lõi thép đồng thời làm giá đỡ dây quấn

*GV vẽ sơ đồ khai triển lên bảng giải thích cho HS hiểu

*GV phân thành nhóm yêu cầu nhóm thực hành đo cắt thân

II/Làm khuôn bìa(cốt cách điện hay lõi quấn dây).

1.Làm phần thân khuôn.

Phần thân khuôn phải phù hợp với lõi thép máy biến áp, có kích thớc lớn cạnh lõi thép từ 0,5 1mm Chiều dày bìa kho¶ng 1mm

VÝ dơ:

Trụ có kích thớc:41x68x146mm Ta cắt bìa theo hình khai triển,sau ghép lại thành khn để quấn dây

H×nh 11-1a Cách đo cắt thân khuôn

*Thực hành đo cắt thân khuôn.

(Các nhóm HS thực hành làm theo yêu cầu GV)

Phn dán

14

6

41

68

(21)

khuôn bìa theo kÝch thíc trªn

Hot ng 3: (50phỳt)

Tìm hiểu cách làm má khuôn bìa thực hành làm má khuôn b×a.

*GV giải thích:

Nếu máy biến áp nhỏ phải có thêm hai mặt bên gọi má

*GV vè sơ đồ mà khuôn lên bảng h-ớng dẫn HS cách đo làm má khuôn

*GV phân thành nhóm yêu cầu nhóm thực hành đo cắt má khn bìa theo s trờn

2.Làm má khuôn bìa.

-Cắt bìa nh hình vẽ,giữa khoét lỗ,gắn chặt vào thân để tạo thành má khn

-ChiỊu réng má khuôn phải nhỏ cửa sổ lõi thép

Hình 11-1b Làm má khuôn

*Thực hành làm má khuôn

(Các nhóm HS thực hành làm theo yêu cầu GV)

Chú ý:

-Lp mỏ khn khơng đủ độ cứng có thể bồi lớpgiấy bìa.

-Dùng loại cồn dán có độ cách điện tốt và chịu đợc nhiệt độ cao.

Hoạt động 4: (5phút) Tìm hiểu cách làm cốt gỗ.

*GV hớng dẫn HS cách làm cốt gỗ 3.Làm cốt gỗ.

Lm lừi g cú kớch thc trụ lõi thép (mỗi chiều cộng thêm 1mm) lồng khuôn quấn dây vào lõi gỗ chèn chặt để quấn dây khuôn không bị bẹp

4/Tổng hợp-Đánh giá kết thực hành

- GV gọi HS trình bày lại cách làm khn bìa( thân khn má khn) - GV thu sản phẩm HS làm thực hành để chấm điểm thực hành

1

80 110 160 220 250

70

6 10

11

12

(22)

Bài12-Quấn máy biến áp pha a/ Mục tiêu bµi häc:

1 kiÕn thøc:

- Hiểu đợc quy trình quấn máy biến áp pha

- Hiểu đợc u cầu, cách tính tốn bớc thiết kề máy biến áp pha

2 Kĩ năng:

- Biết quấn máy biến áp pha công suất nhỏ

- Hiểu rõ yêu cầu kỹ thuật bớc quy trình quấn máy biến áp pha

3.Thỏi :

- Có thái độ nghiêm túc học

B/ Chuẩn bị dạy: 1/chuẩn bị nội dung:

2/Chn bÞ dơng cơ:

- Dụng cụ: Vạn kế để kiểm tra,kìm,tuavít,bút thử điện

c/ Tiến trình dạy học:

Tiết28

qun dây máy biến áp - lồng lõi thép vào cuộn dây 1/ổn định lớp:

Câu hỏi: HÃy trình bày cách tính số vòng dây sơ cấp thứ cấp máy biến ¸p? 3/Néi dung bµi häc:

Hoạt động 1: (20phút) Tìm hiểu quấn dây máy biến áp.

*GV diễn gải: Để quấn dây MBA,ta phải tính số vòng dây lớp số lớp dây quÊn

*GV cần lu ý với HS rằng:Nếu số lớp dây quấn số thập phân nên làm trịn.Sau tính lại số vịng dây lớp dây quấn

*GV giải thích cách làm bớc HS d hiu

I/Quấn dây máy biến áp

- Số vịng dây lớp đợc tính nh sau:

Sè vßng 1líp =

- Số lớp dây quấn đợc tính nh sau:

2.Qn d©y.

