* 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 =
Cách tính số vòng quay biến áp được rất nhiều anh em quan tâm. Tuy nhiên không phải ai cũng nắm được cách tính số vòng dây chuẩn xác nhất. Vì nó còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất, kinh nghiệm,… Hôm nay Mescu xin giới thiệu đến anh em cách tính phổ biến nhất nhất để giúp anh em tham khảo thêm nhé!
Ta có công thức tính số V cho 1 vòng dây như sau:
Trong đó:
- S là diện tích lõi [đơn vị cm2]
- F là tần số [đơn vị Hezt]
- B là Gausse [chọn 10.000]
Lấy ví dụ một bài toán như sau: Sử dụng một điện thế nguồn 12 Volt để quấn 1 biến thế. Điện thế đầu ra là 110 Volt với dòng thứ cấp 1,5 ampe. Diện tích lõi sắt ferrit dùng là 2cm2. Tần số f=1.000 hezt. Yêu cầu tính kích cỡ dây, số vòng sơ cấp và số vòng thứ cấp. Chúng ta sẽ tính lần lượt các yêu cầu trên theo các phần bên dưới nhé.
Ta có công thức tính công suất cuộn dây thứ cấp là P=110 [Volt] x 1,5 [Ampe] = 165 [Watt]
Cuộn dây sơ cấp có công suất > 110 [Watt] nên ta có thể chọn 200 [Watt]. Ngoài ra, vì điện áp là 12 Volt, nên ta suy ra được cường độ dòng điện dòng sơ cấp là:
I = 200 [Watt]/12 [Volt] = 16,7 [Ampe]
Thay số vào công thức ở mục [1] ta có số vòng dây cho 1 Volt là:
N = 1,13 [vòng/Volt]
Vậy ta có:
- Số vòng dây thứ cấp là n1 = 110 [Volt] x 1,13 [vòng] = 124 [vòng]
- Số vòng dây sơ cấp là n2 = 12 [Volt] x 1,13 [vòng] = 14 [vòng]
Công thức tính kích cỡ dây:
D [mm] = sqrt[A] / 2
Trong đó A là cường độ dòng điện của cuộn sơ cấp hoặc thứ cấp.
Thay cường độ dòng điện tương ứng vào công thức [2] ta có:
- Kích thước dây thứ cấp là sqrt[1,5]/2 = 1,22/2 = 0,61 [mm]
- Kích thước dây sơ cấp là sqrt[16,7]/2 = 4,09/2 = 2,04 [mm]
Ở trên là công thức chuẩn của cách tính số vòng dây quấn biến áp xung và kích cỡ của vòng dây. Hy vọng giúp ích được anh em trong việc tìm hiểu thông tin nhé.
Tin tức kỹ thuật Mecsu
Nếu nói về công thức tính các con số trong máy biến áp không thì chắc cũng nhiều người biết, kể cả những người chưa đi làm hay mới chỉ tìm hiểu qua các video trên mạng. Bài viết này dành cho những anh em đã, đang và sắp đi làm giúp anh em trang bị thêm kiến thức để hành nghề, vào đề thôi nào.
Máy biến áp là gì, định nghĩa hay có bao nhiêu loại thì mình sẽ không nói nữa vì đã có bài viết chi tiết về nó ở đây rồi: //diencobacninh.com/2021/12/21/may-bien-ap-la-gi-tat-ca-nhung-dieu-ban-chua-biet-ve-may-bien-ap/
Công thức tính số vòng dây quấn trong máy biến áp
Ta quấn máy biến áp thường là quấn lại nên đôi khi không cần tính tiết diện dây mà chỉ cần lấy dây bằng với dây cũ của nguyên bản là được, nên tạm thời bỏ qua vụ tính tiết diện dây nhé.
Ta sẽ có công thức sau: N=U.45/S
Trong đó:
- N là số vòng cần tính
- U là điện áp của cuộn dây [ví dụ 220V thì là 220]
- 45 là hệ số phe sắt [có thể thay đổi tùy theo chất lượng phe sắt]
- S là diện tích phe.
Lưu ý khi quấn máy biến áp thực tế cần căn điện áp lớn hơn so với lý thuyết. Tại sao à? khi phe sắt không còn được tốt như ban đầu nữa thì mật độ từ thông trong phe giảm, nên khả năng tạo dòng điện cảm ứng cũng kém hơn, chạy sẽ nóng hơn bình thường… các bạn vào bài này để đọc thêm chi tiết nhé!
Biến áp tự ngẫu và biến áp cảm ứng [cách ly]
Biến áp tự ngẫu là gì?
Là sử dụng một cuộn dây nhưng chia các đầu giữa cuộn ra để lấy điện với mục đích sử dụng điện với điện áp thấp hơn điện đầu vào. Vì sử dụng chung cuộn dây nên sẽ không an toàn vì nếu lỡ tay chạm vào dù là điện áp thấp nhưng dòng nó vẫn cao thì vẫn cứ bị giật như bình thường.
