Tính toán thiết kế máy biến áp 1 pha công suất nhỏ
|
1. Xác định công suất máy biến 2. Tính toán mạch từ: a. Chọn mạch từ: b. Tính tiết diện lõi thép: 3. Tính số vòng dây của các cuộn dây: 4. Tính tiết diện dây dẫn: * Dòng điện sơ cấp và thứ cấp được tính: * Tra bảng để chọn mật độ dòng điện và tính tiết diện 2 cuộn sơ cấp và thứ cấp Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Bài 8: Tính toán, thiết kế máy biến áp một pha, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn hãy click vào nút TẢi VỀ GIÁO VIÊN: Lê Văn Hiểu TRUNG TÂM KTTH – HN TUY HOÀ SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO PHÚ YÊNBài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 1. Xác định công suất máy biến ápS2 = U2.I2 = 24 x 2 = 48 (VA)Vậy: Công suất máy biến áp cần chế tạo: Sđm = U2.I2 2. Tính toán mạch từ:a. Chọn mạch từ:a: chiều rộng trụ dây quấnb: chiều dày trụ dây quấnc: độ rộng cửa sổh: chiều cao cửa sổa/2: độ rộng lá thép chữ IBài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 2. Tính toán mạch từ:1. Xác định công suất máy biến ápBài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 2. Tính toán mạch từ:a. Chọn mạch từ:b. Tính tiết diện lõi thép:Shi = a.b diện tích hữu ích trụ (cm2)Sđm công suất định mức MBASt = Shiklkl là hệ số lắp đầy được cho trong bảng 8- 1Diện tích thực của trụ lõi thép1. Xác định công suất máy biếnBài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA Hệ số lắp đầy được tra theo bảngLoại máy biến ápHệ số lắp đầyMBA âm tần0.7 – 0.8 MBA dùng trong gia đình0.9 MBA lõi pherit 1Bài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 3. Tính số vòng dây của các cuộn dây:n = KtnShi* Ktn:Hằng số thực nghiệm lấy giá trị từ 42 – 50 tuỳ theo chất lượng lõi thép nếu: thép tốt chọn Ktn thấp và ngược lạiBài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 2. Tính toán mạch từ:a. Chọn mạch từ:b. Tính tiết diện lõi thép:3. Tính số vòng dây của các cuộn dây:- Số vòng dây cuộn sơ cấp: N1 = U1. n- Số vòng dây cuộn thứ cấp: N2 = (U2 + 10%U2).nTrong đó: - n là số vòng/vôn- 10%U2 là lượng sụt áp khi có tải của dây quấn thứ cấp1. Xác định công suất máy biếnBài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 3. Tính số vòng dây của các cuộn dây:Tra bảng để chọn số vòng dâyTiết diện hữu íchSố vòng/vônTiết diện hữu íchSố vòng/vôn29.5182.166.3201.984.7221.7103.8241.6123.2261.5142.7281.4162.4301.3Bài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 2. Tính toán mạch từ:a. Chọn mạch từ:b. Tính tiết diện lõi thép:3. Tính số vòng dây của các cuộn dây:4. Tính tiết diện dây dẫn:Sdd = IJTrong đó: Sdd: là tiết điện dây (mm2)I: là cường độ dòng điện (A)J: mật độ dòng điện cho phép (A/mm2)Tra bảng 8-4 trang để tìm J 1. Xác định công suất máy biếnBài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 4. Tính tiết diện dây dẫn:Bảng chọn mật độ dòng điện cho phépCông suất (VA)Mật độ dòng điện cho phép (A/mm2)≥ 50450 – 1003.5100 – 200 3200 – 5002.5500 – 1000 