Máy biến áp là một thiết bị điện từ đứng yên, làm việc trên nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác, với tần số không đổi.
LỜI MỞ ĐẦU Hiện ngành điện tử điện cơng nghiệp phát triển , áp dụng vào nhiều lĩnh vực tự động hố , sản xuất cơng nghiệp cịn nhiều lĩnh vực khác Cùng với phát triển kinh tế khoa học kỹ thuật đường cơng nghiệp hố , đại hố đất nước Ngành điện tử nói chung có bước tiến vượt bậc mang lại hiệu đáng kể Từ lý chúng em thực hành lắp đặt mạch điện tử để phần hiểu nguyên lý hoạt động số mạch điện tử , từ nâng cao kiến thức để tìm tịi nghiên cứu kiến thức điện tử , đáp ứng nhu cầu ngành môn học Được hướng dẫn thầy cô giáo khoa chúng em lắp đặt hoàn thiện mạch điện : Mạch Tín hiệu điều khiển , Mạch Đảo chiều động DC , Mạch Dồn Kênh , đảm bảo yêu cầu kỹ thuật môn học yêu cầu thầy cô đề , dựa kiến thức tài liệu tham khảo , chúng em hoàn thành việc lắp đặt mạch , bên cạnh khơng thể tránh thiếu sót , chúng em rát mong nhận ý kiến đóng góp thầy bạn Dưới nội dung báo cáo thực tập điện tử chúng em! NỘI DUNG CHÍNH BÁO CÁO THỰC TẬP ĐIỆN TỬ MẠCH NGUỒN : 1.1 Sơ đồ nguyên lý : Hình Mạch nguồn chiều +12V +5V Trong đó: - Máy biến áp: hạ áp 220v – 24v - IC ổn áp loại: 7812 , 7805 - Diode loại : 1N4007 - Điện trở : KΩ , 220 Ω - Tụ điện : 470uF , 1000nF - LED 1.2 Các phần tử sơ đồ : 1.2.1 Máy biến áp hạ áp < 220V AC – 24V AC : 3A> : a Khái niệm phân loại : - Khái niệm phân loại : + Máy biến áp thiết bị điện từ đứng yên, làm việc nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều từ cấp điện áp sang cấp điện áp khác, với tần số không đổi - Phân loại : Máy biến áp phân loại theo dấu hiệu sau: + Theo số pha : biếp áp pha , pha , pha , pha , pha , 12 pha + Theo số dây quấn : biếp áp cuộn dây , biến áp cuộn dây , biến áp nhiều cuộn dây + Theo trị số điện áp sơ cấp thứ cấp : Biếp áp tăng áp U1 < U2 , biến áp hạ áp U1 > U2 + Theo cơng dụng ta có: Biến áp điện lực ( có cơng suất lớn ) , biến áp đo lường , biến áp hàn , biến áp dùng thay đổi pha + Theo vị trí đặt ta có : biến áp đặt nhà , biến áp đặt trời + Theo phương pháp làm mát ta có : biến áp làm mát khơng khí ( biến áp khơ) , biến áp làm mát dầu ( biến áp dầu ) + Theo cách đặt cuộn dây ta có : biến áp kiểu tụ , biến áp kiểu bọc b Ký hiệu, đơn vị đo cấu tạo : - Ký hiệu : Hình Ký hiệu Máy biến áp - Cấu tạo : Hình Cấu tạo Máy biến áp * Lõi thép : + Nhiệm vụ : Là mạch từ làm khung để quấn dây , có cấu tạo từ thép kỹ thuật điện ( 0,35 - 0,5 ) mm , định dạng sẵn ghép cách điện với để tránh dịng xốy Fucơ * Lõi thép gồm phần : Trụ từ : phần để quấn dây ( T ) Gông từ : Là phần khép kín mạch từ( G ) * Kiểu lõi thép có kiểu : Kiểu trụ ( , pha ) Kiểu bọc ( , pha ) Đơi có kiểu trụ - bọc ( pha ) Riêng kiểu bọc pha , gọi máy biến áp trụ , nhiên trụ ngồi nhỏ , khơng quấn dây nên thuộc phần gơng * Hình dạng lõi thép có dạng : Chữ E , I , L , U , tôn dài lại thành lõi thép hình xuyến * Các thép sau ghép đuwọc đai chặt xà ép bắt chặt bu lông Loại ghép xen kẽ chữ I , E có tổn hao nhỏ kết ccấu quấn dây phức tạp loại ghép nối khối chữ I chữ E * Thiết diện trụ từ có hình dạng hình chữ nhật , vng hình trịn bậc