Nêu khái niệm, cấu tạo và nguyên lý làm việc và vai trò của máy biến áp tỷ số máy biến áp và quan hệ giữa tỷ số máy biến áp với các đại lượng liên quan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA VIỆN KĨ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ Ơ TƠ ~~~~~~*~~~~~~ BÀI TIỂU LUẬN Nhóm thực Lớp Giáo viên hướng dẫn : Nhóm : 20DOTD3 : Trương Thu Hiền HỒ CHÍ MINH – 2021 THÀNH VIÊN NHÓM Tên Thành Viên Dương Tuấn Đạt Mã Số Sinh Viên 2082500168 Lớp 20DOTD3 Chức Vụ Nhóm trưởng Nguyễn Thanh Bình 2082500128 20DOTD3 Thành viên Trần Nguyễn Thể Hào 2082500086 20DOTD3 Thành viên Trần Việt Hoàng 2082500544 20DOTD3 Thành viên Vương Quốc Cường 2082500136 20DOTD3 Thành viên Vạn Quốc Hưng 2011250295 20DOTD3 Thành viên Tiểu luận 10 1/ Nêu cấu tạo nguyên lý làm việc của: a/ Nêu khái niệm, cấu tạo nguyên lý làm việc vai trò máy biến áp Tỷ số máy biến áp quan hệ tỷ số máy biến áp với đại lượng liên quan Máy biến áp tự ngẫu có cuộn dây đấu nào, vẽ ví dụ Ưu điểm nhược điểm máy biến áp tự ngẫu b/ Nêu khái niệm, cấu tạo, vai trò phận nguyên lý làm việc, tạo từ trường động không đồng ba pha: Nêu ý nghĩa thông số kỹ thuật động không đồng pha : P, n, U, I, f, xác định đơn vị đại lương Cách tính moment định mức 2/ Tìm giá trị dịng I hình 3/ Bài tập máy điện 3.1/Cho động không đồng ba pha Pđm=50kW, f=50Hz, Y/Δ-380/220V, Imm/Iđm=7; Mmm/Mđm=3; cosϕđm=0,9;ηđm =0,9; nđm=1500vg/ph Động làm việc với lưới điện Uđm=380V a Tính Iđm, Mđm, Imm, Mmm b Để mở máy với tải có mơmen cản ban đầu MC=0,5Mđm, người ta dùng máy biến áp tự ngẫu Biết hệ số biến áp k=2.2 động mở máy không? c Cũng với tải trên, động đấu vào nguồn Uđ=220V Xác định cách đấu dây quấn stato động mở máy phương pháp đổi nối Y/Δ không? 3.2 / Một động điện không đồng ba pha roto lồng sốc có thơng số: Pđm = 12kW, Uđm = 220V, f = 50Hz, 2p = 6, ΔPcu2 = 490W, ΔPFe = 240W, Pcơ = 190W, ΔPf = 70W, cosφ = 0,9 a Tính cơng suất điện từ mơmen điện từ b Tính tốc độ quay động c Tính tổng tổn hao cơng suất biết I1=50A 3.3/ Một động điện không đồng ba pha rơto lồng sóc có: Pđm = 20kW, số đôi cực 2p = 4, tốc độ định mức nđm = 1450 vịng/phút, hệ số cơng suất định mức cosφ = 0,9; η=0,9; f=50Hz, Y/Δ – 380/220V; tỉ số dòng điện mở máy Imở/Iđm = 6; mômen mở máy Mmở/Mđm = 2; Mmax/Mđm=3 Điện áp mạng điện U = 380V a Tính cơng suất tác dụng phản kháng động tiêu thụ chế độ định mức b Tính dịng điện, hệ số trượt momen định mức c Tính dịng điện mở máy, momen mở máy, momen cực đại 3.4/ Động đồng ba pha dây quấn stator nối Y nhãn máy ghi: Pđm = 1000 kW, Uđm= 7kW, Iđm= 120A, 2p = 4, f = 50 Hz, ɳ = 0,9 a Tính tốc độ định mức hệ số công suất động b Tính tổng tổn hao động 4/ Thiết kế mạch điều khiển động (mạch điều khiển + mạch động lực, có thiết bị bảo vệ) 4.1 Thiết kế trình bày nguyên lý hoạt động mạch điều khiển động theo trình tự làm việc sau: - Khởi động: động khởi động trước, động 2,3.4 khởi động sau, (lần lượt theo thứ tự động 2, đến động 3, đến động 4) - Dừng: động dừng trước, động 1,3,4 dừng sau (lần lượt theo thứ tự động 1, đến động 3, đến động sau cùng) 4.2 Thiết kế trình bày nguyên lý hoạt động mạch điều khiển động theo trình tự thời gian a Động khởi động trước, sau 5s động khởi động, sau 5s tiếp động khởi động sau 5s động khởi động Sau 40s động dừng; b Động