Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán dây quấn biến áp 1 pha
ĐẠI-HỌC BÁCH KHOA - PHỊNG THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN & THỰC TẬP ĐIỆN- Trang BIEN-AP_1_PHA 1.1 YÊU CẦU THUC HIEN : + Sinh viên dựa kích thước lồi thép có sẵn sơ đồ nguyên lý biến úp u cầu thực hiện; tính tn số liệu dây quốn biến dp » Số liệu tính tốn dây quốn phổi đổy đủ thơng số squ: Số vịng dơy quốn (phía sơ cốp vị thứ cốp); đường kính dơy quốn (dơy trồn) đường kính dơy tính đến lớp men (émoil) cách điện bọc xung quonh Khối lượng dây quốn +» Kiểm tra điều kiện lốp đổy; ước tính số vịng lớp số lớp trước thi cơng 1.2.MỤC ĐÍCH : Bịi thực tập giúp sinh viên nắm vững cóc vốn đề squ: “ Áp dụng phương phap tính tốn dây quốn biến úp theo lý thuyết vào Idi thép + như: “ biến áp cho trước Giúp sinh viên hiểu rõ ý nghĩa thơng số tính tn nêu ly thuyết hệ số lốp đầy, số vòng lớp vị số lớp Dua vdo thơng số tính tn theo lý thuyết cho dây quốn, chúng †œ thực việc bố trí đầu dơy biến áp tiêu chuẩn tạo nét mỹ thuột cho dôy biến úp 1.3.NỘI DUNG THỰC TẬP : Qué trình thực tộp tiến hành theo bước sou: BƯỚC : Đo kích thước tiêu chuẩn thép E,L Khi sử dụng lỏi thép E, I; sinh viên cần đo kích thước sdu (xem hình 1.1) sử dụng lớ thép E, I tiêu chuẩn pen c a h al2 HÌNH 1.1: Các kích thước củo lỏi thép dạng E,L a al2 DAI-HOC BACH KHOA - PHONG THI NGHIEM MAY DIEN & THỰC TẬP ĐIỆN- Trang ý hiệu tên goi cdc kich thuéc co ban cia Idi thép: + a: Bé rộng trụ củo lỏi thép s+b: Bề dồy lỏi thép biến óp 3+ c: bề rộng cửa sổ lỏi thép +h: bề cao cửa sổ lỏi thép CH ic: Các kích thước đo tính theo đơn vị (mm) hay (cm) Ÿ: > Cúc kích thước œ, c h đo trực tiếp lớ thép > Riêng kích thước b xúc định gión tiếp cách đo xúc định bề dây > E, I Dụng cụ đo thước kẹp (sơi số 1/50 mm) thép E, I ; sau đếm tổng số ló thép E tổng số lớ thép I Từ tính bề dồy lồi thép biến áp cach dp dung quan sau: b = (Bê dây 116 thép)x(Téng sé IG thép) >_ (1.1) Với thép kỹ thuột điện liêu chuẩn thuộc dạng tơle cán nóng hoy cón lạnh vộn hành tần số f = 50Hz, hai cé sau : 0,5 mm bề dồy tiêu chuổn ló thép thường thuộc ; hay 0,35 mm > Kích thước tổng qt tồn lú thép squ ghép sót xóc định theo hình 1.2 Chúng fa có thé tính khối lượng lỏi thép biến ớp (dạng liêu chuẩn) theo quan (1.2) Gọi W;« khối lượng lỗi thép biến áp, với gió trị khối lượng riêng củo lỏi thép 7,8 kg/dm ; biết cóc kích thước a, vị b có quan sau: Wye = 46,8.47.6) (1.2) Trong đó, đơn vị xóc định sou: (Weer) = (Kg) ; (a) = (b) = (dm) HÌNH 1.2: Các kích thước ngi lồi thép + Sau xéc định kích thước lỏi thép, chúng †œ tính tiết diện trụ lỏi thép chữ E Đơy lị tiết diện cho từ thơng móc vịng xun qua dơy quốn Goi At : tiết diện trụ lồi thép, ta có: (1.3) Trong đó; đơn vị đo : (A) = ( cm?) ; (a) = (b) = (cm) DAI-HOC BACH KHOA - PHONG THI NGHIEM MAY DIEN & THỰC TẬP ĐIỆN- Trang BƯỚC : Xác định giá trị n (số vòng dây quấn tao volt sức điện động cảm ứng) "Trong bước nòy chúng tơ thực thao tac: 3+ Chọn độ từ thông (hoy từ cảm) B dùng tính tốn cho lồi thép 3+ Áp dụng cơng thức tính sức điện động tạo rd dây quốn biến áp để tính số vịng tao V sức điện động cảm ứng (xem quen hệ 1.4) 45 ",==— h 1.4) q4) "Trong đó, đơn