Máy biến áp

GỒM CÁC PHẦN:  PHẦN 1: MÁY BIẾN ÁP  PHẦN 2: CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU  PHẦN 3: MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ CHƯƠNG TRÌNH MÁY ĐIỆN I NGOÀI RA:  THÍ NGHIỆM  ĐỒ ÁN MÔN HỌC PHẦN 1: MÁY BIẾN ÁP  CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY ĐIỆN  NGUYÊN LÝ MÁY BIẾN ÁP  VẬN HÀNH MÁY BIẾN ÁP  QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MBA  CÁC LOẠI MÁY BIẾN ÁP ĐẶC BIỆT CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÁY ĐIỆN  Khái niệm chung  Các định luật cơ bản  Từ trường, mạch từ  Tổn hao trong mạch từ  Cực từ, tần số, góc độ điện  Sự biến đổi năng lượng trong máy điện  Vật liệu dùng trong máy điện  Phương pháp nghiên cứu máy điện §1. KHÁI NIỆM CHUNG 1. Định nghĩa: Máy điện là thiết bị làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi năng lượng cơ thành năng lượng điện hay ngược lại 2. Phân loại: Dựa trên nguyên lý làm việc của máy điện ta có thể phân loại chúng như hình sau: Máy điện 1. Định luật cảm ứng điện từ §2. CÁC ĐỊNH LUẬT DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN • Từ thông qua một cuộn dây biến thiên:  Cuộn dây có 1 vòng  Cuộn dây có N vòng  Khi  = msint: • Một thanh dẫn dài l, chuyển động với vận tốc v trong từ trường đều B sẽ có s.đ.đ:  Chiều s.đ.đ cảm ứng được xác định theo quy tắc bàn tay phải • Nếu thanh dẫn tạo với từ trường góc  thì s.đ.đ cảm ứng trong thanh dẫn sẽ là: 2. Định luật lực điện từ • Thanh dẫn mang dòng điện đặt thẳng góc trong từ trường sẽ chịu tác dụng của lực:  Chiều của lực điện từ được xác định theo quy tắc bàn tay trái  Thanh dẫn tạo với đường sức từ góc : §3. MẠCH TỪ VÀ ĐỊNH LUẬT MẠCH TỪ 1. Từ trường: Trong máy điện, từ trường tạo bởi các cực từ và dòng điện chạy trong các dây quấn. 2. Mạch từ: Mạch từ dùng để dẫn từ thông. Trong máy điện, mạch từ là lõi thép. 3. Định luật mạch từ: ik > 0 nếu nó tạo ra từ trường cùng chiều với chiều đi vòng • Áp dụng vào mạch từ sau ta có: Hl = Ni = F Do: Như vậy: l – chiều dài trung bình của đường sức trong mạch từ F – sức từ động(s.t.đ) i – dòng điện từ hóa(dong • Với mạch từ có khe hở không khí: H1l1 + H2l2 = N1i1 - N2i2 = F Tổng quát: k – chỉ số của các đoạn mạch từ j – chỉ số của các cuộn dây quấn trên mạch từ 4. Sự tương tự với mạch điện Mạch từ nối tiếp: Mạch từ song song: 5. Tính toán mạch từ:  Bước 1: - Tính B = /S trên mỗi đoạn mạch từ a. Bài toán thuận: Cho , tìm s.t.đ F = Ni • Để giải bài toán này ta thực hiện 3 bước tính: - Tìm H của đoạn mạch từ đó  Bước 2: - Tính F  Bước 3: - Tùy theo bài toán, nếu đã cho N, ta tìm i; nếu đã cho i ta tìm N b. Bài toán ngược: Cho s.t.đ F, tìm  •  = f() nên  = f() • Do chưa biết  nên  cũng chưa biết. Như vậy ta có bài toán phi tuyến: • Bài toán này được giải bằng các phương pháp gần đúng S.t.đ của cuộn dây: F = Ni = 2003 = 600Av Từ thông trong lõi thép: Điện trở của cuộn dây: Ví dụ: Một mạch từ có từ trở 1500Av/Wb trên đó có đặt một cuộn dây. Cuộn dây này có 200 vòng làm bằng dây nhôm. Khi nối cuộn dây với nguồn điện một chiều có điện áp 24V thì dòng điện qua nó là 3A. Tính từ thông trong lõi thép và điện trở của cuộn dây. §4. TỔN HAO NĂNG LƯỢNG 1. Tổn hao từ trễ • Đường cong từ hóa • Tổn hao từ trễ: k – hằng số n – hằng số Steinmetz 2. Tổn hao do dòng điện xoáy ph – tổn hao [W/kg] • Khi  biến thiên theo t, trong lõi thép có dòng điện • Dòng điện này gọi là dòng điện xoáy(dòng Foucault) và gây ra tổn hao công suất. • Tổn hao công suất này bằng: • Để giảm tổn hao công suất này ta thường làm mạch từ bằng các lá thép mỏng có sơn cách điện ghép lại với nhau. §5. CỰC TỪ, TẦN SỐ, GÓC ĐỘ ĐIỆN 1. Cực từ • Dùng để tạo ra từ trường trong máy điện 2. Tần số • Khi cực tính của cực từ thay đổi, chiều của e thay đổi theo • Khi thanh dẫn qua 2 cực từ sđđ thay đổi được 1 chu kỳ • Nếu máy có 2p cực từ thì khi đi hết 1 vòng sđđ thay đổi p chu kỳ • Tần số là số chu kỳ trong 1s 3. Góc độ điện • Góc độ điện cho biết góc lệch pha của sđđ của các thanh dẫn nằm trong 2 rãnh cạnh nhau. • Đi hết một vòng sđđ thay đổi p chu kỳ, tương ứng với p360o điện, trên đó có Z rãnh. Vậy: • Một vòng chỉ tương ứng với 360o hình học, nên một độ hình học ứng với p độ điện §6. VẬT LIỆU DÙNG TRONG MÁY ĐIỆN 1. Vật liệu tác dụng: • Vật liệu dẫn điện: Al, Cu • Vật liệu dẫn từ:  Thép kỹ thuật điện cán lạnh và cán nóng  Gang, thép đúc, thép tấm • Vật liệu cách điện: giấy, mica, v.v. • Vật liệu cấu trúc dùng chế tạo các chi tiết chịu lực 2. Vật liệu cấu trúc: §7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU MÁY ĐIỆN • Mô tả hiện tượng vật lý xảy ra trong máy điện • Dựa vào các định luật vật lý, viết các phương trình cân bằng: mô hình toán học của máy điện • Từ các phương trình cân bằng thành lập mạch điện thay thế của máy điện: mô hình mạch của máy điện • Từ các mô hình tính toán các đặc tính của máy điện. CÁC PHƯƠNG TRÌNH CẦN DÙNG