Chương 6: Mỏy biến ỏp
4.2 Mỏy biến ỏp hàn
Khi dũng điện phúng qua chất khớ bị ion húa sẽ phỏt sinh hồ quang. Đặc điểm của hồ quang là phỏt nhiệt rất cao trờn 30000C. Người ta lợi dụng tớnh chất này để hàn kim loại. MAB chuyờn dựng để tạo hồ quang điện khi hàn được gọi là MBA hàn. Sơ đồ nguyờn ly cấu tạo của MBA hàn trờn hỡnh 6-13a.
Hỡnh 6-11
Muốn hàn phải nối vật hàn vào một đầu cuộn thứ cấp của MBA, đầu kia của cuộn thứ cấp nối với que hàn. Bắt đầu hàn phải chấm que hàn vào vật hàn để làm ngắn mạch MBA. Dũng điện ngắn mạch chạy qua điểm tiếp xỳc cú điện trở lớn sẽ phỏt nhiệt rất mạnh. Sau đú nhấc que hàn ra một khoảng cỏch ngắn, vựng khụng khớ ở điểm tiếp xỳc do cú nhiệt độ cao bị ion húa sẽ cho dũng điện phúng qua tạo thành hồ quang giữa que hàn và vật hàn.
Mỏy biến ỏp hàn cú cỏc đặc điểm sau đõy:
Dũng thứ cấp phải lớn để cung cấp đủ nhiệt lượng cho hồ quang khi hàn. Điện ỏp thứ cấp phải thấp để đảm bảo an toàn (thường khoàng 60 70V). Do vậy cuộn thứ cấp thường rất ớt vũng dõy với tiết diện dõy lớn.
Phải cho phộp tạo dũng điện ngắn mạch khụng lớn lắm trong thời gian ngắn lỳc mồi hồ quang. Do vậy đặc tớnh ngoài của MBA phải dốc để hạn chế dũng ngắn mạch (hỡnh 6- 11b).
Muốn cú đặc tuyến này MBA hàn được chế tạo cú từ thụng tản lớn, hoặc thờm cuộn điện khỏng ở ngoài (hỡnh 6-11a). Khi hàn muốn điều chỉnh dũng điện
hàn người ta điều chỉnh lừi thộp của cuộn điện khỏng.
CÂU HỎI ễN TẬP
1. Nờu định nghĩa mỏy biến ỏp? Cấu tạo mỏy biến ỏp? Cụng dụng của mỏy biến ỏp?
2. Trỡnh bày nguyờn lý làm việc của mỏy biến ỏp một pha? 3. Trỡnh bày cỏc đại lượng định mức của mỏy biến ỏp ?
4. Nờu cấu tạo và cỏch ký hiệu cỏc đầu dõy của mỏy biến ỏp ba pha? 5. Trỡnh bày cỏc kiểu nối dõy của mỏy biến ỏp ba pha?
6. Trỡnh bày đặc điểm của mỏy biến ỏp tự ngẫu? Ưu nhược điểm của mỏy biến ỏp tự ngẫu?
7. Trỡnh bày đặc điểm và cỏch sử dụng mỏy biến ỏp hàn?
Gợi ý trả lời cõu hỏi
1. Nờu định nghĩa mỏy biến ỏp? Cấu tạo mỏy biến ỏp? Cụng dụng của mỏy biến ỏp? + Định nghĩa. + Cấu tạo. Gồm: - Lừi thộp - Dõy quấn - Lừi thộp Chia làm hai phần : - Trụ từ
- Dõy quấn
- Cỏc phần phụ khỏc + Cụng dụng
2. Trỡnh bày nguyờn lý làm việc của mỏy biến ỏp một pha?
Nguyờn lý làm việc của mỏy biến ỏp dựa trờn cơ sở của hiện tượng cảm ứng điện từ.