Biến áp cách ly là gì?
Là biến áp sử dụng 2 cuộn dây mà ta vẫn gọi là sơ cấp và thứ cấp ấy, cuộn thứ cấp sẽ không liên quan gì đến cuộn sơ cấp nên sẽ an toàn hơn cho sử dụng còn công dụng thì vẫn như biến áp tự ngẫu thôi.
Hướng dẫn làm khuôn máy biến áp
Khuôn máy biến áp có thể được làm bằng phíp hoặc bìa cứng như trong video dưới đây. Nếu làm bằng phíp thì cần phải cắt bằng máy cầu kỳ hơn, còn mình làm bằng giấy thì chỉ cần thủ công thế này cũng được.
Làm bằng phíp thì ưu điểm bền hơn, dù có bị cháy cũng vẫn tái sử dụng được, còn nếu bằng giấy thì mỗi lần quấn ta phải làm khuôn lại 1 lần. Tùy vào điều kiện của mình mà anh em chọn cách làm khuôn sao cho hợp lý nhé!
Khuôn thì chúng ta đo diện tích và chiều cao của phe sắt là có thể làm được rồi.
Thực hành quấn máy biến áp
Nghe hết video bạn cũng có thể tự làm được luôn chứ chẳng cần thày nữa :]]]
Khi quấn anh em lưu ý quấn xếp lớp để từ thông được chuẩn nhất và đẹp nữa. với những con biến áp được thiết kế chuẩn cỡ dây thì buộc phải quấn xếp lớp nếu không sẽ không thể lắp được phe sắt sau khi quấn xong vì quá đầy.
Khi quấn xong 1 cuộn thì nên có bìa cách điện để cuộn sơ cấp và thứ cấp không chạm nhau, hạn chế được sự cố cháy nổ hơn.
Nếu có thể ở cuộn thứ cấp hãy lót 1 lớp bìa sau khi quấn xong 1 lớp hoặc hãy dùng bìa cách điện khi anh em muốn trích dây khoảng giữa [ví dụ lấy 6V ở biến áp có thứ cấp 12V].
Hướng dẫn lắp đi-ốt [diode] cầu cho máy biến áp chuyển xoay chiều về một chiều
Sau khi quấn dây xong thì đo đồng hồ sẽ có điện áp ra như mong muốn của anh em nhưng bây giờ vẫn chưa thể nạp ắc quy được do điện áp đầu ra của biến áp vẫn là điện xoay chiều, mà ắc quy lại cần điện 1 chiều để nạp nên là ta cần lắp đi-ốt [diode] để chuyển từ điện xoay chiều về điện 1 chiều.
Chi tiết cách lắp ở dưới video, một số lưu ý khi lắp đi-ốt như sau:
- Xác định rõ chiều của đi-ốt để tránh bị nhầm cực khi sạc hay sử dụng điện 1 chiều DC [có thể xác định được bằng đồng hồ vạn năng].
- Khi test bằng đồ hồ vạn năng thì nếu đi-ốt chỉ lên 1 chiều là ok. Nếu đi-ốt không thông mạch hoặc thông mạch 2 chiều là đi-ốt chết.
- Khi bạn quấn xong test thử điện ra thấy ok rồi thì hãy thử lại lần nữa sau khi lắp đi-ốt nhé vì điện áp cũng sẽ bị tụt sau khi lắp đi-ốt đó, như video bên dưới bác có giải thích rõ tại sao rồi nhé.
Sẽ có 2 cách lắp đi-ốt cùng 2 cách quấn riêng dành riêng cho 2 mục đích sử dụng khác nhau:
- Lắp 1 đi-ốt sử dụng cho nặp ắc quy hoặc chiếu sáng cơ bản.
- Lắp 2 đi-ốt để nắn 2 chu kỳ hình sin của điện xoay chiều. Hiểu đơn giản là điện áp sau khi đi qua đi-ốt sẽ bị giảm 1 nửa nên ta dùng 2 đi ốt nắn lại 2 cuộn dây và cộng dồn điện áp vào sẽ được điện áp như ban đầu [ví dụ quấn 24V và trích đoạn giữa để ra 12V và lắp 2 đi-ốt 2 đầu 0 và 24]
- Còn một cách nữa vẫn hay sử dụng trong mạch điện tử là dùng đi-ốt cầu, đi-ốt cầu là loại đóng gói của 4 con đi-ốt nhỏ với mục đích chuyển trực tiếp điện từ xoay chiều sang 1 chiều mà không làm mất pha nào của sóng hình sin [người ta vẫn gọi là mạch chỉnh lưu đấy ạ]