thang , hình chữ nhật cho kết cấu đơn giản , nhưung quấn dây không chặt gây tiếng kêu làm việc Diện tích thiết diện trụ từ định đến cơng suất , số vịng dây quấn xét mặt cấu tạo * Dây quấn: + Dây quấn máy biến áp loại dây quấn tập trung ( so với máy điện quay ) Dây quấn chế tạo đồng nhôm Dây quấn có tiết diện nhỏ dùng loại dây quấn có tiết diện trịn , cịn dây quấn có tiết diện lớn dùng loại dây có tiết diện chữ nhật a) b) c) d) Hình vẽ a) Dây tròn nhiều lớp; b) Dây bẹt hai lớp; c) Dây quấn hình xoắn; d) Dây quấn xốy ốc liên tục - Phân loại dây quấn máy biến áp : + Dây quấn sơ cấp : Là dây quấn nhận lượng điện xoay chiều cần biến đổi Tương ứng với đại lượng U ,I , W dây quấn gọi đại lượng sơ cấp Trong ký hiệu có thêm số " " ( U1 I1 , W1 ) + Dây quấn thứ cấp dây quấn đưa lượng điện biến đổi đến máy tiêu thụ Các đại lượng tương ứng với dây quấn gọi đại lượng thứ cấp ký hiệu có thêm số " " ( U2 , I2 , W2 ) Theo giá trị điện áp cuộn dây người ta phân : cuộn cao áp , cuộn thấp áp Nếu biến cuộn dây cịn có thêm cuộn điện áp trung bình Theo cách bố trí cuộn dây với lõi người ta chia thành cuộn dây đồng tâm ( lồng vào ) , cuộn dây xen kẽ Cách bố trí cuộn dây với lõi : Theo quan điểm cách điện cuộn dây cao áp đặt , cuộn dây thấp đặt để dễ dàng cho việc cách điện với lõi Nếu quan điểm toả nhiệu cuộn có dịng điện lớn đặt bên ngồi , cuộn dây có dịng điện bé đặt ( biến áp hàn ) Yêu cầu cuộn dây biến áp : + Phải sử dụng đồng với hiệu cao + Thỉa nhiệu dễ dàng + Có đủ độ bền học ( chống lực điện động , ngắn mạch xảy , chống va chạm ) + Có đủ độ bền điện để chống tượng xuyên thủng * Vỏ máy phận khác : vỏ máy thùng thép mà bên đặt lõi cuộn dây để khỏi va chạm khí Với biến áp làm mát khơng khí thùng thép cịn hế tạo cửa thống để thơng gió Đối với biến áp có cơng suất lớn thùng đựng dầu để làm mát Dầu biến áp có đặc điểm sau : Dẫn nhiệt tốt , cách điện tốt , hút ẩm nhềiu Hình dáng vỏ máy phụ thuộc vào yêu cầu làm mát cuộn dây Vỏ có gân tản nhiệt để tăng tiết diện toả nhiệt Trên nắp cịn có bình nhỏ , bình nối với thùng dầu ống nhỏ bình nhỏ có ý nghĩa biến áp làm việc nóngthì dầu dâng lên bình Từ biết mứuc dầu bình trạng thái làm việc máy biến áp * Các đầu dây máy biến áp : + Các đầu dây máy biến áp nơi đưa điện áp vào lấy điện Vì vật chúng cách điện với vỏ Đối với biến áp có điện áp cao người ta dùng sứ bọc đầu biến áp Các đầu gắn vỏ máy c Nguyên lý làm việc : I1 ~ I2 W U W U Zt 2 Ф Hình vẽ Nguyên lý làm việc máy biến áp Xét máy biến áp pha hai dây quấn hình 9-2 Dây quấn có W1 vịng dây, dây quấn có W2 vịng dây, hai quấn lõi thép Đặt điện áp xoay chiều U1 vào dây quấn 1, có dịng điện i1 chạy Dịng i1 sinh từ thơng Φ lõi thép móc vịng với hai dây quấn 2, cảm ứng nên dây quấn s.đ.đ cảm ứng e1 e2 S.đ.