2Bài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 2. Tính toán mạch từ:a. Chọn mạch từ:b. Tính tiết diện lõi thép:3. Tính số vòng dây của các cuộn dây:4. Tính tiết diện dây dẫn:Sdd = IJ1. Xác định công suất máy biếnI1 = S1JI2 = S2J* Dòng điện sơ cấp và thứ cấp được tính:* Tra bảng để chọn mật độ dòng điện và tính tiết diện 2 cuộn sơ cấp và thứ cấpBài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 2. Tính toán mạch từ:a. Chọn mạch từ:b. Tính tiết diện lõi thép:3. Tính số vòng dây của các cuộn dây:4. Tính tiết diện dây dẫn:* Tiết diện dây cuộn sơ cấp:Sdd1 = I1J* Tiết diện dây cuộn thứ cấp:Sdd2 = I2J1. Xác định công suất máy biếnBài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 2. Tính toán mạch từ:a. Chọn mạch từ:b. Tính tiết diện lõi thép:3. Tính số vòng dây của các cuộn dây:4. Tính tiết diện dây dẫn:5. Đường kính dây:Từ Sdd ta có thể tính đường kính (d) được không? Tại sao?Vì dây dẫn ta sử dụng là dây dẫn tròn, nên Sdd chính là diện tích của đường tròn. Sdd = πd241. Xác định công suất máy biếnBài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 5. Đường kính dây:Đối với máy biến áp nhỏ, khi chọn mật độ trung bình D = 2,5, ta có công thức:Bài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 5. Đường kính dây:Tra bảng 8-5 đå tìm d (đường kính dây) Đường kính dây dẫnTiết diện day dẫn0.070.00380.080.00500.090.00630.10.00780.120.01130.140.0150.150.0170.180.0250.200.031Bài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 5. Đường kính dây:Tra bảng 8-5 đå tìm d (đường kính dây) Đường kính dây dẫnTiết diện day dẫn0.220.3080.250.0490.300.0700.350.0960.400.1250.450.1590.600.2830.700.380.800.50Bài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 2. Tính toán mạch từ:a. Chọn mạch từ:b. Tính tiết diện lõi thép:3. Tính số vòng dây của các cuộn dây:4. Tính tiết diện dây dẫn:5. Đường kính dây:6. Tính diện tích cửa sổ lõi thép: Diện tích của sổ được tính theo công thức1. Xác định công suất máy biếnScs = h.c ( theo kinh nghiệm h = 3c sẽ tiết kiệm vật liệu.Bài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 6. Tính diện tích cửa sổ lõi thép:Tổng diện tích 2 cuộn sơ cấp và thứ cấp chiếm diện tích cửa sổ là:* Ssc = N1.Sdq1* Stc = N2.Sdq2Trong đó: Scs; N1; Sdq1; N2; Sdq2; Trong thực tế còn thêm phần cách điện và khoảng hở, người ta dùng hệ số lắp đầy KlCông suất máy biến ápHệ số lắp đầy (Kl)10 – 1000.2100 – 5000.3500 trở lên0.4Bài 8: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 6. Tính diện tích cửa sổ lõi thép Diện tích của sổ được tính theo công thức: Scs = h x c ≥ Ssc + StcKlChú ý: - Nếu của sổ quá rộng sẽ lãng phí vật liệu. - Nếu của sổ nhỏ hơn yêu cầu cần xử lí như sau: + Chọn lại lõi thép. + Tăng tiết diện trụ quấn (tăng số lá thép). + Giảm tiết diện dây dẫn (giảm công suất MBA)1. Hãy tính số vòng dây quấn cho một MBA có U1 = 220V; U2 = 36; I2 = 2,5ABÀI TẬP2. Tính tiết diện lõi thép để quấn một MBA có U1 = 220V; U2 = 36; I2 = 2,5ABÀI TẬP3. Tính toán thiết kế hoàn chỉnh một máy biến áp có các số liệu sau: U1 = 220V; U2 = 6V, 9V, 12V, 15V, 24V, 36V; I2 = 3A.BÀI TẬP File đính kèm:
Chia sẻ tài liệu: Bài 9: Tính toán, thiết kế máy biến áp 1 pha thuộc Giáo dục hướng nghiệp 11
Chương II: MÁY BIẾN ÁPNgười soạn:Trần Như Thảo, Trung tâm KTTH-HN Hương Trà. Bài 8: (TPP 18-19) TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHABài 8: (Lí thuyết, TPP 18)TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHANgười soạn:Trần Như Thảo, Trung tâm KTTH-HN Hương Trà. Bài 8:TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BiẾN ÁP MỘT PHA. MỤC TIÊU:1- Hiểu được quy trình chung để tính toán, thiết kế MBA 1 pha công suất nhỏ.2- Hiểu được yêu cầu, cách tính của từng bước khi thiết kế MBA 1 pha công suất nhỏ.- Tính toán máy biến áp như thế nào? Gồm những nội dung gì ?1-Tính công suất ( Sđm)2-Tính toán mạch từ ( Tiết diện lõi thép, lá thép…)3-Tính số vòng dây của các cuộn dây. ( N1, N2 )4-Tiết diện dây quấn ( Sd), chọn đường kính dây ( Ddq).5-Tính diện tích cửa sổ lõi thép ( Scs)+Việc tính toán MBA phải dựa vào một số phép tính rất phức tạp như giải quyết các chế độ có tải, giới hạn sụt áp cho phép, nhiệt độ tối đa…. Do đó, trong thực tế giải quyết vấn đề kĩ thuật này theo phương pháp tính toán một số phép tính thực nghiệm đơn giản nhưng khá chính xác. Gồm các bước sau đây: 1- Xác định công suất của MBA.2- Tính toán mạch từ.3- Tính số vòng dây của các cuộn dây.4- Tính tiết diện dây quấn, chọn đường kính dây.5- Tính tiết diện cửa sổ lõi thép1- Xác định công suất MBA:-Xác định công suất MBA cần chế tạo, vì hiệu suất MBA rất cao, nên: S1 = S2 = U2 x I2 ( V.A.) Công suất MBA cần chế tạo sẽ là: Sđm = U2 x I2 ( V.A.)Trong đó: U2 và I2 là điện áp và dòng điện thứ cấp định mức của MBA theo yêu cầu của người thiết kế ( dựa vào phụ tải )2- Tính toán mạch từ MBA :a) Chọn mạch từ kiểu bọc có kích thước như sau: a: Chiều rộng trụ quấn dây. b: Chiều dày trụ quấn. c: Chiều rộng cửa sổ. h: Chiều cao cửa sổ. a/2: Độ rộng lá thép chữ I.Như vậy, tiết diện trụ thép chính: Shi = a x b ( cm)2- Tính toán mạch từ MBA : b) Tính tiết diện trụ quấn dây của lõi thép: Diện tích của trụ quấn dây phải phù hợp với công suất MBA. Tính gần đúng theo CT thực nghiệm:= Trong đó: Shi = a x b ( cm2) là diện tích hữu ích của trụ.Sđm là công suất MBA ( V.A.)2- Tính toán mạch từ MBA : +Tính tiết diện trụ quấn dây của lõi thép: Biết diện tích của trụ quấn dây, tính bề dày của lõi thép và số X tấm lá thép ( dày 0,5mm)và Trong đó: Shi = a x b ( cm2) là diện tích hữu ích của trụ.X là số tấm lá thép ( dày 0,5mm)Bài tập 1:Tính toán mạch từ cho 1 MBA dự kiến điện áp vào 220 vôn, điện áp ra 12 vôn, 5 ampe?Giải:1-Tính toán công suất MBA:Vì hiệu suất cao nên Sđm = S1 = S2= U2x I2 S đm= 12 x 5 = 60 VA Shi= 1,2 x 7,75 = 9,3 cm2 2- Tính diện tích lõi thép: Áp dụng CT: Bài 8: (Lí thuyết, TPP 19)TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA (TT)Người soạn:Trần Như Thảo, Trung tâm KTTH-HN Hương