Bài 46. Máy biến áp một pha

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ SỐ 17 - BQP
Giáo viên: Phạm Văn Sơn
Lớp : T2121DC1
Môn học: Máy Điện
Bài 1
MÁY BIẾN ÁP 1 PHA
CÔNG SUẤT NHỎ
B1. Tổng quan máy điện
B2. Máy biến áp
B3. Máy điện xoay chiều
B4. Máy điện một chiều
VỊ TRÍ
B3.1 Máy điện không đồng bộ
B3.2 Máy điện đồng bộ
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
MỤC TIÊU
Sau khi học xong bài này học sinh có khả năng :
Trình bày được Cấu tạo, Nguyên lý làm việc của máy biến áp 1 pha công suất nhỏ.
Hiểu được ý nghĩa các Thông số kỹ thuật của máy biến áp 1 pha.
Tính toán, xác định được các thông số của máy biến áp theo yêu cầu.
Cẩn thận, nghiêm túc, rèn luyện tác phong công nghiệp
NỘI DUNG CHÍNH
1. Khái niệm
2.Cấu tạo.
3. Nguyên lý làm việc.
4. Các thông số kỹ thuật.
5. Bài tập áp dụng

MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
ĐIỆN ĐƯỢC CHUYỂN TỪ NHÀ MÁY ĐIỆN ĐẾN CÁC NƠI SẢN XUẤT VÀ TIÊU DÙNG NHƯ THẾ NÀO?
110V
Nguồn điện
220V
Máy biến áp
Biến đổi điện áp
TÌNH HUỐNG
Cách giải quyết?
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
1. KHÁI NIỆM
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Máy biến áp là Thiết bị điện từ đứng yên làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác với tần số không đổi.
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
1. KHÁI NIỆM
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Phía nối với Nguồn gọi là: Sơ cấp
Ký hiệu là: U1
Phía nối với Tải gọi là: Thứ cấp
Ký hiệu là: U2
Nếu U1 < U2, ta có MBA tăng áp
Nếu U1 > U2, ta có MBA hạ áp
Máy biến áp một pha gồm 2 bộ phận chính :
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
2. CẤU TẠO
Máy biến áp một pha gồm mấy bộ phận chính ?
Lõi thép
Dây quấn
Ngoài ra còn có vỏ máy, trên mặt có gắn đồng hồ đo
điện, đèn tín hiệu và các núm điều chỉnh
Lá thép được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện (dày từ 0,35mm đến 0.5mm có lớp cách điện bên ngoài) ghép lại thành một khối.
Công dụng của lõi thép: Dùng để dẫn Từ cho máy biến áp
2. CẤU TẠO
a. Lõi thép
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Lõi thép
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
2. CẤU TẠO
a. Lõi thép
Trụ: là nơi để đặt dây quấn

Gụng: l� ph?n ghộp kớn m?ch t? gi?a cỏc tr?.
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
2. CẤU TẠO
a. Lõi thép
Lá thép
Kỹ thuật điện
Hỡnh
U
HÌNH DẠNG LÁ THÉP KỸ THUẬT ĐIỆN
Hỡnh I
Hỡnh
E
Dây quấn sơ cấp:
Nối với nguồn điện U1 có N1 vòng dây

b. Dây quấn: Mỏy bi?n ỏp m?t pha thu?ng cú hai dõy qu?n
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Dây quấn du?c l�m b?ng dõy di?n t?, qu?n quanh lừi thộp. Gi?a cỏc vũng dõy cú cỏch di?n v?i nhau v� cỏch di?n v?i lừi thộp.
Dây quấn Th? cấp:
Nối với nguồn điện U2 có N2 vòng dây

MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Sơ đồ cấu tạo
máy biến áp một pha
Dây quấn sơ cấp
Dây quấn thứ cấp
Lõi thép
Kí hiệu máy biến áp
Dây quấn sơ cấp
Dây quấn thứ cấp
Lõi thép
2. CẤU TẠO
3. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
: Nếu đặt vào hai đầu của một cuộn dây (gọi là cuộn sơ cấp) một hiệu điện thế xoay chiều thì bóng đèn ở hai đầu cuộn dây kia (gọi là cuộn thứ cấp) có sáng lên không? Tại sao?
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Trả lời ( C1 ): Đèn có sáng.
Vì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì sẽ tạo ra trong cuộn dây đó một dòng điện xoay chiều. Lõi sắt bị nhiễm từ trở thành một nam châm có từ trường biến thiên.
Số đường sức từ của từ trường xuyên qua tiết diện S của cu?n dây thứ cấp biến thiên, do đó trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện cảm ứng làm cho đèn sáng.
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
3. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
9
6
V
:6 V
Khoa vật lí Trường Đhsp Tn
Vật lí kĩ thuật
= 1 ┴
9
6
V
:6 V
Khoa vật lí Trường Đhsp Tn
Vật lí kĩ thuật
= 1 ┴
K
n1 = 180 vòng
n2 = 180 vòng
+
-
Đèn không sáng
Nếu đặt vào hai đầu cuộn so cấp một hiệu điện thế một chiều thì đèn có sáng không? giải thích tại sao?
Dòng điện một chiều, không đổi tạo ra từ trường không đổi. Do đó số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn thứ cấp không đổi. Kết quả là trong cuộn thứ cấp không có dòng điện cảm ứng.
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
3. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
Trả lời : Đèn khụng sỏng.
Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều.
4. Hoạt động của máy biến áp
Cuộn sơ cấp
N1 vòng
Cuộn thứ cấp
N2 vòng
3. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA


Nguyên lý làm việc của máy biến áp dựa trên cơ sở của hiện tượng cảm ứng điện từ.
- NÕu ta ®Æt vµo cuén d©y s¬ cÊp N1, ®iÖn ¸p xoay chiÒu U1 sÏ sinh ra dßng ®iÖn s¬ cÊp I1. Dßng ®iÖn s¬ cÊp I1 sÏ sinh ra tõ th«ng ch¹y trong lâi thÐp.
- Tõ th«ng nµy sÏ mãc vßng qua c¶ 2 cuén d©y s¬ cÊp vµ thø cÊp, ®ã lµ tõ th«ng tÝnh theo ®Þnh luËt c¶m øng ®iÖn tõ. Tõ th«ng Ф sÏ biÕn thiªn c¶m øng ë cuén d©y s¬ cÊp mét søc ®iÖn ®éng lµ.
3. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA


=
=
Và cảm ứng ở cuộn dây thứ cấp, một sức điện động là.
Trong đó: N1 và N2 là số vòng dây quấn của cuộn sơ cấp và thứ cấp . Hai sức điện động này biến đổi theo hệ số sin và có trị số hiệu dụng là.
E1 = 4,44 f N1Фmax
E2 = 4,44 f N2Фmax
V?i:
?max: là trị số từ thông chính lớn nhất.
f: Là tần số lưới điện .
3. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Máy biến áp có U2 > U1, N2 > N1 được gọi là máy biến áp tăng áp
Máy biến áp có U2 < U1, N2 < N1 được gọi là máy biến áp giảm áp
k = = =


Trong trường hợp máy chạy không tải, thứ cấp hở mạch thỡ U1 = E1, U2= E2. . Nếu chia E1 cho E 2 ta có
( k: hệ số biến áp )
Công suất định mức: Sđm (đơn vị VA, kVA)
Điện áp định mức: Uđm ( đơn vị là V, kV)
Dòng điện định mức :I1đm (đơn vị là A, kA)
Tần số định mức : fđm (50 Hz)
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
4. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT
Hãy nêu các số liệu kỹ thuật của máy biến áp ?
Máy biến áp một pha dễ sử dụng, ít hỏng, dùng để tăng hoặc giảm điện áp, được sử dụng nhiều trong gia đình và trong các đồ dùng điện và điện tử.
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
SỬ DỤNG
Khi sử dụng máy biến áp cần chú ý những gì để máy làm việc tốt và bền ?
Điện áp đưa vào không được lớn hơn điện áp định mức.
Không để máy biến áp làm việc quá công suất định mức.
Đặt máy biến áp ở nơi sạch sẽ, khô ráo, thoáng gió, ít bụi.
Máy mới mua hoặc lâu ngày không sử dụng, trước khi
dùng cần phải dùng bút thử điện để kiểm tra điện có rò ra
vỏ không.
4. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT
5. Bài tập áp dụng
Máy biến áp một pha có w1= 220 vòng; w2 = 440 vòng, mắc vào U1đm= 110V.
a. Tính điện áp thứ cấp U2đm.
b. Tính dung lượng định mức của máy? Biết rằng máy có khả năng cấp cho tải thuần trở R = 44.
c. Tính dòng điện định mức phía thứ cấp.
d. Ở phía thứ cấp người ta trích ra một đầu dây, đo được điện áp là 24V. Tính số vòng dây quấn của đoạn trích này.
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
5. Bài tập áp dụng
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Giải
a) Điện áp thứ cấp :
b) Dung lượng định mức của máy:

c) Dòng điện định mức phía thứ cấp

d) Số vòng dây quấn của đoạn trích

vòng
Hãy ghép mỗi cụm từ ở cột A với mỗi từ ở cột B để được câu trả lời đúng:
?
?
1-b
2-d
3-C
GHI NHỚ
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
1
2
3
4
5
Hai ổ lấy điện ra ;
Vôn kế ;
Ampe kế ;
Núm điều chỉnh ;
Aptomat.
Máy biến áp một pha dùng
trong gia đình
Hãy ghép mỗi cụm từ ở cột A với mỗi từ ở cột B để được câu trả lời đúng:
?
?
1-b
2-d
3-C
Máy biến áp một pha gồm 2 bộ phận chính :
MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
1. CẤU TẠO
Máy biến áp một pha gốm mấy bộ phận chính ?
Lõi thép
Dây quấn
Ngoài ra còn có vỏ máy, trên mặt có gắn đồng hồ đo
điện , đèn tín hiệu và các núm điều chỉnh
Nếu đặt vào hai đầu của một cuộn dây (gọi là cuộn sơ cấp) một hiệu điện thế xoay chiều thì bóng đèn mắc ở hai đầu cuộn dây kia (gọi là cuộn sơ cấp) có sáng lên không? Tại sao ?
C1
2 - Nguyên tắc hoạt động:
I- Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
1- Cấu tạo:
Tiết 41: MÁY BIẾN THẾ
C1
Đèn sáng. Vì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì lõi sắt có từ trường biến thiên và xuyên qua tiết diện của cuộn dây thứ cấp do đó sẽ tạo ra trong cuộn dây thứ cấp một dòng điện cảm ứng.
Trả lời :
Hiệu điện thế xuất hiện ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng là hiệu điện thế xoay chiều. Tại sao?
Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì trong cuộn dây đó có dòng điện xoay chiều. Từ trường trong lõi sắt biến thiênsố đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp luân phiên tăng giảm. Kết quả, trong cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều.
C2
C2
Trả lời :
Tiết 41: MÁY BIẾN THẾ
1. Quan sát
II. Tác dụng làm thay đổi hiệu điện thế của máy biến thế
Kết quả: Bảng 1
Căn cứ vào các số liệu trên, hãy rút ra nhận xét về mối quan hệ giữa hiệu điện thế U đặt ở hai đầu các cuộn dây của máy biến thế và số vòng dây của các cuộn tương ứng.
C3
Tiết 41: MÁY BIẾN THẾ
2 - Nguyên tắc hoạt động:
3 – Kết luận:
I- Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
1- Cấu tạo:
C3
 Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn .
+ Khi n1  Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn :
1- Quan sát
II. Tác dụng làm thay đổi hiệu điện thế của máy biến thế
2 - Nguyên tắc hoạt động:
3 – Kết luận:
I- Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
1- Cấu tạo:
2 – Kết luận:
Tiết 41: MÁY BIẾN THẾ
+ Khi n1 >n2 thì U1 >U2 , ta có máy gì?
Máy hạ thế
Máy tăng thế
Ví dụ : một máy biến áp có U1=220V, U2 = 110V, số vòng dây N1 = 460 vòng, N2 = 230 vòng. Khi điện áp sơ cấp giảm, U1 = 160 V, để giữ U2= 110V không đổi thì phải điều chỉnh cho N1 bằng bao nhiêu ?
Tiết 43:MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Ta có

Để giữ U2 không đổi khi U1 giảm, ta phải giảm
vòng dây N1, ngược lại khi U1 tăng ta phải tăng
Số vòng dây N1
MÁY BIẾN ÁP
1. Cấu tạo:
I- Cấu tạo và hoạt động của máy biến áp
Nếu đặt vào hai đầu cuộn thứ cấp một hiệu điện thế một chiều thì đèn có sáng không? Giải thích tại sao?
Trả lời: Dòng điện một chiều, không đổi, tạo ra từ trường không đổi. Do đó số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn thứ cấp không đổi. Kết quả là trong cuộn thứ cấp không có dòng điện cảm ứng.
3. Kết luận:
Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều.
2. Nguyên tắc hoạt động
Cấu tạo máy biến áp gồm: lõi thép làm bằng lá thép kỹ thuật điện ghép lại và dây quấn làm bằng dây điện từ.
Tỉ số giữa điện áp sơ cấp bằng tỉ số giữa số vòng dây của chúng
CỦNG CỐ