CHƯƠNG 1 : KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN
2.8. Các MBA đặc biệt
2.8.1. MBA tự ngẫu:
Là MBA mà ở đĩ khơng những cĩ sự liên hệ với nhau về từ mà cịn cĩ sự liên hệ với nhau về điện.
Trong những trường hợp MBA cần dùng cĩ tỉ số biến điện áp K≈1 thì người ta sử dụng MBA tự ngẫu.
MBA tự ngẫu cĩ cấu tạo tương tự như MBA 2 dây quấn, chỉ khác ở chỗ dây quấn sơ cấp và thứ cấp dùng chung một cuộn dây trong đĩ cuộn dây cĩ điện áp thấp là một phần cuộn dây cĩ điện áp cao.
Nếu cuộn dây cĩ điện áp thấp dùng làm sơ cấp thì ta cĩ MBA tăng áp
Nguyên lý hoạt động của MBA tự ngẫu tương tự như MBA 2 dây quấn và tỉ số biến áp tự ngẫu: K= 1 2 2 1 2 1 2 1 I I N N E E U U
Như vậy để thay đổi điện áp U1 hoặc U2 người ta chỉ cần thay đổi số vịng dây sơ cấp hoặc thứ cấp (thường dùng con trượt).
MBA tự ngẫu cĩ ưu điểm là tiết kiệm dây quấn, kích thước nhỏ gọn, tổn hao khi vận hành nhỏ, cĩ thể điều chỉnh điện áp ra liên tục. MBA tự ngẫu được dùng rộng rãi để làm nguồn cho các thiết bị điện sinh hoạt, dùng để mở máy động cơ khơng đồng bộ cơng suất lớn và dùng trong các phịng thí nghiệm… Tuy nhiên MBA tự ngẫu cũng cĩ một số nhược điểm như yêu cầu cách điện cao hơn MBA thường và khi vận hành với lưới điện trung tính MBA tự ngẫu phải nối đất nếu khơng sẽ khơng an tồn… MBA tự ngẫu cĩ liên hệ trực tiếp với nhau về điện nên người ta chế tạo chúng với tỉ số biến áp K ≤ 3 và người ta cịn chế tạo cả MBA tự ngẫu 3 pha
2.8.2. MBA đo lường:
MBA đo lường gồm 2 loại là: Máy biến điện áp và máy biến dịng điện.
a. Máy biến điện áp (hình 2.18a): biến điện áp cao thành điện áp nhỏ 1÷ 100V để đưa vào các dụng cụ đo. Cơng suất máy biến điện áp 25 ÷ 1000VA.
Máy biến điện áp cĩ dây quấn sơ cấp nối với lưới điện và dây quấn thứ cấp nối với Vơn mét hoặc cuộn dây của Oatmét hoặc cuộn dây của Rơle bảo vệ (hình 2.18b). Các dụng cụ này cĩ tổng trở Z rất lớn nên máy biến điện áp xem như làm việc ở chế độ khơng tải, do đĩ sai số rất nhỏ.
Gọi Ku là tỉ số biến áp: Ku= 2 1 U U = 2 1 N N U1= Ku U2
Vậy giá trị điện áp cần đo được xác định bằng cách nhân điện áp đọc trên dụng cụ đo với hệ số biến áp Ku.
Chú ý: Khi sử dụng máy biến điện áp khơng được nối tắt mạch thứ cấp, vì như
vậy sẽ gây ra sự cố ngắn mạch ở lưới điện.
b. Máy biến dịng điện: biến dịng điện cao thành dịng điện thấp 1÷ 5A để đưa vào các dụng cụ đo. Cơng suất máy biến dịng điện 5 ÷ 100VA.
Máy biến dịng điện cĩ dây quấn sơ cấp gồm ít vịng dây được mắc nối tiếp với
mạch cần đo. Dây quấn thứ cấp gồm nhiều vịng dây được nối với ampemét hoặc với cuộn dây của Oatmét hoặc cuộn dây của Rơle bảo vệ. Các dụng cụ này cĩ tổng trở Z rất bé nên máy biến dịng điện làm việc ở trạng thái ngắn mạch.