khởi động trước, sau 5s động khởi động, sau 5s tiếp động khởi động sau 5s động khởi động Sau 20s động dừng, thêm chừng 10s động dừng, thêm chừng 10s động dừng, thêm chừng 10s động dừng cuối cùng; (thứ tự 2,1,3,4) Bài Làm Câu 1: Nêu cấu tạo nguyên lý làm việc của: Câu a) Nêu khái niệm, cấu tạo nguyên lý làm việc vai trò máy biến áp Tỷ số máy biến áp quan hệ giửa tỷ số máy biến áp với đại lượng liên quan Máy biến áp tự ngẫu có cuộn dây nào, vẽ ví dụ Ưu điểm nhược điểm máy biến áp tự ngẫu - Khái niệm máy biến áp: Máy biến áp hay máy biến thế, tên ngắn gọn biến áp, thiết bị điện thực truyền đưa lượng tín hiệu điện xoay chiều mạch điện thông qua cảm ứng điện từ Máy biến áp gồm có cuộn dây sơ cấp hay nhiều cuộn dây thứ cấp liên kết qua trường điện từ - Cấu tạo máy biến áp: Máy biến áp có cấu tạo chung gồm phận ta dễ dàng nhận thấy lõi thép, dây quấn vỏ máy Lõi thép: Lõi thép gồm có trụ gơng Lõi thép máy biến áp chế tạo từ nhiều sắt mỏng ghép cách điện với thường chế tạo vật liệu dẫn từ tốt - Nguyên lý làm việc máy biến áp: Nguyên tắc hoạt động máy biến áp dựa vào tượng cảm ứng điện từ Khi đặt điện áp xoay chiều đầu cuộn dây sơ cấp, gây biến thiên từ thông bên cuộn dây Từ thông qua cuộn sơ cấp thứ cấp, cuộn thứ cấp xuất suất điện động cảm ứng làm biến đổi điện áp ban đầu - Vai trò máy biến áp: Máy biến áp đóng vai trị quan trọng truyền tải điện bao gồm giúp thay đổi hiệu điện xoay chiều, tăng hạ thế, đầu cho hiệu điện tương ứng với nhu cầu sử dụng Tỷ số máy biến áp quan hệ giửa tỷ số máy biến áp với đại lượng liên quan - Các quan hệ tỷ số MBA: MBA có tải có trường hợp: + Nếu N <N U <U ; Thì máy hạ áp + Nếu N >N U >U ; Thì máy tăng áp Từ suy ra: Máy biến áp làm tăng điện áp hiệu dụng lần cường độ hiệu dụng giảm nhiêu lần ngược lại - Máy biến áp tự ngẫu có cuộn dây nào? : Có cấu tạo máy biến áp có cuộn dây hoạt động độc lập theo nguyên lý từ trường biến thiên cuộn dây dẫn, Cuộn dây sơ cấp thứ cấp nối tiếp với thành chung cuộn dây Máy biến áp tự ngẫu hoạt động theo nguyên lý từ trường biến thiên Khi sử dụng dòng điện xoay chiều có điện áp định đưa vào cuộn sơ cấp tạo từ trường biến thiên nằm lõi dây Từ trường tạo sức điện động làm biến thiên hiệu điện cuộn sơ cấp thành hiệu điện cuộn thứ câp Điện áp dòng điện xoay chiều dao động dựa vào chênh lệch số vòng dây cuộn sơ cấp thứ cấp Do đó, Biến áp tự ngẫu hoạt động tăng áp hạ áp tùy theo số vịng dây Hình vẽ minh họa: Ưu điểm nhược điểm biến áp tự ngẫu  Ưu điểm - Với nhu cầu đơn giản thay đổi điện áp nên sử dụng biến áp tự ngẫu - Kết cầu máy đơn giản, nhỏ gọn: Biến áp tự ngẫu có kích thước trọng lượng nhỏ gọn, thường nửa kích thước cân nặng so với biến áp cách ly - Giá thành biến áp tự ngẫu rẻ - Biến áp tự ngẫu bị tụt áp biến áp cách ly - Biến áp tự ngẫu sử dụng cho tất thiết bị điện dân dụng cơng nghiệp Nhược điểm - Khơng có khả chống giật Biến áp tự ngẫu có chức thay đổi hiệu điện từ mức sang mức hiệu điện khác nên điểm biến áp tự ngẫu so với mặt đất có hiệu điện - Khơng có khả chống nhiễu, chống xung Khi nguồn điện bị nhiễu vào cuộn dây sơ cấp truyền sang cuộn dây thứ cấp Vì nguyên lý cuộn sơ cấp thứ cấp nối tiếp với thành cuộn dây dẫn - Khả lọc sóng hài kém, Với máy cần tiêu chuẩn điện cao nguồn sóng hài từ máy Inverter gây ngược trở lại