I.Mục đích, yêu cầu 1.Mục đích:
Trang bị cho học sinh kiến thức về cấu tạo , nguyên lý làm việc máy biến áp ba pha, cách sử dụng và sửa chửa các hỏng hóc thông thường của máy biến áp ba pha.
- Nắm vững nguyên lý làm việc và các bước tính toán cho một máy biến áp ba pha .
- Sản phẩm phải đạt yêu cầu kỹ thuật và tính thẫm mỹ.
- Biết sữa chữa các pan thông thường của máy biến áp ba pha . II.Tóm tắt lý thuyết.
Tại các trạm biến áp từ cao áp từ 15kV xuống hạ áp 220/380V-3PH để phân phối điện năng cho các hộ tiêu dùng phải cần đến máy biến áp ba pha hoặc 3 máy biến áp một pha đấu chung lại.
Cơ cấu gồm
+Một mạch từ có 3 cột được ghép bằng các lá sắt từ tính. Trên 3 cột được bố trí các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp. Các cuộn dây này được quấn đồng tâm, có lớp cách điện dày giữa cuôn sơ cấp và cuộn thứ cấp. Sức từ động sinh ra do 3 cuộn sơ cấp tạo ra các từ thông ΦA,ΦB,ΦC. Từ thông ΦAsinh ra bởi cuộn AX đi xuyên qua các cột B,C. Còn từ thông ΦB tạo bởi cuộn BY đi xuyên qua các cột A,C, từ thông ΦC của cuộn CZ lại đi xuyên qua các cột A,B. Vì thế trên từng cột các cuộn thứ cấp sinh ra các sức điện động tương ứng cùng pha với cuộn sơ cấp trên cùng cột mạch từ.
Các cuộn dây ở phía sơ cấp hoặc thứ cấp có thể đấu Y hoặc (. Ký hiệu các cuộn dây sơ cấp là AX, BY, CZ. Còn các cuộn pha thứ cấp được ký hiệu tương ứng ax, by, cz.
Máy biến áp ba pha. Sơ đố mạch máy biến áp ba pha. (1) Bình dầu phụ.
(2) Ống thoát hơi bảo vệ bình bị nổ. (3) Cánh giải nhiệt
* Máy biến áp tự ngẫu 3 pha
Loại máy biến áp này dùng để điều chỉnh điện áp U2 bằng cách hiệu chỉnh số vòng W1 ở phía cuộn sơ cấp cùng một lúc ở 3 cuộn AX, BY, CZ nhờ đảo điện 3 pha đặc biệt.
Thông thường máy biến áp 3 pha có phần điều chỉnh điện áp này được sử dụng ở nơi mà lưới điện 3 pha giảm điện áp thái quá không thể vận hành động cơ 3 pha được.
III.Nội dung thực hành:
Tính toán và quấn máy biến áp ba pha gồm ba máy biến áp một pha sử dụng với nguồn điện 380V-50Hz, phần thứ cấp có U2=190V,I2=1,2A.Kích thước mạch từ như hình vẽ,có bề dày lá sắt efe=0,35mm,B=1,2wb/m2,hiệu suất η=0,85, chọn dây đồng tráng ê-may.
1.Chuẩn bị dụng cụ và vật tư.(1 học sinh quấn 1 sản phẩm). -Bàn quấn dây. - Lõi thép 3A. - Dây êmay φ0,35mm,φ0,7mm. - Giấy cách điện. - Ống ghen. - Vỏ máy biến áp . - Gallet thô. -Cọc chia điện. -Nhựa thông. - Dụng cụ cầm tay. - Đồìng hồ vạn năng. - Mỏ hàn. - Nguồn điện.
2. Sơ đồ:(gồm máy biến áp một pha như bài trước).
3.Các bước thực hiện.
a).Tính toán số liệu máy biến áp .
Vì máy biến áp ba pha gồm ba máy biến áp một pha nên ta chỉ tính cho một pha với nguồn phía sơ cấp có Up1 = 220V, phía thứ cấp có Up2= 110V đấu Y/Y.
1).Xác định tiết diện thực của lõi sắt : S0 =(0,9÷0,93)S (cm2)
= 0,9. (3 . 4) = 10,8(cm2)
Kiểm tra lại mạch từ có đáp ứng với công suất dự định. Ta có công suất biểu kiến:
cao thâp cao U U U P P − = 2 = 132. 220 110 220− = 66 VA (1) mà 81 2 1 8 10 2 1 2 2 0 = = = , , , S Pcp VA (2)
So sánh (1) và (2) ta có P<Pcp ⇒thỏa mãn điều kiện. 2. Tính số vòng dây mỗi vôn:
Với S=1,2wb/m2, chọn K=37,5 ta có : 0 S K W = (vòng/vôn) 347 8 10 5 37 , , , = = W (vòng/vôn)
3.Tính số vòng dây của cuộn sơ cấp : W1 =W×U1
= 3,47. 220 = 763 vòng 4.Tính số vòng dây của cuộn thứ cấp :
Chọn ∆U2=4,5% nên có U V 495V 100 5 4 110 2 = . , = , ∆ W2 =W×(U2 +∆U2) = 3,47×( 110 + 4,95 ) = 399 vòng 5.Tính tiết diện sơ cấp và thứ cấp: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Với hiệu suấtη=0,85 và chọn J = 4 A/mm2, ta có : = = = = 5 3 2 1 2 2 1 , , J I s s 0, 34mm2 d1 =d2 =1,13 0,34 =0,66 mm. b). Khuôn cách điện:
Khuôn cách điện nhằm mục đích cách điện giữa cuộn dây và mạch từ còn làm sườn cứng để định hình cuộn dây. Khuôn được làm bằng vật liệu cacton cứng như giấy cách điện presspahn,phíp(fibre) hoặc bằng chất dẻo chịu nhiệt.
