Mạch từ gồm 3 vịng xuyến: có 2 vịng xuyến con ở trong bằng nhau, và 1 vòng xuyến lớn bên ngồi.
Trước tiên người ta quấn 2 vịng xuyến trong trước bằng máy quấn tơn:
Hình 3-4. Chếê tạo MTCDP
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Formatted: Caption, Centered, Indent: First line: 0", Space
After: 0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single
Sau khi quấn xong 1 vòng xuyến con thì người ta dùng máy ép lăn, lăn dọc theo vòng xuyến để ép chặt, tránh khe hở giữa các vịng tấm tơn. Sau đó hàn lại, (hoặc cũng có thể dùng băng dính dán lại) để khép kín vịng xuyến. Sau khi quấn xong vịng xuyến lớn mới hàn lại:
Hình 3-5. Cơng đoạn hàn và ép chặt mạch từ.
Sau khi quấn xong 2 vòng xuyến bên trong, người ta ép chúng lại ở hai cạnh bên, và dùng 2 vịng xuyến con này làm khn quấn vịng xuyến lớn bên ngồi:
Hình 3-6. Cơng đoạn quấn mạch từ cuộn lớn.
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Sau khi quấn hoàn thiện xong mạch từ, tháo khuôn mạch từ ra, treo lên giá rồi tiến hành quấn băng đai và sơn cách điện:
Hình 3-7. Cơng đoạon băng đai và cách điện mạch từ
3. 3. Công nghệ chế tạo mạch từ cuộn dạng phẳng bát cạnh
Máy biến áp mạch từ cuộn dạng bát cạnh được chế tạo để làm giảm bớt chi phí sản xuất trong khi vẫn giữ được những ưu điểm của máy biến áp mạch từ cuộn thông thường.
Máy biến áp mạch từ dạng cuộn thông thường được chế tạo bằng cách cuộn những lớp thép trên trục gá, trong suốt quá trình này những lớp thép được cắt và hình thành khe hở khơng khí, điều này tác động trực tiếp đến đặc tính của lõi. Những đặc tính được phục hồi trong q trình ủ nhiệt 780⁰C ÷ 820⁰C (khí nitơ trộn lẫn hydro).
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Formatted: Heading 2, Numbered + Level: 1 + Numbering
Style: 1, 2, 3, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 0" + Indent at: 0.25"
............................................................................................................................. H
ình 3-8. Kết cấu mạch từ cuộn và vùng nối
Máy biến áp mạch từ cuộn dạng bát cạnh cũng theo qui trình sản xuất như trên tuy nhiên được uốn cong ở 4 góc, chỉ trong trường hợp yêu cầu tổn thất không tải rất thấp mới sử dụng qui trình ủ nhiệt.
............................................................................................................................. H
ình 3-9. Kết cấu mạch từ cuộn bát cạnh
Kết quả nghiên cứu phân bố từ trường trong máy biến áp cuộn dạng bát cạnh và cuộn dạng thông thường, sử dụng thép GOSS M5(0,3 mm) trong mô phỏng.
Đối với máy biến áp cuộn dạng thông thường từ trường phân bố nhỏ hơn và rất yếu ở những góc uốn, với cùng dịng kích từ cảm ứng từ trung bình đối với máy biến áp mạch từ cuộn dạng thông thường B = 1,705 và với cuộn dạng bát cạnh
B=1,710, điều này cho thấy từ trường tạo ra bởi máy biến áp mạch từ cuộn dạng bát cạnh lớn hơn so với cuộn dạng thông thường do vậy có thể làm giảm dịng từ hóa đối với MBA cuộn dạng bát cạnh. Điều này cho thấy chiều dài lõi của MBA cuộn dạng bát cạnh nhỏ hơn làm giảm từ trở. (Như hình bên dưới)
Phân bố cảm ứng từ trong 2 mạch từ dọc theo chiều dài lõi.
Formatted: No Spacing, Centered, No bullets or
Hình 3-10. Phân bố cảm ứng từ trong 2 mạch từ dọc theo chiều dài lõi.
.............................................................................................................................
Formatted: Caption, Centered
Formatted: Caption, No bullets or numbering, Tab stops:
Not at 2.95"
Formatted: No Spacing, Centered, No bullets or
Hình 3-11. Thành phần Bx, By và tổng hợp 3 thành phần Bx, By, Bz của cuộn dạng bát cạnh và cuộn dạng thông thường. Cảm ừng từ phần bố giống nhau ngoại trừ ở chỗ
nối.