vị đo xóc định sou: (n) = (vịng/voli) ; (B) = (1) ; (Ar) = (em?) CHU > Y: V6iIG thép ky thudt dién cé bé déy tiéu chudn 0,5mm dén 0,35 mm; I4 thép thuộc dang tôle cán nóng va ham lugng Silic từ 2% dén 4%; chung ta chon gió trị mơi độ từ thơng B = 1T đến B = 1,2T (hàm lượng Silic thốp, từ cảm B chọn thốp) Lá thép kỹ thuột điện thuộc dạng dẫn từ đẳng > hướng Với thép kỹ thuột điện có bề dồy liêu chuẩn 0,8mm đến 0,35 mm; lú thép thuộc dọng tôle lạnh hàm lượng Silic khoảng 4%; gió trị độ từ thơng nằm phạm vi B = 1,4T đến B = 1,6T Đôy dạng lớ thép dẫn từ định hướng.Với dang Id thép nòy mach tii dude cau tao theo hình dạng đặc biệt : hình xuyến không thuộc dạng E, I BƯỚC : Xác định sơ đổ nguyên lý máy biến áp ; tính tốn số vịng dây quấn "Theo lý thuyết số vịng dơy quốn cúc cuộn dơy móy biến óp xúc định theo sức điện động cảm ứng cóc dơy sơ vị thứ cốp (xem lợi Lý thuyết Máy biến úp); Trong theo sơ đồ nguyên lý móy biến úp cồn thực hiện, có cóc thơng số điện áp định mức dôy Gọi U¡ ; U; lân lượt điện úp dây quốn sơ vò thứ cốp biến ap, chúng td tính tốn số vịng dây quốn biến áp theo quơn hệ (1.5) (1.6) thực thi cơng Neng] Trong đó: a6 as) N¡, N¿ lồn lượt lị số vịng dơy quốn sơ cốp, thứ cếp biến úp 3+ Trong quan hệ (1.6) khoảng gió trị ( 1,05 : 1,1) dude xem lờ tỉ số chênh lệch giửa sức điện đông tơi dây quốn thứ cốp so với điện ớp định mức thd cap lac day tdi CHÚ Ý: Trong tốn tính xóc tỉ số chênh lệch xdc dinh theo bảng số thống kê chọn trước Tỉ số phụ thuộc vào cấp công suất biến úp ĐẠI-HỌC BÁCH KHOA - PHỊNG THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN & THỰC TẬP ĐIỆN- Trang BƯỚC : Chọn mật độ dòng điện, ước lượng hiệu suất, chọn giá trị hệ số lấp đầy tính tốn đường kính dây quấn sơ thứ cấp "Trong bước 4, chúng to tiến hành công đoạn tinh todn sau: + Chon mat độ dòng điện J qua dơy quốn móy biến dp Gid tri mat dé dòng điên theo lý thuyết thiết kế phụ thuộc vào thông số squ : Cếốp cách điện chịu nhiệt vột liệu dùng thi công bô day biến ớp, chế độ làm việc máy biến áp liên tục, ngắn lặp lại hay ngắn không lặp lợi ; kiệu thơng gió giỏi nhiệt cho dây quốn biến dp Muốn chon gid tri mệt độ dịng xóc, chúng †qa cần tham khỏo bồng số tiêu chuổn "Trong thực tập này, chúng †qa chọn độ dòng cho dây quốn máy biến áp phạm vi : J = A/mm? đến A/mm? + Tính tn diện tích cửa sổ lỏi thép; gọi Acs Id diện tích cửa sổ; có quœn hệ sau: Acs =¢-h (1.7) Trong đó: (Acs) = (mm?) ; (a) = (b) = (mm) Wới lớ thép tiêu chuổn, có quơn hệ giửa kích thước g, b với kích thước cửo sổ lỏi thép sau: _3a a can" (1.8) Như vộy, chúng †q xác định dién tich cửa sổ lỏi thép theo quan hệ khác nhu sau : Acs = cs = 0,75.a? 9) + Gọi K¿ hệ số lắp đầy cửa sổ lồi thép; Kig dude dinh nghia nhu sau: K, = _ Tổng tiết diện dây quan so vàthứcấp Tiết diện cửa sổ lỏi thép (1.10) Giá trị theo thi cơng xóc dinh pham vi sau : Kiq = 0.36 + 0.46 + Gọi n lị hiệu suốt móy biến úp; theo lý thuyết móy biến úp, với máy biến úp dạng pho, chúng †q định ngĩo hiệu suốt theo quơn hệ sou: n _P; CôngsuấHúc dụngtiêuthụ trêntổi _P, Cơngsuốttácdụngcungcốpvịosơcốp _ U;l,.coso; U,l.coso; qa Trong trường hợp tỏi có tính cảm, đồng thời xem tổn hao thép rết bé, điện khóng