Tính toán thiết kế may biến áp 1 pha công suất nho dùng trong gia đình với các thông số sau :u1=220v/50Hz, u2=24v ,sđm=45VA? Giải hộ mk vs các bạn. Đây là nghề điện
Tính toán thiết kế may biến áp 1 pha công suất nho dùng trong gia đình với các thông số sau :u1=220v/50Hz, u2=24v ,sđm=45VA? Giải hộ mk vs các bạn. Đây là nghề điện
* Cấu tạo chính MBA: 3 bp: – Lõi thép
– Dây quấn
– Vỏ máy.
* Nhiệm vụ, cấu tạo của lõi thép:
– NV: làm mạch dẫn từ và làm khung quấn dây.
– CT: + Ghép bằng những lá thép KTĐ dày 0,3 ÷ 0,5mm.
+ Là thép hợp kim có thành phần Si, bên ngoài phủ lớp cách điện, được cán mỏng để giảm tổn hao NL.
+ Hàm lượng Si càng nhiều tổn thất càng ít nhưng giòn, cứng, khó gia công.
* Câu hỏi 1: Nêu tên các bộ phận cấu tạo chính của MBA và cho biết nhiệm vụ, cấu tạo của lõi thép?
KIỂM TRA BÀI CŨ
* Đáp án:
* Cấu tạo chính MBA:
* Nhiệm vụ, cấu tạo của lõi thép:
– Theo hình dáng, lõi thép MBA chia 2 loại:
+ Kiểu lõi (kiểu trụ):
+ Kiểu bọc (kiểu vỏ):
* Câu hỏi 2: Nêu nguyên lí làm việc của MBA?
KIỂM TRA BÀI CŨ
* Đáp án:
Nguyên lí làm việc của MBA:
– Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
– Nối 2 đầu dây quấn SC (N1 vòng) vào nguồn điện xoay chiều điện áp U1, sẽ có dòng I1 trong cuộn SC và sinh ra trong lõi thép từ thông biến thiên Φ.
– Do mạch từ khép kín, từ thông này móc vòng cảm ứng sang cuộn thứ cấp (N2 vòng) sức điện động cảm ứng E2 tỉ lệ với N2. Đồng thời từ thông biến thiên đó cũng sinh ra trong cuộn SC sức điện động tự cảm E1 tỉ lệ N1.
– Nối 2 đầu cuộn TC với tải có dòng I2 trong mạch.
Bài 8:
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
MÁY BiẾN ÁP MỘT PHA
* Các bước tính toán, thiết kế máy biến áp 1 pha công suất nhỏ:
1. Xác định công suất máy biến áp
2. Tính toán mạch từ
3. Tính số vòng dây của các cuộn dây
4. Tính tiết diện dây quấn
5. Tính diện tích cửa sổ lõi thép
6. Sắp xếp dây quấn trong cửa sổ
1, Xác định công suất máy biến áp
– Hiệu suất máy biến áp (ɳ ):
S2
ɳ =
S1
– Vì hiệu suất máy biến áp công suất nhỏ cao:
S1 ≈ S2 = U2.I2
→ Công suất máy biến áp cần chế tạo là:
Sđm = U2.I2 (= S2)
(U2, I2 là điện áp và dòng điện thứ cấp định mức của máy)
S1= U1.I1 là công suất MBA nhận từ nguồn
S2= U2.I2 là công suất MBA cấp cho phụ tải
2. Tính toán mạch từ
a, Chọn mạch từ
– Mạch từ MBA nhỏ thường là mạch từ kiểu bọc (vỏ), được ghép bằng lá thép chữ I và E.
? Mạch từ là gì?
+ Kiểu lõi (kiểu trụ):
+ Kiểu bọc (kiểu vỏ):
2. Tính toán mạch từ
a, Chọn mạch từ
Hình 8.1. Mạch từ ghép bằng lá thép chữ E và I
2. Tính toán mạch từ
a, Chọn mạch từ
– Mạch từ MBA nhỏ thường là mạch từ kiểu bọc (vỏ), được ghép bằng lá thép chữ I và E.