Với máy biến áp nhỏ ta sử dụng khuôn có vách chận .
Các hệ số dự trù ∆a,∆bvà ∆h được chọn sao cho không hẹp quá hoặc không rộng quá ,để sau này khi lắp vào mạch từ không bị cấn dễ gây sự chạm masse.
a =3cm, b = 4cm, c = 5cm ∆a=0,2cm,∆b=0.2cm,∆c=0,2cm.
Sau khi lấy mẫu khuôn cuộn dây , thực hiện khuôn nòng cho khít khao với khuôn cách điện .
c).Kỹ thuật quấn dây.
Trước khi quấn dây phải vẽ sơ đồ bố trí các dây ra ở vị trí thực tế để sau này khi nối mạch không bị vướng và dễ phân biệt .
Khi quấn dây cố định đầu dây khởi đầu như hình vẽ .Trong lúc quấn dây cố gắng quấn dây cho thẳng và song hàng với nhau. Cứ hết mỗi lớp dây phải lót dấy cách điện .Đối với dây quá bé (d<0,15) có thể quấn suốt luôn không cần lót dấy cách điện ở các lớp,chỉ lót cách điện kỹ thuật giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp mà thôi.
Khi quấn nữa chừng muốn đưa dây ra ngoài thực hiện như hình vẽ .Dây đưa ra ngoài phải được cách điện bằng ống gaine cách điện . Việc nối dây giữa chừng cũng phải đưa mối nối ra ngoài cuộn dây.
Đối với loại khuôn không có vách chận dây, để giữ các lớp dây không bị chaì ra ngoài khuôn,dùng băng vải hoặc giấy sau đó quấn dây đè chồng lên băng vải , giấy đó , để cuối cùng lòn dây qua và rút chặt băng vải giữa cho chắc
d).Cách ráp lại các lá sắt của mạch từ.
Tùy theo dạng lá sắt ghép thành mạch từ là dạng EI hoặc các thanh chữ I mà ghép theo trật tự có tính trước.
Cách ghép mạch từ với lá sắt EI(tương tự bài 1): e)Tiến hành hoàn thiện sản phẩm.
- Sau khi đã ráp phe, cách điện ở các đầu dây đưa ra ta phải kiểm tra cách điện của sản phẩm
-Cạo lớp êmay của các đầu dây đưa ra trước khi đấu ba máy biến áp lại với nhau .
- Lắp vỏ và các phụ kiện khác. f).Kiểm tra, đánh giá sản phẩm.
- Kiểm tra kỹ thuật quấn dây, lắp ráp phe, đưa dây ra ngoài, lắp ráp vỏ... - Cung cấp nguồn, kiểm tra các thông số kỹ thuật theo kết quả tính toán.
g). Các pan thông thường trong máy biến áp ba pha(tương tự máy biến áp một pha)
f.Sử dụng và bảo quản máy biến áp ba pha.
Máy biến áp hiện nay được sử dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học,sản xuất và đời sống. Với những đặc điểm riêng về kỹ thuật mà người ta chế tạo các loại máy biến áp với công dụng khác nhau. Kinh nghiệm cho thấy nếu vận hành, bảo quản đúng quy trình, chế độ thì có thể kéo dài được thời gian sử dụng máy. Dưới đây chỉ nêu phương pháp sử dụng và bảo quản máy biến áp một cách tổng quát nhất: Máy biến áp phải đặt nơi khô ráo, thông gió, không nên để gần những chỗ quá nóng. Vị trí đặt máy phải chắc chắn, vững vàng.
Khi sử dụng máy biến áp (nối vào lươí điện ) phải xem xét các trị số định mức ghi trên võ máy như điện áp, dòng điện có phù hợp không(kể cả phía sơ cấp và thứ cấp). Định kỳ phải kiểm tra các thiết bị bảo vệ máy, kiểm tra dây tiếp đất với võ máy biến áp để đảm bảo an toàn.
Khi máy biến áp đang làm việc, nếu phát nóng quá mức phải cắt ngay điện vào máy và tiến hành kiểm tra tìm sự cố để sữa chưã.
Máy biến áp phải được bảo dưỡng, lau chùi sạch sẽ những bụi bẩn cả bên trong và bên ngoài vỏ máy. Mặt khác đề phòng các chi tiết khác như: bu lông, ốc vít...rơi vào dẫn đến ngắn mạch.