tản từ củo biến áp khơng coơo; lúc gió trị hệ số cơng suốt tỏi hệ số cơng suốt phía sơ cốp xem gần nhou DAI-HOC BACH KHOA - PHONG THI NGHIEM MAY DIEN & THỰC TẬP ĐIỆN- Trang Trong truéng hgp nay, mét cach gan ding ching ta cé thé viét nhu sau: a _P, _ Up-h- cos, =? = ees PR - UL U.l.cosg, _ So = UL 1.12) $y cep) Trong đó: $¡ $; : công suốt biểu kiến cung cếp vịo phía sơ cốp thứ cốp Nếu áp dụng quơn hệ (1.12) xác định tỉ số gió trị dịng điện qua dêy quốn sơ thứ cốp, xem quen hệ (1.13) là_m eectƠi (1.13) + Vi gid tri mat dé déng dién J chon cdc céng đoạn tính todn trén, suy ro tỉ số tiếtdiện dây quốn sơ cếp thứ cốp từ quan hệ (1.13 ) Theo lý thuyết ta có : § mm: _J |A/mm? Gọi s¡ ; s; lò tiết diện dây quốn sơ cốp vò thứ cốp, sh sq ch nc U _\ * U, suy rœ: -(2) (n.d? dq, Tóm lại, ta có quơn hệ sau: d,)_ | l$ ) = YU, TU, hay Ss VU sy = tụ, (1.14) Trong đó: dị : d; đường kính dơy trần phía sơ cốp vò thứ cốp s4 Với dây quốn sơ vị thứ cốp lị dơy điện từ tiết diện trịn tráng men, đường kính dơy có tính lớp men bọc vị đường kíng dơy trần quơn hệ với sau day: d¿a[mm]= d[mm]+0,05mm_ CHỦ (1.18) Y: Trong qua trình tính tốn biến úp cén phân biệt khói niém sau day: m Dựa theo cóc gid trị dòng điện tổi qua dây quốn độ dòng điện, chúng to xác định tiết diện dây , đường kính dơy trồn m Dựo theo tiết diện dây vị đường kính dây có lớp men boc, định hệ số lắp đổy cửo sổ lồi thép Tuy nhiên quơn hệ (1.15) ching ta sé xac cho loại dây điện từ có đường lớn 0,2mm; với đường kính dây hon bề dầy lớp men giãm thốp kính ĐẠI-HỌC BÁCH KHOA - PHỊNG THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN & THỰC TẬP ĐIỆN- Trang Trong q trình tính tn ước lượng thi cơng, chúng †q tính tỉ số chênh lệch giửo tiết diện dây quốn trồn vị tiết diện dơy quốn tính ln lớp cach dién theo quan (1.16) sau đơy Quan hệ hồn tồn xóc day quốn tiết diện tròn vò lớp men bọc dây 0.05mm đồng thời đường kính dây quốn thoy đổi phạm vi từ 0,25mm đến 1mm Sea =(144 +11) (1.16) Trong đó; Sca , vị s tiết diện dây quốn có tính lớp men bọc cóch điện vị tiết diện dây trần Ngoòi chúng †q ý; đường kính dơy có gió trị bé tỉ số tiết diện chênh lệch có gió trị lớn Trong quớ trình tính tn ước lượng sơ bộ, chúng †q lập quơn hệ sau đôy để loại bỏ ảnh hưởng chênh lệch gió trị giửo s vị sea Srca ~= $2 _, Sica + (1.17) U; Phối hợp cúc quơn hệ vừa trình bày: (1.5); (1.6); (1.7); (1.10); (1.14); vị (1.16) ta có: K, 1a — N-Siea A+ Na-S2ez cs (1.18) Trong đơn vị đo cóc tiết diện tính theo (mm?) Chon gid tri Kia = 0,46 thịnh lập hệ phương trình sau dùng xócđịnh tiết diện dây quốn sơ vị thứ cốp (có tính ln lớp men bọc cóch điện) al Ni.Siea + N.S;ea = Kig-Acs tà S2ca = Stca-| — (1.19) Gidi théng phuong trinh trén ching ta suy : tiết diện dây quốn (có tính đến bể dầy cách điện) dôy quốn sơ thứ cốp; đường kính dây có cách điện đường kính dơy trần CHU Y: Khi tinh dugic cae gid tri duéng kinh day qudn, ching ta phải chỉnh tròn số gió trị tính theo kích thước sẵn có, qui định nhà sản xuếi Q trình chỉnh phải khéo léo để không làm gia tăng hệ số lếp (đưa đến thực trạng không bỏ lọt dây vào cửa sổ lỏi thép); không làm giảm thấp gid tri Kis ( tránh tình trạng làm giãm thấp cơng suất