- Khi quấn vòng dây phải dùng băng vải,vị trí đầu dây khơng nằm vùng cửa sổ.Quấn dây theo lớp.Sau xong lớp phải lót giấy cách điện hai lớp tiếp tục quấn lớp sau - Sau quấn xong cuộn dây sơ cấp lót giấy cách điện sau tiếp tục quấn cuộn thứ cấp trình quấn cần theo dõi số vòng dây đồng hồ

ChiỊu cao cưa sỉ – Chiều dày bìa - ĐK dây(kể cách điện)

(23)

(Lu ý: Để lấy đầu dây ngồi,chập đơi dây quấn,bọc cách điện,đánh dấu tiếp tục quấn.Các đầu dây phải đ-ợc đa phía)

- Khi quấn xong đủ vịng lấy giấy cách điện lót 2-3 lớp,tháo cuộn dây khỏi khuôn gỗ

Hoạt động 2: (15phút) Tìm hiểu cách lồng lõi thép vào cuộn dây.

Hoạt động GV v HS Ni dung

*GV giải thích cách lồng lâi thÐp vµo

cuộn dây II/Lồng lõi thép vào cuộn dây - Đặt ngang cuộn dây lần lợt lồng thép chữ E chữ I thép chữ U chữ T.Cứ 2,3 lại đảo đầu,nh giảm đợc khe hở khơng khí

- Vấn đề quan trọng cố gắng lồng hết số thép tính.Nếu khơng đủ,khi làm việc MBA nóng mức cho phép mau hỏng

- Khi ghép,dùng búa gỗ để vỗ thép cho thật phẳng

4/Cñng cè bµi häc:

- GV gọi HS trình bày lại cách tính số vịng dây lớp số lớp dây quấn - GV yêu cầu học sinh xem kỹ lại học để sau thực hành quấn dây MBA

TiÕt29 - ®o vµ kiĨm tra cha nèi ngn

sấy,tẩm chất cách điện

1/n nh lp:

2/ KiĨm tra cũ:

Câu hỏi: Trình bày cách lồng lõi thép vào cuộn dây? 3/Nội dung bµi häc:

Hoạt động 1: (12phút) Tìm hiểu cách đo kiểm tra cha nối nguồn.

*GV diễn giải: Khi quấn xong MBA,ta cần kiểm tra thông mạch,kiểm tra chạm lõi, kiểm tra cách ®iÖn

*GV vẽ sơ đồ kiểm tra chạm lõi lờn bng

III/ Đo kiểm tra cha nối nguồn.

1.Kiểm tra thông mạch

Dùng đồng hồ vạn đèn kiểm tra để kiểm tra thơng mạch

2.KiĨm tra ch¹m lâi

Dùng đèn kiểm tra ngắn mạch,một đầu dây chạm voà lõi thép,đầu chạm vào đầu dây quấn.Nếu đèn sáng cuộn dây bị ngắn mạch với lõi thộp

3.Kiểm tra cách điện

S

ơ

®

å

k

iĨ

m

tr

a

ch

¹m

lâ

i

(24)

Đo điện trở cách điện dây quấn lõi thép đạt giá trị 1M Ω đạt yêu cầu

Hoạt động 2: (25phút) Tìm hiểu sấy,tẩm chất cách điện cho máy biến áp.

*GV giới thiệu số vật liệu tẩm để học sinh nắm bắt đợc nh: Chất vecni béo, chất nhựa cách điện, chất sơn tổng hợp

*GV giải thích trình tự tẩm,sấy để HS dễ hiểu.Sau cần u cầu HS lu ý:

- Khi tẩm dây êmay phải ý để chất hịa tan khơng làm hỏng êmay.Do cần chọn vecni khơ nhanh

- Sau tẩm nên quét thêm lớp vecni bọc chng m,hi axit

IV/Sấy,tẩm chất cách điện

1.Mét sè vËt liÖu tÈm

a)Các chất vecni béo: chất vecni gốc dầu thảo mộc mau khô(dầu gai) có đặc tính trở lên cứng dới tác dụng ôxi

Các loại vecni tự nhiên nhân tạo: pha chất hòa tan thờng tinh dầu.Lợng chất hịa tan khơng q 60% hỗn hợp.Tỉ lệ ch chất vecni đủ lỏng để thấm sâu vào cuộn dây khô nhanh

b)Các chất nhựa: chất hóa lỏng nhiệt độ cao nh: nhựa đờng nhựa hỗn hợp,khi nguội trở lên cứng

c)Các chất sơn tổng hợp: đợc dùng máy biến áp nhỏ làm hỏng chất êmay

2.Tr×nh tù tÈm,sÊy.