Ngoài ra cảm ứng từ bị suy giảm theo mặt cắt (từng lớp), lớp bên trong cùng có cảm ứng từ lớn nhất, lớp ngồi cùng thì ngược lại. (Như hình bên dưới).
Hình 3-12. Độ dốc cảm ứng từ của MBA cuộn dạng bát cạnh ≈ 1,16 so với cuộn dạng thơng thường, điều này làm giảm tổn hao dịng điện xoáy trong MBA cuộn dạng bát
cạnh.
.............................................................................................................................
3. 3. Kết quả mô phỏng so sánh tổn hao dịng điện xốy: việc sử dụng công nghệ chế tạo mạch từ cuộn dạng bát cạnh có thể làm giảm tổn hao dịng điện xốy tới trên 16% đối với từng loại thép khác nhau, đồng thời làm giảm dịng điện từ hóa.
Thành phần Bx, By và tổng hợp 3 thành phần Bx, By, Bz của cuộn dạng bát cạnh và cuộn dạng thông thường. Cảm ừng từ phần bố giống nhau ngoại trừ ở chỗ nối.
Độ dốc cảm ứng từ của MBA cuộn dạng bát cạnh ≈ 1,16 so với cuộn dạng thông thường, điều này làm giảm tổn hao dịng điện xốy trong MBA cuộn dạng bát cạnh.
Formatted: No Spacing, No bullets or numbering, Tab
stops: Not at 2.95"
Formatted: No Spacing, Centered, No bullets or
numbering, Tab stops: Not at 2.95"
Formatted: Caption, Centered
Formatted: Caption, No bullets or numbering, Tab stops:
3. 4. Công nghệ quấn dây
Tiếp theo là bước quấn dây trực tiếp lên trụ của mạch từ thông qua máy quấn dây sau khi đã đặt ống cách điện giữa trụ và dây quấn. Quân dây lên trụ giữa trước, sau đó mới quấn lên 2 trụ bên:
Hình 3-13. Quấn dây
Trước khi quấn đặt bìa cách điện bao quanh trụ, tiếp theo là đặt 2 nửa bánh răng hình bán nguyệt để làm quay dây quấn xung quanh trụ. Bánh răng được quay bằng máy quay thông qua bộ truyền động.
Formatted: Line spacing: 1.5 lines, Numbered + Level: 1 +
Numbering Style: 1, 2, 3, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 0" + Indent at: 0.25"
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:
0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single
Hình 3-14. Máy quấn dây.
Sau khi quấn dây xong, tiến hành băng kín bề mặt ngồi của cuộn dây sau đó rút và bẻ đầu dây ra. Rồi tiến hành bọc cách điện các đầu vào – ra, đấu các đầu vào HA và ra CA với sứ cách điện, đấu dây theo sơ đồ tổ nối dây,…
Hình 3-15. Gia cơng đầu ra dây quấn
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Hình 3-16. Quấn băng cách điện đầu ra
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Với kết quả tính tốn, thiết kế thu được từ luận văn này đã chứng minh rõ ràng những ưu điểm vượt trội hơn so với MBA mạch từ phẳng thông thường: tiết kiệm vật liệu, tổn hao khi vận hành nhỏ, kích thước máy nhỏ gọn… Các hãng sản xuất máy biến áp trên thế giới hiện nay đã tiến khá xa về mọi mặt trong lĩnh vực sản xuất MBA MTDCP. Tuy nhiên, ở nước ta hiện nay, mới chỉ có một vài nhà máy có đội ngũ cán bộ tiếp cận công nghệ mới này và tiến hành sản xuất, đưa vào thử nghiệm và sử dụng, do có khó khăn là việc sản xuất MBA loại này cũng đồng nghĩa với việc phải thay đổi gần như hồn tồn cơng nghệ sản xuất cũ, đầu tư thiết bị và dây chuyền sản xuất mới, trình độ người sản xuất cũng phải địi hỏi cao hơn.
