Bài giảng Điện 11 - Tiết 25 - 27: Thực hành: tính toán, thiết kế máy biến áp một pha công suất nhỏ

Nhiệt liệt chào mừng các thầy,cô giáo đến dự giờ thăm lớp. Điện 11A4 :THPT VL Sĩ số : 25 Vắng: Thi đua dạy tốt, học tốt chào mừng ngày nhà giáo Việt nam 20-11NGƯỜI THỰC HIỆNGi¸o viªn: Trần Văn VĩnhCâu hỏi: Em hãy nêu trình tự các bước tính toán máy biến áp 1 pha công suất nhỏ? Gồm các bước sau: 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 (HOẶC TIẾT DIỆN DÂY DẪN). 5.TÍNH DIỆN TÍCH CỬA SỔ LÕI THÉP.  6. SẮP XẾP DÂY QUẤN TRONG CỬA SỔ    VI. SẮP XẾP DÂY QUẤN TRONG CỬA SỔ a/2 h a/2 a/2cbaII. QUY TRÌNH THỰC HÀNH 1/ Tìm hiểu cấu tạo máy biến áp Em hãy cho biết cách đo và xác định các kích thước lõi thép MBA sau? - Đo kích thước lõi thép. ? Em hãy nhìn vào MBA sau và cho biết đâu là cuộn dây sơ cấp và đâu là cuộn dây thứ cấp.Cuộn dây sơ cấp có đường kính dây nhỏ và cuộn dây thứ cấp có đường kính dây lớn .BÀI GIẢNGNGƯỜI THỰC HIỆNGi¸o viªn: Trần Văn VĩnhTIÕT 25-27THùC HµNH: TÝNH TO¸N, THIÕT KÕ M¸Y BIÕN ¸P MéT PHA C¤NG SUÊT NHáThi đua dạy tốt,học tốt chào mừng ngày nhà giáo Việt nam 20-11N¾m v÷ng kiÕn thøc vÒ tÝnh to¸n, thiÕt kÕm¸y biÕn ¸p mét pha c«ng suÊt nháRÌn luyÖn kỹ n¨ng tÝnh to¸n, thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p mét pha c«ng suÊt nháGiáo dục các em cÇn cã c¸ch lµm viÖc khoa häc, chính xác.Thực hành :TÝNH TO¸N THIÕT KÕ M¸Y BIÕN ¸P MéT PHA C¤NG SUÊT NHáMôc tiªuI.CHUẨN BỊ- MBA một pha công suất nhỏ (đã tháo vỏ: 8 cái)- Thước kẻ, thước cặp, pan me, máy tính bỏ túi - Phiếu học tập bảng 9-1, 9-2, 9-3 SGK Trang 47, 48TH:TÝNH TO¸N THIÕT KÕ M¸Y BIÕN ¸P MéT PHA C¤NG SUÊT NHá Đường kính cuộn dây sơ cấp là.0,246mm? Em hãy đo cuộn dây sơ cấp MBA sau có đường kính bao nhiêu.Đường kính cấp là cuộn dây thứ cấp .0,603mm? Em hãy đo cuộn dây thứ cấp MBA sau có đường kính bao nhiêu.- Đo đường kính dây quấn sơ cấp và thứ cấp. ? Em hãy đo kích thước bề rộng trụ lõi thép nơi đặt cuộn dây và bề dày của các lá thép MBA sau.Kích thước bề rộng trụ lõi thép nơi đặt cuộn dây và bề dày của các lá thép MBA như sau: a =20mm? , b =23mm?- Đo kích thước cửa sổ lõi thép.baCh? Tính toán, thiết kế MBA 1 pha gồm có bao nhiêu bước? Em hãy nêu thứ tự từng bước.II. QUY TRÌNH THỰC HÀNH 1/ Tìm hiểu cấu tạo máy biến áp 2/ Trình tự tính toán, thiết kế máy biến áp Gồm các bước sau: 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 (HOẶC TIẾT DIỆN DÂY DẪN). 5.TÍNH DIỆN TÍCH CỬA SỔ LÕI THÉP.  6. SẮP XẾP DÂY QUẤN TRONG CỬA SỔCác bước tính toán, thiết kế.Nội dungNhững điều cần chú ý1. Xác định công suất MBASđm = S2 =U2xI2 Nếu hiệu suất MBA cao thì S1~S2 = Sđm còn nếu cho biết hiệu suất MBA bằng một giá trị η thì Sđm=S2=S1/η? Cách xác định công suất MBA như thế nào? Cần chú ý điều gì.? Tính chọn mạch từ như thế nào? Chú ý điều gì? Các bước tính toán, thiết kếNội dungNhững điều cần chú ý2. Tính toán mạch từShi=Sđm; Shi=a.b; St=Shi/Kl Chọn a = 1,9; 2,2; 2,5; 3,0cm Chọn Kl = 0,9 Để đơn giản ta có thể tra bảng 8-2 SGK Tr46II. QUY TRÌNH THỰC HÀNH 1/ Tìm hiểu cấu tạo máy biến áp 2/ Trình tự tính toán, thiết kế máy biến