Công việc tẩm sấy đợc theo trình tự: -Sấy khơ cuộn dây nhiệt độ cao 600C

trong kho¶ng 3h

- Ngâm vào chất cách điện (vecni)cho đến khơng cịn bọt lên đợc

- Nhấc khối máytẩm khỏi chất cách điện để lên giá cho chảy hết chất vécni thừa

- Sấy khô nhiệt độ 70->750C.

Cả chu kỳ tẩm chiếm thời gian từ 40 đến 50

4/Cđng cè bµi häc:

- GV gọi HS trình bày lại cách đo kiểm tra MBA cha nèi nguån - GV yªu cầu học sinh xem kỹ lại học

Tiết30 - lắp giáp máy biến áp vào vỏ - kiểm tra nối Với nguồn điện vận hành thư

Câu hỏi: Trình bày cách đo kiểm tra máy biến áp cha nối nguồn? 3/Néi dung bµi häc:

Hoạt động 1: (10phút) Tìm hiểu cách lắp giáp máy biến áp vào vỏ.

k

iÓ

m

tr

a

ch

¹m

lâ

i

(25)

Hoạt động GV HS Nội dung *GV giải thích cách lắp giỏp MBA vo

vỏ

V/Lắp giáp máy biến ¸p vµo vá

- Nối đầu dây vào chuyển mạch, đồng hồ, aptômát, mạch bảo vệ

-Chuyển mạch, đồng hồ,aptômát, phải đợc cố định vỏ máy vị trí thuận tiện sử dụng đẹp hình thức

- Kiểm tra số đồng hồ, chuông báo

Hoạt động 2: (25 phút) Kiểm tra nối với nguồn điện vận hành thử.

*GV gi¶i thÝch cho HS hiểu chạy không tải

(Cun s cấp nối với nguồn,cuộn thứ cấp để hở mạch)

*GV giải thích bớc để HS hiểu cách kiểm tra có tải MBA

VI/KiĨm tra nèi ngn vận hành thử.

1.Kiểm tra không tải m¸y biÕn ¸p

- Cho máy chạy thử không tải khoảng 30 phút.Nếu đạt yêu cầu sau máy tốt:

+ Nhiệt độ máy khụng quỏ 400C

+ Máy vận hành êm tiếng kêu rè phát từ lõi MBA

+ Không có tợng chập mạch hai cuộn dây

+ Điện áp phù hợp với điện áp thiết kế

2.Kiểm tra có tải máy biến áp

Vn hnh mỏy biến áp với chế độ đầy đủ (đúng với công suất thiết kế dòng điện định mức) thời gian khoảng 30 đến 45 phút.nếu máy tốt đạt yêu cầu sau:

- Nhiệt độ máy khụng vt quỏ 500C

- Máy chạy không rung, tiếng kêu rè từ lõi thép MBA

- Điện áp trị số thiết kế

4/Củng cố - Đánh giá.

- GV tổng hợp theo bố cục toàn 12

- Dặn dò HS chuẩn bị tố kiến thức cho thùc hµnh 13

Bµi13- Thùc hµnh

(26)

a/ Môc tiêu học:

1.kiến thức:

- Bit qun máy biến áp pha chặt tay - Lắp ráp đợc máy biến áp vào vỏ

- Kiểm tra vận hành thử máy biến áp tải có tải

2 Kĩ năng:

- Lm c thành thạo công việc máy biến áp

3 Thái độ:

-HS cã ý thøc nghiêm túc thực hành quấn MBA 1pha công suất nhỏ

B/ Chuẩn bị dạy thực hành:

- Đọc tài liệu tham khảo liên quan đến giảng *Chuẩn bị dụng cụ thực hành:

- Công tắc,phích cắm điện

- Bút thử điện, đồng hồ đo điện, khoan, mỏ hàn, kìm loại, tua vít, loại dao kéo, bn qun dõy

- Các loại vật liệu theo tính toán thiết kế

c/ Tiến trình dạy thực hành:

2/Nªu mơc tiªu thực hành: GV yêu cầu HS

- Tính số vòng dây lớp số lớp dây quấn Máy biến áp - Thực hành quấn dây máy biến áp

- Thực hành lồng lõi thép vào cuộn dây

3/Nội dung thùc hµnh:

Hoạt động 1: ( 70 phút) Quấn dây máy biến áp

*GV yêu cầu HS nhắc lại cơng thức tính tốn máy biến áp học trớc

I/ Quấn dây máy biến áp

- Tính số vòng dây lớp - Tính số lớp dây quấn - Quấn dây

*Tính số vòng dây cuộn dây: + Số vòng cuộn dây sơ cấp N1 = U1 n

+ Số vòng dây cuộn thứ cấp N2= (U2+10%U2)n

Tiết diện dây quấn sơ cấp thứ cấp tỉ lệ với dòng điện dây dẫn tỉ lệ nghịch với mật độ dòng điện cho phép Sdq= I

J mm2

I: cờng độ dòng điện A

J: mật độ dòng điện cho phép (A/mm2)

(27)

*GV hớng dẫn HS cách sử dụng bàn quấn dây cách đếm số vòng dây quấn - Sau quấn xong cuộn dây sơ cấp lót giấy cách điện sau tiếp tục quấn cuộn thứ cấp q trình quấn cần theo dõi số vịng dây đồng hồ

(Lu ý: Để lấy đầu dây ngồi,chập đơi dây quấn,bọc cách điện,đánh dấu tiếp tục quấn.Các đầu dây phải đ-ợc đa phía)

- Khi quấn xong đủ vịng lấy giấy cách điện lót 2-3 lớp,tháo cuộn dây khỏi khuôn gỗ

Scs = h.c h = 3c

*Sắp xếp dây quấn cửa sổ: -Tính số vòng dây lớp:

Số vòng dây lớp = -

-Tiếp ,tính số lớp dây quấn cách chia tổng số vòng cho số vòng lớp:

*Sư dụng bàn quấn quấn dây :

-ng h đếm số vòng quấn nằm ngang(ở trên) quay đợc vòng tức quấn đ-ợc 100vòng dây

-Đồng hồ đếm vòng quấn đứng(ở dới) quay đợc vòng tức quấn đợc 10.000vòng dây

-Chỉnh kim đồng hồ số trớc quấn -Các đầu dây quấn vào trục bàn quấn

Hoạt động : ( 50 phút) Lồng lõi thép vào cuộn dây

* GV híng dÉn HS lång lâi thÐp vào cuộn dây:

t ngang cun dõy ln lợt đóng lá thép chữ E trớc sau đóng thép chữ I ý thép lại đảo đầu một lần ghép dùng búa gỗ gõ nhẹ làm cho thép thật phẳng.

II/ Lång lâi thÐp vµo cuộn dây

(Các nhóm HS thực bớc cđa bµi thùc hµnh)

4/Cđng cè thực hành:

- GV gọi HS trình bày lại cách tính số vòng dây lớp số lớp dây quấn - GV yêu cầu HS trình bày cách quấn dây lồng lõi thép vào cuộn dây

- GV thu cỏc sn phẩm thực hành để sau tiếp tục thực hành

Tiết34,35,36 - Đo kiểm tra cha nối nguồn Tẩm sấy chất cách điện

1/n nh lp:

2/Nêu mục tiêu thực hành;

- HS biết cách đo kiểm tra MBA cha nèi nguån - HS tÈm vµ sấy chất cách điện cho MBA

Hoạt động 1: ( 40 phút) Đo kiểm tra cha nối nguồn

ĐK dây có cách điện

h

(28)

*GV yêu cầu HS trình bày cách kiểm tra MBA cha nối nguồn:

1.Kiểm tra thông mạch

Dùng đồng hồ vạn đèn kiểm tra để kiểm tra thơng mạch

2.KiĨm tra ch¹m lâi

Dùng đèn kiểm tra ngắn mạch,một đầu dây chạm vaò lõi thép,đầu chạm vào đầu dây quấn.Nếu đèn sáng cuộn dây bị ngắn mch vi lừi thộp

Đo điện trở cách điện dây quấn lõi thép đạt giá trị 1M đạt yêu cầu

III/Đo kiểm tra cha nối nguồn.