MBA mạch từ cuộn có những ưu điểm vượt trội so với MBA phẳng thông thường và ngày càng được nghiên cứu chế tạo với công nghệ sản xuất mới. Đa dạng hơn và chuyên dụng hơn. MBA MTCDP ngày nay đã có nhiều hãng nổi tiếng sản xuất với cơng suất cỡ trung và cả cỡ lớn. Điều này đồng nghĩa với việc công nghệ sản xuất của Việt Nam đã không bắt kịp sự phát triển của công nghệ sản xuất MBA MTCDP đương đại. Qua luận văn mà tác giả đã hoàn thành, mong rằng các nhà máy và xí nghiệp ứng dụng và phát triển dịng sản phẩm MBA này. Góp phần nâng cao hiệu suất truyền tải của lưới điện và tăng chất lượng cung cấp điện.
Formatted: Heading 1, Indent: First line: 0", Space After:
0 pt, Line spacing: single
Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:
0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.[1.] Phan Tử Thụ (2002), TL1: Thiết kế MBA điện lực, NXB Khoa học và Kĩ thuật. 2.[2.] Phạm Văn Bình, Lê Văn Doanh (2002), TL2: Thiết kế MBA, NXB Khoa học
và Kĩ thuật.
3.[3.] Trần Khánh Hà, Nguyễn Hồng Thanh (2006), TL3: Thiết kế máy điện, NXB Khoa học và Kĩ thuật.
4.[4.] Nguyễn Đức Sỹ (2007), TL4: Công nghệ chế tạo thiết bị điện, NXB Giáo Dục. 5.[5.] Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà (2001), TL5: Máy điện I, II, NXB Khoa học và
Kĩ thuật.
6.[6.] Phạm Văn Bình, Lê Văn Doanh (2002), TL6: MBA lý thuyết, vận hành, bảo
dưỡng, thử nghiệm, NXB Khoa học và Kĩ thuật.
[1.][7.] Georgilakis PS (2009), Spotlight on modern transformer design, Springer, London.
[2.][8.] Robert M. Del Vecchio (2010), Transformer Design Principles with
Applications to Core-Form Power Transformers, CRC Press Taylor & Francis Group.
[3.][9.] William M. Flanagan (1992), Handbook of transformer design & applications , Mc Graw Hill.
[4.][10.] ABB Group, ABB transformer handbook.
[5.][11.] Magnetic Metals Corporation, Tape Wound Core Design Manual. [6.][12.] US Paten No.: US 6,668,444 B2; (Dec.30,2003), Method for
manufacturing a wound, multi-cored amorphous metal transformer core. 7. I. Hernandez, J. C. Olivares-Galvan2*,†, P. S. Georgilakis 3 and J. M.
Cedo1, Cơng nghệ chế tạo thiết bị điện – Nguyễn Đức Sỹ.
[13.] Core loss and excitation current model for wound core distribution Transformers.
8.[14.] Yan HU, Renyuan TANG, Xiulian WANG, Liangyun ZHAO*, and Zhenyan GUO, The Analysis and Calculation of the Magnetic Flux Density
Formatted: Heading 1, Indent: First line: 0", Space After:
0 pt, Line spacing: single
Formatted: Indent: Left: 0.1", Hanging: 0.53", Line
spacing: 1.5 lines, Numbered + Level: 1 + Numbering Style: 1, 2, 3, … + Start at: 1 + Alignment: Left + Aligned at: 0.5" + Indent at: 0.75", Tab stops: 0.59", Left + Not at 0.39"
Formatted: Indent: Left: 0.1", Hanging: 0.53", Line
spacing: 1.5 lines, No bullets or numbering, Tab stops: 0.59", Left
Distributions in a 3-phase Roll-iron Core Transformer, School of Electrical
Engineering, Shenyang University of Technology.
[7.][15.] Pavlos S. Georgilakis a,∗, Marina A. Tsilib, Athanassios T. Souflaris ca,
TL8: A heuristic solution to the transformer manufacturing cost optimization problem.
9. P.S. Georgilakis!,*, N.D. Hatziargyriou", N.D. Doulamis#, A.D. Doulamis#, S.D. Kollias, TL10: Prediction of iron losses of wound core distribution transformers based on artifÞicial neural networks.
[16.]
10.[17.] Paul Georgilakis, Dimitrios Paparigas, TL11: All helps reduce transformer Iron losses.
[8.][18.] Core Iván Hernández, Juan C. Olivares-Galván, Pavlos S. Georgilakis, A
Novel Octagonal Wound Core for Distribution Transformers Validated by Electromagnetic Field Analysis and Comparison With Conventional Wound.
Formatted: Indent: Left: 0.1", Hanging: 0.53", Space
After: 10 pt, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.59", Left + Not at 3.58"