Gọi Ki là tỉ số biến áp:
Hình 2.19 – Máy biến điện áp
Ki= 2 1 I I = 1 2 N N I1= Ki I2
Vậy giá trị dịng điện cần đo được xác định bằng cách nhân dịng điện đọc trên dụng cụ đo với hệ số biến áp Ki.
Chú ý: Để đảm bảo an tồn cho người và thiết bị, khi máy biến dịng nối vào
mạng điện cao áp thì một đầu cuộn thứ cấp và vỏ phải tiếp đất, khi cĩ dịng điện trong cuộn sơ cấp thì mạch cuộn thứ cấp khơng được để hở mạch.
2.8.3. Máy biến áp hàn:
Máy biến áp hàn được chia thành nhiều loại cĩ cấu tạo và đặc tính khác nhau tùy theo phương pháp hàn. Ở đây ta chỉ xét MBA hàn hồ quang (hình 2.21).
Cuộn dây sơ cấp được nối với nguồn điện, cuộn dây thứ cấp một đầu nối với cuộn điện kháng K rồi nối tới que hàn, đầu cịn lại nối với tấm kim loại cần hàn.
Máy biến áp hàn
làm việc ở chế độ ngắn mạch. Khi hàn ta phải chấm que hàn vào vật hàn để làm ngắn mạch cuộn thứ cấp. Lúc này dịng điện tăng cao làm nĩng chỗ tiếp xúc, sau đĩ lại nhấc que hàn ra, do cường độ điện trường lớn làm ion hĩa chất khí sinh hồ quang tỏa nhiệt lượng lớn làm nĩng chảy chỗ hàn.
Máy biến áp hàn cĩ đặc điểm là dịng điện thứ cấp phải lớn (để đủ nhiệt lượng hàn), điện áp thứ cấp phải nhỏ (để an tồn cho người sử dụng). Vì vậy cuộn dây thứ cấp thường cĩ ít vịng dây nhưng tiết diện lại lớn. Cơng suất hàn của máy vào khoảng 20kVA và nếu cho hàn tự động thì cĩ thể lên tới 100kVA.
Để điều chỉnh dịng điện hàn cĩ thể điều chỉnh số vịng dây của cuộn thứ cấp bằng cách thay đổi khe hở khơng khí của lõi thép K.
CÂU HỎI ƠN TẬP
Câu 1: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp?
Câu 2: Thí nghiệm khơng tải và thí nghiệm ngắn mạch đối với máy biến áp? Câu 3: Cách xác định thơng số máy biến áp bằng số liệu thí nghiệm?
Câu 4: Tại sao khi thí nghiệm ngắn mạch phải hạ điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp? Giải thích cách làm đĩ?
Câu 5: Cấu tạo nguyên lý làm việc của máy biến dịng, máy biến áp đo lường? Câu 6: Tổ nối dây của máy biến áp ba pha: ý nghĩa, cách giải thích, biểu diễn? Câu 7: Phân tích ý nghĩa và điều kiện ghép máy biến áp làm việc song song?
CHƯƠNG 3: MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ (MĐKĐB)
Mục tiêu của chương: Sau khi học chương này, học sinh cĩ khả năng:
Phát biểu nguyên lý cấu tạo, các phương pháp mở máy, đảo chiều quay của động cơ khơng đồng bộ.
Tính tốn các đại lượng cơ bản của động cơ khơng đồng bộ theo tiêu chuẩn kỹ thuật.
Vẽ được sơ đồ khai triển dây quấn stato của động cơ : Dây quấn 1 lớp, 2 lớp và 2 tốc độ của động cơ 3 pha. Dây quấn 1 lớp, 2 lớp và dây quấn sin của động cơ 1 pha.