– Các thông số:
a: chiều rộng trụ quấn dây
b: chiều dày trụ quấn dây
c: độ rộng cửa sổ
h: chiều cao cửa sổ
a/2: độ rộng lá thép chữ I
Hình 8.1. Mạch từ ghép bằng lá thép
chữ E và I
a, Chọn mạch từ
b, Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép
2. Tính toán mạch từ
? Diện tích trụ quấn dây là hình gì?
? Diện tích trụ quấn dây ảnh hưởng
tới các thông số nào?
a
b
a, Chọn mạch từ
b, Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép
– Diện tích trụ quấn dây phải phù hợp công suất MBA.
* C1: Theo công thức:
+ Mạch từ kiểu bọc: Shi = 1,2. Sđm
Shi =
Sđm = S2 là công suất máy biến áp (VA)
2. Tính toán mạch từ
a.b là diện tích hữu ích trụ (cm2)
?
a, Chọn mạch từ
b, Tính diện tích trụ quấn dây của lõi thép
– Diện tích trụ quấn dây phải phù hợp công suất MBA.
* C1: Theo công thức:
+ Mạch từ kiểu bọc: Shi = 1,2. Sđm
+ Trong thực tế, do lõi thép được ép chặt nhưng vẫn có độ hở giữa các lá thép do cong vênh và lớp sơn cách điện nên phải tính diện tích thực của trụ lõi thép St (St Shi):
St =
– Công suất máy biến áp $S_{đm}=45$VA
– Để thiết kế máy biến áp 1 pha công suất nhỏ dùng cho gia đình ta chọn mạch từ là mạch kiểu bọc, được ghép bằng thép chữ I và E (hình 8.1)
Diện tích hữu ích trụ $S_{hi}=a.b$ đơn vị $cm^2$:
$S_{hi}=1,2\sqrt{S_{đm}}=1,2.\sqrt{45}=8,05cm^2$
Hệ số lấp đầy của máy biến áp dùng trong gia đình $k_l=0,9$
Diện tích thực của trụ lõi thép là:
$S_t=\dfrac{S_{hi}}{k_l}=8,94cm^2$
– Số vòng dây cuộn sơ cấp:
$N_1=U_1.n$ ($n$ là số vòng/vôn dựa vào bảng 8-3)
Với bai này $S_{hi}=8,05cm^2$ vừa tính được ở trên nên $n=4,7$ vòng/vôn
$N_1=220.4,7=1034$ vòng
Số vòng cuộn thứ cấp là: $N_2=(U_2+10\%U_2).n=124$ vòng
– Tiết diện dây dẫn: $S_{dd}=\dfrac IJ$ đơn vị $mm^2$
$I$ là cường độ dòng điện (A)
$J$ là mật độ dòng điện cho phép $A/mm^2$ (xem trong bảng 8-4)
Tiết diện dây dẫn sơ cấp:
Vì máy biến áp công suất nhỏ nên $S_1\approx S_2$ mà $S_2=S_{đm}, S_1=U_1.I_1$
nên $I_1=\dfrac{S_{đm}}{U_1}=\dfrac{45}{220}$
$\Rightarrow S_{dd}=\dfrac{\frac{45}{220}}{4}=0,05mm^2$
Đường kính dây quấn được suy ra từ tiết diện dây dẫn $(S_{dd})$ xem bảng 8-5
$\Rightarrow $ đường kính dây dẫn là $0,25mm$
Tiết diện dây dẫn thứ cấp:
$S_1\approx S_2\Rightarrow U_1.I_1\approx U_2.I_2=S_{đm}\Rightarrow I_2=1,875$
$S_{dd}=\dfrac{I_2}{4}=0,46875mm^2\Rightarrow$ đường kính dây thứ cấp là $0,8mm$ (tra bảng 8-5)
– Diện tích cửa sổ lõi thép $S_{cs}=hc\ge\dfrac{S_{sc}+S_{tc}}{K_l}$
$S_{sc}=N_1.S_{dd}=1034.0,05$
$S_{tc}=N_2.S_{dd}=124.0,8$
$K_l=0,2$ xem bảng 8-6
$\Rightarrow S_{cs}=hc\ge754,5mm^2$ (h=3c)
$\Rightarrow h=251,5mm$
– Số vòng mỗi lớp $=\dfrac{h}{\text{đường kính dây có cách điện}}-1$
Số lớp dây quấn $=\dfrac{\text{Số vòng dây}}{\text{Số vòng dây mỗi lớp}}$