Bài giảng máy điện chương 3 ths phạm khánh tùng

PHẦN – MÁY BIẾN ÁP CHƯƠNG MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ CHƯƠNG 3: MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI MBA LÀM VIỆC VỚI TẢI ĐỐI XỨNG 1.1 Giản đồ lượng Cân lượng làm việc mba điều kiện điện áp sơ cấp U1 = const, tần số f = const Cân lượng máy dựa sơ đồ thay CHƯƠNG 3: MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI Công suất P1 công suất tác dụng đưa vào dây quấn sơ cấp mba: P1  m1U1I1 cos1 Một phần công suất bù vào : + Tổn hao đồng điện trở dây quấn: + Tổn hao sắt lõi thép: pCu1  m1r1I12 pFe  m1rm I02 Công suất cịn lại Pđt (cơng suất điện từ) chuyển sang thứ cấp: Pđt  P1  (pCu1  pFe )  m2E2I2 cos2 Công suất đầu P2 nhỏ Pđt lượng tổn hao đồng điện trở dây quấn thứ cấp : p  m r I  m r ' I' Cu P2  Pđt  pCu  m2 U2I2 cos2 2 12 CHƯƠNG 3: MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI Tương tự, công suất phản kháng Q1 nhận vào dây quấn sơ cấp : Q1  m1U1I1 sin 1 Công suất trừ công suất để tạo từ trường tản dây quấn sơ cấp q1= m1x1I12 từ trường lõi thép qm = m1xmIo2, phần cịn lại cơng suất phản kháng chuyển sang dây quấn thứ cấp: Qđt  Q1  (q1  pm )  m2E2I2 sin 2 Công suất phản kháng đưa đến phụ tải: Q2  Qđt  q  m2 U2I2 sin 2 Trong đó: q2= m2x2I22 để tạo từ trường tản dây quấn thứ cấp CHƯƠNG 3: MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI Tải có tính chất điện cảm (φ2 > 0) Q2 > 0, lúc Q1 > công suất phản kháng truyền từ dây quấn sơ cấp sang dây quấn thứ cấp Tải có tính chất điện dung (φ2 < 0) Q2 < 0, Q1 < 0, công suất phản kháng truyền từ dây quấn thứ sang dây quấn sơ Q1 > 0, tồn cơng suất phản kháng từ phía thứ cấp sơ cấp dùng để từ hoá MBA Giản đồ lượng (sự cân công suất tác dụng phản kháng) CHƯƠNG 3: MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI 1.2 Độ thay đổi điện áp thứ cấp Hiệu số số học trị số điện áp thứ cấp lúc không tải U20 (điều kiện U1 = U1đm) lúc có tải U2 U 20  U U'20  U'2 U   U 20 U'20 U1đm  U'2 U'2 U  1   U'*2 U1đm U1đm Xác định ΔU phương pháp giải tích Gọi β - hệ số mang tải; cosφ2 - hệ số công suất mba: I I'  I 2đm  I'2đm CHƯƠNG 3: MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI ' ' ' r I r I I Ta có: BC  n  n 2đm  U nr* ' U1đm U1đm I 2đm x n I'2 x n I'2đm I'2 AB    U nx* ' U1đm U1đm I2đm Từ A hạ đường thẳng góc AP xuống 0U’2* gọi AP = n CP = m, ta có: U'2*   n  m n U'2*   m 2 n U*   U'*2  m  CHƯƠNG 3: MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI Tính n m: m  CK  KB  (Unr* cos2  Unx* sin 2 ) n  AH  HP  (Unx* cos2  Unr* sin 2 ) Như vậy: n2 U*  m   ( U nr* cos 2  U nx* sin 2 ) 2   ( U nx* cos 2  U nr* sin 2 ) 2 Số hạng sau nhỏ, bỏ qua U*  (Unr* cos2  Unx* sin 2 ) CHƯƠNG 3: MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI Tính ΔU* theo ΔU%, ta viết lại biểu thức trên: U%  (u nr % cos2  u nx % sin 2 ) U%  u n %(cosn cos2  sin n sin 2 ) CHƯƠNG 3: MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI 1.3 Phương pháp điều chỉnh điện áp thứ cấp Do ΔU = f(β,cosφ2) U2 phụ thuộc vào β cosφ2, để giữ cho U2 = const tăng tải tỉ số biến áp k phải thay đổi, nghĩa ta phải thay đổi số vòng dây N Mỗi dây quấn có hai đầu ra, cuối cuộn dây ta đưa số đầu dây ứng với vòng dây khác để thay đổi điện áp CHƯƠNG 3: MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI 3.1 Quá dòng điện b Khi ngắn mạch: Chỉ xét trình độ từ lúc bắt đầu xảy ngắn mạch đến thành lập chế độ ngắn mạch xác lập Tính dịng điện In độ Phương trình cân điện áp độ u1  U1m sin( t   n )  rni n  Ln di n dt Với ψn – góc pha điện áp lúc xảy ngắn mạch CHƯƠNG 3: MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI Giải phương trình với điều kiện ban đầu t = in = 0, ta : i n  i'  i'' i n   2In cos(t   n )  2In cos  n e U1 Với: I n  rn2  (Ln )2 Điều kiện bất lợi khi: ψn = rn