Nguyờn lý làm việc mỏy biến ỏp

Chương 6: Mỏy biến ỏp

2.2 Nguyờn lý làm việc mỏy biến ỏp

Nguyờn lý làm việc của mỏy biến ỏp dựa trờn cơ sở của hiện tượng cảm ứng điện từ. Nếu đặt vào cuộn dõy sơ cấp của mỏy biến ỏp một dũng điện xoay chiều với điện ỏp U1, dũng điện xoay chiều qua cuộn dõy sẽ tạo ra trong mạch từ một từ thụng. Do mạch từ khộp kớn nờn từ thụng này múc vũng qua cỏc cuộn dõy của mỏy biến ỏp và sinh ra trong đú sức điện động.

Với cuộn sơ cấp là:

dt d N e  1 1  (6-3) Với cuộn thứ cấp là: : dt d N e  2 2  (6-4)

Hỡnh 6.6. Sơ đồ nguyờn lý làm việc của mỏy biến ỏp

Giả sử từ thụng của mỏy biến ỏp biến đổi hỡnh sin đối với thời gian :

maxsint (Wb) (6-5)

Sau khi lấy đạo hàm và thay vào phương trỡnh 6-3 ta được :

t N

e1  1maxcos Vỡ cost sin(t900)

Nờn : e1 N1maxsin(t900) (6-6) Biểu thức này chỉ rừ sức điện động e1 chậm pha so với từ thụng ộ một gúc 900.

Trị số cực đại của sức điện động E1max:

E1max N1max (6-7) Chia E1max cho 2 và thay 2f , ta được biểu thức của sức điện động hiệu dụng sơ cấp: 1max 1 max 1 max

1 Nφ 4,44fNφ 2 2ππ 2 E E    (6-8) Thực hiện thay thế, tớnh toỏn tương tự đối với phương trỡnh 6-4 ta được biểu thức sức điện động hiệu dụng của cuộn thứ cấp như sau:

E2 4,44fN2φmax (6-9) 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 cỏc sức điện động trong cuộn dõy của mỏy biến ỏp một pha, tức là tỷ số điện ỏp của nú khi khụng cú tải, được rỳt ra từ biểu thức 6-8 và 6-9, bằng tỷ số vũng dõy của cỏc cuộn dõy.

Tỷ số này kớ hiệu bằng chữ k và gọi là tỷ số biến ỏp:

21 1 20 1 2 1 N N U U E E k   

Nếu N1 > N2 suy ra k > 1 , U1 > U2, mỏy biến ỏp hạ ỏp. Nếu N1 < N2 suy ra k < 1 , U1 < U2, mỏy biến ỏp tăng ỏp.

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  

Bài 3 Mỏy biến ỏp ba pha 3.1 Cụng dụng

Để biến đổi điện ỏp của hệ thống dũng điện ba pha, người ta cú thể sử dụng ba mỏy biến ỏp một pha, hoặc dựng mỏy biến ỏp ba pha.

3.2 Cấu tạo

Nếu dựng ba mỏy biến ỏp một pha ghộp lại để tạo thành một mỏy biến ỏp ba pha thỡ mỏy biến ỏp này được gọi là loại mỏy cú mạch từ độc lập hỡnh 6-7a.

Mỏy biến ỏp ba pha cú mạch từ khộp kớn gọi là mỏy biến ỏp ba pha cú mạch từ liờn quan. Loại này cú ba trụ và dõy quấn ba pha quấn trờn ba trụ như hỡnh 6-7b.

Hỡnh 6-7. Sơ đồ cấu tạo mỏy biến ỏp ba pha

Dõy quấn của mỏy biến ỏp ba pha được ký hiệu như sau:

Dõy trung tớnh: Phớa cao ỏp: O; Hạ ỏp: o; Trung ỏp: Om

Với mỏy biến ỏp ba pha, cỏc lượng định mức ghi trờn mỏy cú khỏc so với biến ỏp một pha. Cụ thể:

- Điện ỏp định mức: U1đm, U2đm là điện ỏp dõy định mức. - Dũng điện định mức: I1đm, I2đm là dũng điện dõy định mức. - Sđm là cụng suất toàn phần của cả ba pha.

- Un% là điện ỏp dõy ngắn mạch tớnh theo phần trăm.

- P0, Pn là cụng suất tổn hao khụng tải và ngắn mạch cho cả ba pha. Nhưng điện trở, điện khỏng, tổng trở chỉ ký hiệu cho một pha.