đ e2 dây quấn sinh dòng điện i2 đưa tải với điện áp u2 Nếu điện áp u1 đặt vào cuộn sơ cấp hàm số hình sin từ thơng sinh hình sin: Φ = Φmsinωt (9-1) Theo định luật cảm ứng điện từ, ta có: e1 = −w1 dφ sinωt dφ π = − w1 m = − w1ωφ m cosωt = E1 sin(ωt − ) dt dt dφ sin ωt dφ π = − w2 m = − w2ωφ m cos ωt = E sin(ωt − ) dt dt ωφ m w1 2πfw1 Φ m Trong E1 = = = 4,44 fw1φ m 2 e = − w2 E2 = ωφ m w2 2πfw2 Φ m = = 4,44 fw2φ m 2 trị số hiệu dụng s đ đ dây quấn 2Từ biểu thức (9-2a, b) cho thấy: s đ đ cảm ứng dây quấn chậm pha so với từ thơng sinh góc π/2 k= E1 w1 = E w2 gọi tỷ số biến đổi máy biến áp Nếu bỏ qua điện áp rơi dây quấn máy biến áp thì: U1 ≈ E1 U2 ≈ E2 , Do đó: E1 U1 k= E2 ≈ U2 Nếu bỏ qua tổn thất cơng suất máy biến áp, ta có: U1 I = =k U I1 - Thông số kĩ thuật máy biến áp : + Công suất định mức : Sđm [ VA , KVA , MVA ] + Điện áp sơ cấp định mức điện áp ứng với công suất định mức : U1 [ V, KV ] + Điện áp thứ cấp định mức điện áp dây quấn thứ cấp biến áp làm việc khơng tải phía sơ cấp đưa vào điện áp định mức : U2đm [ V , KV ] + Dòng điện sơ cấp thứ cấp định mức dịng điện tương ứng với cơng suất định mức : I1đm [ A, KA ] ; I2đm [ A , KA ] Ngồi cịn có đại lượng định mức khác : Tổ nối dây , trọng lượng máy , tần số f , điện áp ngắn mạch , nước sx , năm sx kíhc thước , trọng lượng , hướng dẫn nối dây 1.2.2 VI MẠCH ỔN ÁP CỰC (IC ỔN ÁP) - Ổn áp vi mạch thiết lập nguồn cung cấp điện áp ổn định cho mạch điện thiết bị theo yêu cầu thiết kế mạch điện, từ nguồn cung cấp ban đầu có giá trị biến đổi Sơ đồ cấu trúc mạch ổn áp - Tuỳ theo nhu cầu điện áp, dòng điện tiêu thụ, độ ổn định mà kỹ thuật người ta chia mạch ổn áp thành hai nhóm gồm: ổn áp xoay chiều ổn áp chiều + Ổn áp xoay chiều dùng để ổn áp nguồn điện từ lưới điện trước đưa vào mạng cục hay thiết bị điện + Ổn áp chiều dùng để ổn định điện áp cung cấp bên thiết bị, mạch điện thiết bị theo khu vực, mạch điện theo yêu cầu ổn định mạch - Các thông số mạch ổn áp: + Điện áp cung cấp: điện áp ngõ mạch ổn áp dùng để cung cấp cho mạch điện định cấu tạo thiết kế mạch + Sai số ngõ cho phép: phạm vi sai lệch điện áp cho phép trình thiết kế mà mạch điện, thiết bị hoạt động ổn định tốt + Điện áp giới hạn ngõ vào: Là khoảng điện áp ngõ vào cung cấp cho mạch ổn áp mà hệ thống mạch ổn áp làm việc ổn định, xác + Dòng chịu tải: dòng điện mà hệ thống ổn áp cung cấp cho mạch điện mà không ảnh hưởng đến thông số khác hệ thống ổn áp thời gian làm việc lâu dài + Công suất nguồn: khả cung cấp nguồn cho tải hệ thống ổn áp, tính W hay kW - Vi mạch ổn áp cực họ vi mạch ổn áp chiều 78xx (ổn áp dương), 79xx (ổn áp âm), sử dụng với yêu cầu thiết kế nguồn nhỏ, ổn định Chúng sử dụng rộng rãi dễ lắp đặt, tốn linh kiện bên ngồi + Ổn áp 78xx (ổn áp dương): +5V => +24V + Ổn áp 79xx (ổn áp âm): -5V => -24V (xx = điện áp ổn áp) + 78Lxx: Dòng điện mà IC ổn áp chịu 100mA + 78xx: Dòng điện mà IC ổn áp chịu 1A + 78Hxx: Dòng điện mà IC ổn áp chịu 5A ... dùng để ổn áp nguồn điện từ lưới điện trước đưa vào mạng cục hay thiết bị điện + Ổn áp chiều dùng để ổn định điện áp cung cấp bên thiết bị, mạch điện thiết bị theo khu vực, mạch điện theo yêu cầu... , MVA ] + Điện áp sơ cấp định mức điện áp ứng với công suất định mức : U1 [ V, KV ] + Điện áp thứ cấp định mức điện áp dây quấn thứ cấp biến áp làm việc không tải phía sơ cấp đưa vào điện áp định... cung cấp điện áp ổn định cho mạch điện thiết bị theo yêu cầu thiết kế mạch điện, từ nguồn cung cấp ban đầu có giá trị biến đổi Sơ đồ cấu trúc mạch ổn áp - Tuỳ theo nhu cầu điện áp, dòng điện tiêu