cho thiết bị khác biến áp tự ngẫu khơng có khả chặn lại  Câu b) Nêu khái niệm, cấu tạo, vai trò phận nguyên lý làm việc, tạo từ trường động không đồng pha - Khái niệm tạo từ trường động không đồng ba pha: Máy điện không đồng máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ quay rơto n khác với tốc độ quay từ trường n1 - Cấu tạo từ trường động không đồng ba pha: Gồm phần chính: Stator Rotor - Satator gồm: Vỏ máy: Vỏ máy để cố định lõi thép cố định máy, làm nhôm gang, hai đầu có nắp máy, cịn có cơng dụng bảo vệ máy Lõi thép: Lõi thép: gồm nhiều thép có rãnh ghép lại có phủ cách điện để dẫn từ  Được ép vỏ máy làm nhiệm vụ dẫn từ  Lõi thép stator hình trụ thép kỹ thuật điện dập rãnh bên ghép lại với tạo thành rãnh theo hướng trục  Mỗi thép kỹ thuật phủ sơn cách điện để giảm hao tổn dòng xoáy gây nên Dây quấn: Dây quấn làm từ dây đồng có bọc cách điện Dây quấn đặt bên rãnh lõi thép cho phép dòng điện xoay chiều qua Dòng điện qua tạo nên từ trường quay Vai trò stator: tạo từ trường chế hỗ trợ động Các stator động bao gồm lõi stator, stator quanh co khung Các cuộn dây stator nhúng vào lõi stator tạo lực điện động cảm ứng dòng điện chảy qua lõi stator để đạt chuyển đổi lượng điện Chức giá đỡ cố định hỗ trợ lõi stator Khi động chạy, nhiệt phát sinh tổn thất nội truyền đến qua lõi sắt, sau chiếu từ bề mặt sở đến khơng khí xung quanh Để tăng diện tích tản nhiệt, động thường thiết kế tản nhiệt bề mặt đế - Rôto: Roto cấu thành từ lõi thép, dây quấn trục máy Lõi thép: roto gồm thép kỹ thuật điện lấy từ phần bên lõi thép stato ghép lại Mặt lõi thép roto dập rãnh để đặt dây quấn Giữa lõi thép có dập lỗ để lắp trục Trục máy phát điện khơng đồng làm thép có gắn lõi thép roto   Dây quấn máy phát điện khơng đồng pha có loại: roto lồng sóc (roto ngắn mạch) roto dây quấn Roto lồng sóc: đồng nhơm đặt rãnh Các bị ngắn mạch vành ngắn mạch đầu Với động nhỏ, người ta thường đúc nguyên khối dẫn, cánh tản nhiệt, quạt làm mát vành ngắn mạch dây quấn roto Roto dây quấn: quấn dây tương tự dây quấn ba pha stato có số cực từ Dây quấn kiểu đấu với thành hình với ba đầu đấu vào ba vành trượt Dây quấn roto gắn vào trục quay roto cách điện với trục Vai trò rôto: tạo lực điện từ, tạo mô men điện từ thơng qua dịng điện Trục thành phần hỗ trợ trọng lượng rotor, truyền tải mô men kết công suất - Nguyên lý hoạt động: Nối dây quấn stato với lưới điện sau sử dụng động sơ cấp kéo roto quay với tốc độ n Lưu ý, n > n1 chiều với n1 Lúc này, chiều từ trường quét qua dẫn roto ngược lại Suất điện động dòng điện roto ngược chiều với chế độ động Chiều lực điện từ đặt lên roto ngược với chiều quay roto Lúc này, mômen hãm tạo cân với mômen quay động sơ cấp Máy điện không đồng làm việc ổn định chế độ máy phát Nhờ từ trường quay nguồn lưới điện mà động sơ roto cấp biến đổi thành điện stato Để tạo từ trường quay, lưới điện phải cung cấp cho máy điện mức cơng suất phản kháng Q Do đó, hệ số công suất cos lưới điện bị thấp Khi máy điện không đồng pha làm việc riêng lẻ, tức khơng có điện vào dây quấn stato người ta phải kích từ cho máy Đây nhược điểm lớn máy phát điện không đồng Và lý mà ứng dụng làm máy phát điện hệ thống cung cấp điện ∙Nêu ý nghĩa thông số kỹ thuật động không đồng pha : P, n, U, I, f, xác định đơn vị đại lương