1.Kiểm tra thông mạch 2.Kiểm tra chạm lõi

Hot ng 2: ( 80 phút) Tẩm sấy chất cách điện

* *GV giải thích trình tự tẩm,sấy để HS dễ hiểu.Sau cần yêu cầu HS lu ý: - Khi tẩm dây êmay phải ý để chất hòa tan khơng làm hỏng êmay.Do cần chọn vecni khơ nhanh

- Sau tẩm nên quét thêm lớp vecni bọc ngồi để chống ẩm,hơi axit

IV/TÈm vµ sấy chất cách điện

*Trình tự tẩm,sấy.

- Sấy khô cuộn dây nhiệt độ cao 600C

trong kho¶ng 3h

- Ngâm vào chất cách điện (vecni)cho đến khơng cịn bọt lên đợc - Nhấc khối máytẩm khỏi chất cách điện để lên giá cho chảy hết chất vécni thừa

- Sấy khô nhiệt độ 70->750C.

Cả chu kỳ tẩm chiếm thời gian từ 40 đến 50

4/Cđng cè bµi häc:

- GV gọi HS trình bày lại cách đo kiểm tra MBA cha nối nguồn - GV nhận xét sản phẩm thực hành HS rút kinh nghiệm - Thu lại sản phẩm để tiết sau thực hành tiếp

TiÕt37,38,39

lắp giáp máy biến áp vào vỏ-kiểm tra Khi nối với nguồn điện vận hành thử 1/ổn định lớp:

2/Nªu mơc tiªu thực hành: - HS biết lắp giáp MBA vào vá

- HS biÕt c¸ch kiĨm tra MBA cha nèi ngn vµ vËn hµnh thư - Hoàn chỉnh sản phẩm thực hành

Hoạt động 1: ( 70 phút) Lắp giáp máy biến áp vào vỏ.

*GV híng dÉn HS cách lắp giáp MBA vào vỏ:

- Nối đầu dây vào chuyển mạch,

V/Lắp giáp máy biến áp vào vỏ

(Các nhóm HS thực bớc

S

ơ

®

å

k

iĨ

m

tr

a

ch

¹m

lâ

(29)

đồng hồ, aptômát, mạch bảo vệ

-Chuyển mạch, đồng hồ,aptômát, phải đợc cố định vỏ máy vị trí thuận tiện sử dụng đẹp hình thức -Kiểm tra số đồng hồ, chuông báo

thùc hµnh)

Hoạt động 2: ( 50 phút) Kiểm tra nối với nguồn điện vận hành thử.

* GV híng dÉn HS kiĨm tra MBA nèi ngn vµ vËn hµnh thư nh sau:

1.KiĨm tra không tải máy biến áp

- Cho máy chạy thử không tải khoảng 30 phút.Nếu đạt yêu cầu sau máy tốt:

+ Nhiệt độ máy không 400C

+ Máy vận hành êm tiếng kêu rè phát từ lõi MBA

+ Không có tợng chập mạch hai cuộn dây

+ Điện áp phù hợp với điện áp thiết kế

2.Kiểm tra có tải máy biến áp

Vận hành máy biến áp với chế độ đầy đủ (đúng với cơng suất thiết kế dịng điện định mức) thời gian khoảng 30 đến 45 phút.nếu máy tốt đạt yêu cầu sau:

- Nhiệt độ máy không vợt 500C

- Máy chạy không rung, tiếng kêu rè tõ lâi thÐp MBA

- Điện áp trị số thiết kế

VI/KiÓm tra nèi nguån vận hành thử.

(Các nhóm HS thực bớc thực hành)

4/Tổng hợp-Giao nhiệm vụ cho HS

*GV tổng hợp lại toàn trình tự công việc thực hành 13 * GV thu sản phẩm chấm điểm thực hành

Định dạng
Số trang	29
Dung lượng	124,58 KB