Trà. Bài tập 1:Tính toán mạch từ cho 1 MBA công suất nhỏ, dự kiến điện áp vào 220 vôn, điện áp ra 12 vôn, 3 ampe?Giải:1-Tính toán công suất MBA:Vì hiệu suất cao nên Sđm = S1 = S2= U2x I2 S đm= 12 x 3 = 36 VA Shi= 1,2 x 6 = 7,2 cm2 2- Tính diện tích lõi thép: Áp dụng CT:Bài 8: (TPP19) TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA (TT) MỤC TIÊU:1- Hiểu được quy trình chung để tính toán, thiết kế MBA 1 pha công suất nhỏ.2- Hiểu được yêu cầu, cách tính của các bước tính số vòng dây quấn, tiết diện dây, đường kính dây, diện tích cửa sổ dây quấn….3- Rèn kĩ năng tính toán MBA theo thực nghiệm.3- Tính số vòng dây của các cuộn dây MBA:- Trong đó: 42 là hệ số cho sắt tốt. 50 : sắt xấu b - Từ đó, tính được số vòng cuộn sơ cấp: N1= n x U1. c - Số vòng cuộn thứ cấp: N2 = n x (U2+ 10% U2) .Xác định số vòng/ 1 vôn (n) là đại lượng trung gian để tính số vòng sơ cấp N1 và thứ cấp N2 : a- Số vòng n có thể tra bảng (8-3 SGK) hoặc tính theo công thức thực hành:BT2: -Tính toán số vòng/vôn và số vòng sơ cấp, thứ cấp cho 1 MBA dự kiến điện áp vào 220 vôn, điện áp ra 12 vôn, 3 ampe?Giải:1-Tính toán công suất MBA:Vì hiệu suất cao nên 2- Tính diện tích lõi thép: Thay số vào , 3- Tính số vòng/vôn : (Sắt tốt) 4- Số vòng sơ: N1=n x U1 = cuộn thứ: N2=n x (U2+10%U2) =6 x (12+1,2) =6 x 220 = Shi= 1,2 x 6 = 7,2 cm2Sđm = U2 x I2 =12 x 3 = 36 VA1320 vòng79,2 vòng4- Tính tiết diện dây quấn hoặc đường kính dây:-Tiết diện dây dẫn được tính như sau: Trong đó: Sd là tiết diện dây ( mm2) I : Cường độ ( cuộn sơ hoặc thứ) : Ampe J: Mật độ dòng điện A/mm2+ Bảng chọn trị số J theo công suất MBA:Sd4- Tính tiết diện dây quấn hoặc đường kính dây:-Trong đó: Sd là tiết diện dây ( mm2) Dd: Đường kính ( cuộn sơ hoặc thứ) :mm Π: Chọn 3,14+ Hoặc dùng bảng chọn trị số Dd theo tiết diện dây ( bảng 8-5 SGK)SdDdĐường kính dây quấn được tính như sau:5- Tính diện tích cửa sổ lõi thép MBA : +Diện tích cửa sổ lõi thép có kích thước như sau: Scs= H x c Chiều cao cửa sổ: H = 3c sẽ tiết kiệm vật liệu và hình dáng MBA đẹp. Tổng tiết diện 2 cuộn sơ cấp và thứ cấp: Ssc=N1.Sd1 và Stc=N2.Sd2 VậyKl: hệ số lấp đầy. Kl = 0,2 0,3 0,4: theo công suất Sđm tăng lên từ 100 – 500 VAahScsca/2a/26- Sắp xếp dây quấn trong cửa sổ, vẽ sơ đồ quấn dây MBA:-a-Tính số vòng dây cho mỗi lớp : b-Tiếp đó, tính số lớp dây quấn:c-Vẽ sơ đồ quấn dây có ghi chú số vòng cho mỗi cuộn dây: - Số vòng cuộn sơ cấp N1 , thứ cấp N’2 ; N’’2 …Bài tập:Hãy nối các câu cột A với cột B cho hợp lí:- Bài tập áp dụng: ( Theo nhóm, mỗi nhóm 1 câu) 1) Tính toán để quấn dây cho 1 MBA có điện áp cuộn sơ cấp là 220 v, cuộn thứ cấp có điện áp là 6 vôn, 12 vôn. Cho sắt tốt, mẫu lá thép bọc có a = 3 cm. 2) Cho mẫu lá thép đo được a=3,2 cm, b = 3,8 cm. Tính công suất dự kiến của MBA. Cho U1= 48 v, U2=6v, 9v. Tính số vòng dây và vẽ sơ đồ quấn dây cho máy?KÍNH CHÚC QUÝ THẦY CÔ SỨC KHỎE & THÀNH ĐẠT Thực hiện: TRẦN NHƯ THẢO – Tháng 10, 2010 * Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ... |