Cách tính moment định mức P: Cơng suất (kW) n: Tốc độ vịng quay (Vịng/phút) U: Điện áp (V) I: Dòng điện dây (A) f: Tần số (hz) Cách tính moment định mức - Cơng thức tính cơng suất định mức: P đm : Cơng suất định mức (kW) n đm : Hiểu suất định mức U đm : Điện áp định mức (V) I đm : Dòng điện dây định mức (A) : Hệ số cơng sức định mức - Cơng thức tính moment định mức: n đm : Tốc độ quay định mức (Vòng/phút) : Tốc độ quay (rad/s) Câu 2: Bài làm Ta có: E = 30V, E = 20V, R = 12Ω, R = 2Ω, R = 5Ω Câu 3: Câu 4: 4.1: - Thiết kế: 4.2a: - Thiết kế: - Nguyên lý hoạt động: Khởi đông: Khi nhấn nút M, nguồn điện chạy qua tiếp điểm R th1(2,3) cấp điện cho động hoạt động đóng tiếp điểm K (1,2) K 2(3,6) Sau dịng điện chạy qua Rơ le thời gian Sau giây tiếp điểm R th2(7,8) đóng lại, dòng điện chạy qua tiếp điểm Rth2(7,8) cấp điện cho động hoạt động đóng tiếp điểm K3(2,10) cho dòng điện chạy qua cấp điện cho Rơ le thời gian hoạt động Sau giây tiếp điểm R th3(2,11) đóng lại, dịng điện chạy qua tiếp điểm Rth3(2,11) cấp điện cho động hoạt động đóng tiếp điểm K 4(2,13) cho dịng điện chạy qua cấp điện cho Rơ le thời gian hoạt động Sau giây tiếp điểm Rth4(2,14) đóng lại, dịng điện chạy qua Rth4(2,14) cấp điện cho động hoạt động đóng tiếp điểm K1(2,16) cho dịng điện chạy qua cấp điện cho Rơ le thời gian hoạt động Dừng: Sau 40 giây, tiếp điểm R th1(2,3) Rth1(2,7) mở khơng cho dịng điện chạy qua động dừng lại 4.2b: - Thiết kế: - Nguyên lý hoạt động: Khởi động: Khi nhấn nút M, dòng điện chạy qua tiếp điểm R th7(2,3) cấp điện cho động hoạt động đóng tiếp điểm K 1(1,2) K1(3,6) cho dòng điện chạy qua cấp điện cho Rơ le thời gian hoạt động Sau giây tiếp điểm Rth1(7,8) đóng lại, dịng điện chạy qua tiếp điểm R th4(2,7) Rth1(7,8) cấp điện cho động hoạt động đóng tiếp điểm K 2(2,10) cho dịng điện chạy qua cấp điện cho Rơ le thời gian hoạt động Sau giây tiếp điểm Rth2(11,12) đóng lại, dòng điện chạy qua tiếp điểm R th5(2,11) Rth2 11,12) cấp điện cho động hoạt động đóng tiếp điểm K 3(2,14) cho dịng điện chạy qua cấp điện cho Rơ le thời gian hoạt động Sau giây tiếp điểm Rth3(15,16) đóng lại, dịng điện chạy qua tiếp điểm R th6(2,15) Rth3(15,16) cấp điện cho động hoạt động đồng thời đóng tiếp điểm K 4(2,16) K4(2,19) cho dịng điện chạy qua cấp điện cho Rơ le thời gian 4, Rơ le thời gian 5, Rơ le thời gian Rơ le thời gian hoạt động Dừng: Sau 20 giây, tiếp điểm Rth4(2,7) mở khơng cho dịng điện chạy qua dừng động Thêm 10 giây nữa, tiếp điểm R th5(2,11) mở không cho dòng điện chạy qua dừng động Thêm 10 giây nữa, tiếp điểm Rth6(2,15) mở không cho dòng điện chạy qua dừng động Thêm 10 giây nữa, tiếp điểm Rth7(2,3) mở không cho dòng điện chạy qua dừng động ... 10 1/ Nêu cấu tạo nguyên lý làm việc của: a/ Nêu khái niệm, cấu tạo nguyên lý làm việc vai trò máy biến áp Tỷ số máy biến áp quan hệ tỷ số máy biến áp với đại lượng liên quan Máy biến áp tự ngẫu... Bài Làm Câu 1: Nêu cấu tạo nguyên lý làm việc của: Câu a) Nêu khái niệm, cấu tạo nguyên lý làm việc vai trò máy biến áp Tỷ số máy biến áp quan hệ giửa tỷ số máy biến áp với đại lượng liên quan Máy. .. Tỷ số máy biến áp quan hệ giửa tỷ số máy biến áp với đại lượng liên quan - Các quan hệ tỷ số MBA: MBA có tải có trường hợp: + Nếu N <N U <U ; Thì máy hạ áp + Nếu N >N U >U ; Thì máy