biến đp , khơng lận dụng kích thước sẵn có lỏi thép ) DAI-HOC BACH KHOA - PHONG THI NGHIEM MAY DIEN & THỰC TẬP ĐIỆN- Trang BƯỚC : Ước lượng cơng suất hiểu kiến nhận phía thứ cấp biến áp Gi kết tính bước 4, dựa vào gió trị tiết diện dây trần sơ vò thứ cốp, giá trị độ dịng điện đư chọn, chúng tơ tính dịng điện định mức qua dôy quốn mang đầy tỏi (tổi định mức) (1.20) Cðn vào gió trị dịng điện lính được, chúng †q xóc định cơng suốt biểu kiến cung cốp từ thứ cốp đến tỏi q2p BƯỚC : Tính tốn số vịng dây quấn lớp, số lớp hộ dây quấn sơ thứ cấp "Trong q trình thi cơng, số vịng mơi lớp dây quốn vò số lớp dây quến thực dơy; phụ thuộc vịo cóc yếu tố sou: [1 Kích thước vị vột liệu lam khn quốn dơy đ Bề dầy giếy cóch điện lớp lớp dây quốn Tới [1 khn quốn dây, lựa chọn theo phương ón sou: PHƯƠNG ÁN DÙNG KHN NHỰA ĐÚC SẴN : Ching †qa dùng khn nhựa đúc sẵn, kích thước khn tương thích với kích thước lỏi thép Chọn theo phương én nịy, không tốn thời gian làm khuôn, phổi thực cơng túc chuẩn bị làm cóc cạnh khn nhựa trước quốn dây TW khổ chịu nhiệt khuôn nhựo không cdo so với loại vột liệu điện khác: bakelile, corton cách điện, giếy presspohn đồng thời để tạo dễ dang q trình chế tạo bề dầy khuôn nhựa thường hoy lớn 1mm; vộy bề cao hiệu dụng dùng rõi dây quốn nhỏ bề cao cửa sổ lỏi thép làm giưm thốp số vịng dơy quốn bố trí cho lớp Điêu cuối cồn quơn tâm chọn lựa khuôn ý đến bể dây b lỏi thép Gió trị bề dây lỏi thép, xúc định q trình tính tốn số vịng day, sé hon bé day lỏi thép biến úp †hực tế Sự kiện xưy ba vớ cóc cạnh lớ thép; làm tăng độ dồy löi thép q trình lắp ghép (cơng nghệ dộp lú thép xóc vị tinh vi lam giãm thốp lớp bơ vớ xuốt cạnh củ lớ thép) Tóm lợi q trình thi cơng, trước thi cơng: chúng †q nên ghép tồn lớ thép vào khn nhựa để xóc định khổ chứa khn Nếu khn qớ rộng so với bề dồy lớ thép, dễ sinh tượng rung vò tiếng ồn tồn số thốp biến áp vận hònh Ngược lợi khn q hẹp, chúng †q khơng thể ghép hết tồn lú thép vào khn, vộy số liệu tính tn sơi lệch ĐẠI-HỌC BÁCH KHOA - PHỊNG THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN & THỰC TẬP ĐIỆN- Trang Vị trí cạnh cần làm trước thi cơng quốn dây : A Vị trí cạnh côn làm trước thi công quốn dây Các thép E củ lỏi thép Phương phớp ghép lú thép ghép vào khuôn quốn dây E vào khuôn quốn dây HÌNH 1.3 : Khn nhựa dùng quốn dây phương phdp ghép lỏi thép thử khuôn Tiong hinh 1.3 ching ta trinh bay hinh H›a |h — dạng khuôn nhựa, vị trí cạnh cần làm trước thi cơng, cách ghép thử lồi thép vịo khn nhựg trước thi cơng Kích khn dùng quốn dây trình bay thước hình 1.4 HÌNH 1.4: Bề cao hiệu dụng quốn dơy Khi tính tốn số vịng lớp dây quốn, bề cao quốn dơy xóc định theo kích thước đõ trừ bể dầy khn quốn (phổn khn che phío mặt dây) Gọi bể cao dùng quốn dơy lị bề cao hiệu dụng H¡a, ta có: Hạ¿ =h— 2.(bể dồy khn quốn dây) [1 PHƯƠNG ÁN GIA CƠNG KHN QUẤN (1.22 DÂY BẰNG GIẤY CÁCH Khi dùng giốy cách điện làm khn quốn dơy biến ap, ta cách có độ dổy khộng 1mm (nếu khn ĐIÊN : phdi chọn gidy lớp) 0,5mm (khi thực khn có lớp) Gidy cách điện làm khn phải cứng , có độ bền học DAI-HOC BACH KHOA - PHONG THI NGHIEM MAY DIEN & THỰC TẬP ĐIỆN- LÖI GỖ Trang GIẤY CÁCH ĐIỆN DÙNG LÀM KHUÔN h at + b' Pit J a \ >