Biểu thức của sức điện động hiệu dụng sơ cấp:
max 1 max 1 1max 1 Nφ 4,44fNφ 2 2ππ 2 E E
Biểu thức sức điện động hiệu dụng của cuộn thứ cấp: E2 4,44fN2φmax Khi mỏy biến ỏp khụng nối với tải, dũng điện trong cuộn thứ cấp I2 = 0,
sức điện động sơ cấp thực tế gần bằng điện ỏp sơ cấp E1 U1 và sức điện động thứ cấp gần bằng điện ỏp thứ cấp E2 = U20 (U20 là điện ỏp thứ cấp khụng tải). Tỷ số biến ỏp: 2 1 20 1 2 1 N N U U E E k
Khi nối cuộn dõy thứ cấp với tải, nếu bỏ qua tổn hao trong mỏy biến ỏp, cú thể coi gần đỳng quan hệ giữa cỏc đại lượng sơ cấp và thứ cấp như sau:
U1I1 = U2I2 Hoặc: k I I U U 1 2 2 1
3. Trỡnh bày cỏc đại lượng định mức của mỏy biến ỏp ? + Điện ỏp định mức: U1đm, U2đm
+ Dũng định mức: I1đm, I2đm + Cụng suất định mức: Sđm
4. Nờu cấu tạo và cỏch ký hiệu cỏc đầu dõy của mỏy biến ỏp ba pha? + Cấu tạo
Loại mỏy cú mạch từ độc lập hỡnh 6-7a.
Mỏy biến ỏp ba pha cú mạch từ liờn quan hỡnh 6-7b. + Cỏch ký hiệu cỏc đầu dõy:
- Cao ỏp - Trung ỏp - Hạ ỏp
- Dõy trung tớnh: Phớa cao ỏp: O; Hạ ỏp: o; Trung ỏp: Om 5. Trỡnh bày cỏc kiểu nối dõy của mỏy biến ỏp ba pha?
Dõy quấn sơ cấp và thứ cấp cú thể nối hỡnh sao (Y) hoặc hỡnh tam giỏc () (hỡnh 6.8).
Nếu dõy quấn sơ cấp nối sao và dõy quấn thứ cấp nối sao ta ký hiệu Y/Y. Nếu dõy quấn sơ cấp nối tam giỏc và dõy quấn thứ cấp nối tam giỏc ta ký hiệu Δ/Δ. Nếu dõy quấn sơ cấp nối sao và dõy quấn thứ cấp nối tam giỏc ta ký hiệu Y/Δ. Tổ nối dõy cho biết gúc lệch pha giữa điện ỏp dõy sơ cấp và điện ỏp dõy thứ cấp. 6. Trỡnh bày đặc điểm của mỏy biến ỏp tự ngẫu? Ưu nhược điểm của mỏy biến ỏp tự ngẫu?
+ Đặc điểm : (Hỡnh 6.10)
Đặc điểm cơ bản của MBA tự ngẫu là sự truyền tải năng lượng từ sơ cấp qua thứ cấp thực hiện qua 2 con đường: điện và từ.
Liờn hệ về từ qua mạch từ chung.
Liờn hệ trực tiếp về điện giữa dõy quấn sớ cấp và thứ cấp. + Ưu nhược điểm
Mỏy biến ỏp tự ngẫu chỉ cú một cuộn dõy nờn tiết kiệm được vật liệu và giảm tối đa tổn hao.
Nhược điểm cơ bản của MBA tự ngẫu là khụng an toàn về điện, do cuộn dõy sơ cấp và thứ cấp chung nhau. Do vậy cần chỳ ý đặc biệt khi sử dụng.
Dũng thứ cấp phải lớn để cung cấp đủ nhiệt lượng cho hồ quang khi hàn. Điện ỏp thứ cấp phải thấp để đảm bảo an toàn.
Phải cho phộp tạo dũng điện ngắn mạch khụng lớn lắm trong thời gian ngắn lỳc mồi hồ quang. Do vậy đặc tớnh ngoài của MBA phải dốc để hạn chế dũng ngắn mạch (hỡnh 6- 11b).
Muốn cú đặc tuyến này MBA hàn được chế tạo cú từ thụng tản lớn, hoặc thờm cuộn điện khỏng ở ngoài (hỡnh 6-11a). Khi hàn muốn điều chỉnh dũng điện hàn người ta điều chỉnh lừi thộp của cuộn điện khỏng.
+ Cỏch sử dụng mỏy biến ỏp hàn
Muốn hàn phải nối vật hàn vào một đầu cuộn thứ cấp của MBA, đầu kia của cuộn thứ cấp nối với que hàn. Bắt đầu hàn phải chấm que hàn vào vật hàn để làm ngắn mạch MBA. Sau đú nhấc que hàn ra một khoảng cỏch ngắn, vựng khụng khớ ở điểm tiếp xỳc do cú nhiệt độ cao bị ion húa sẽ cho dũng điện phúng qua tạo thành hồ quang giữa que hàn và vật hàn.