áp Các em trình bày các bước tiếp theo, công thức tính và những điều cần chú ý của các bước đó vào bảng 2 ở phiếu học tậpCác bước tính toán, thiết kếNội dungNhững điều cần chú ý3. TÍNH SỐ VÒNG DÂY CỦA CÁC CUỘN DÂY.4.5.6.II. QUY TRÌNH THỰC HÀNH 1/ Tìm hiểu cấu tạo máy biến áp 2/ Trình tự tính toán, thiết kế máy biến áp VÝ dô: TÝnh sè vßng d©y quÊn cho MBA víi những th«ng sè sau: c«ng suÊt 30VA,cã ®iÖn ¸p s¬ cÊp lµ U1= 220V, ®iÖn ¸p thø cÊp lµ U2 = 12V, hiÖu suÊt MBA  = 0,7.Gi¶i:-Tõ th«ng sè S = 30VA,tra b¶ng 8-2 ta cã diÖn tÝch hữu Ých cña trô thÐp lµ: Shi = 6,6cm2.-Tõ ®ã tra b¶ng 8-3 lÊy sè vßng/v«n lµ: 4,7 vßng/V(cã thÓ lÊy n = 5vßng/v«n).VËy sè vßng d©y s¬ cÊp lµ: N1 = 220.5 = 1100 (vßng)Sè vßng d©y cuén TC lµ: N2 = (12+1,2).5 = 66 (vßng)1/ Tìm hiểu cấu tạo máy biến áp 2/ Trình tự tính toán, thiết kế máy biến áp 3/ Tính toán, thiết kế máy biến áp một pha công suất nhỏBài tập:Hãy tÝnh to¸n thiÕt kÕ MBA cã c¸c th«ng sè sau: - ĐiÖn ¸p s¬ cÊp 220V-50Hz. - ĐiÖn ¸p thø cÊp 24V. - C«ng suÊt 30VAC¸c bø¬c tÝnh to¸n thiÕt kÕKÕt qu¶1.X¸c ®Þnh c«ng suÊt m¸y biÕn ¸p. C«ng suÊt MBA: S1 = S2 = 30VA2.TÝnh to¸n m¹ch tõ.TiÕt diÖn trô quÊn d©y cña lâi thÐp: Shi = 1,2. =1,2. = 6,6cm2 St = = 6,6cm 2/ 0,9 = 7,3cm2 (kl = 0,9 v× ®©y lµ biÕn ¸p dïng trong gia ®ịnh)3.TÝnh sè vßng d©y cña c¸c cuén d©y.Chän sè vßng d©y/v«n: n = 5vßng/V(Theo b¶ng 8-3). - Sè vßng d©y cuén s¬ cÊp lµ: N1 = U1.n = 220.5 = 1100 vßng - Sè vßng d©y cuén thø cÊp lµ: N2 = (U2 + 10%U2).n = (24 + 2,4).5 = 132 vßng4.TÝnh tiÕt diÖn d©y quÊn vµ ®­êng kÝnh d©y quÊn.C«ng suÊt cña MBA< 50VA nªn ta chän mËt ®é dßng ®iÖn cho phÐp lµ J = 4A/mm2 (căn cø vµo b¶ng 8-4). -Tõ c«ng thøc: S1 = U1.I1  I1 = S2 = U2.I2  I2 = VËy tiÕt diÖn d©y quÊn SC vµ TC lµ:5.TÝnh diÖn tÝch cöa sæ. Ta cã: ( căn cø vµo b¶ng 8-6,ta chän Kl = 0,2). VËy: Scs Tính toán, thiết kế máy biến áp có các thông số:- Điện áp sơ cấp 220V-50Hz - Điện áp thứ cấp: (Nhóm 1, 2 : 0v, 6v,9v,12v nhóm 3, 4: 0v, 6v, 9v, 14v) nhóm 5, 6: 3,4 v, 6v, 15v) Công suất: 50VA hoặc 60VA Máy biến áp một pha công suất nhỏ- Hiệu suât: η = 0,7Ví dụ:Tính toán, thiết kế máy biến áp có các thông số: Điện áp sơ cấp 220V-50Hz Điện áp thứ cấp: 9VCông suất: 30VAHiệu suât: η = 0,7Các bước tính toán thiết kếKết quảXác định công suất2.3.4.5.6.Sđm = 30/0,7 = 42,86VAII. QUY TRÌNH THỰC HÀNH 1/ Tìm hiểu cấu tạo máy biến áp 2/ Trình tự tính toán, thiết kế máy biến áp 3/ Tính toán, thiết kế máy biến áp một pha công suất nhỏ- Thực hành theo nhóm, báo cáo kết quả thực hành bằng phiếu học tập đúng theo yêu cầu của nhóm mình.III. YÊU CẦU - Nghiêm túc, trật tự - Thực hành đầy đủ đúng quy trìnhTHùC HµNH: TÝNH TO¸N THIÕT KÕ M¸Y BIÕN ¸P MéT PHA C¤NG SUÊT NHá1. Tìm hiểu cấu tạo máy biến áp 2. Trình tự tính toán, thiết kế máy biến áp3. Tính toán, thiết kế máy biến áp một pha công suất nhỏ - Thực hành theo nhóm, báo cáo kết quả thực hành bằng phiếu học tập đúng theo yêu cầu của nhóm mình.- Thực hành đầy đủ đúng quy trình- Nghiêm túc, trật tự I/ CHUẨN BỊII. QUY TRÌNH THỰC HÀNH III. YÊU CẦU B¶ng 8-2. DiÖn tÝch trô quÊn t­¬ng øng víi c«ng suÊt MBA (TÇn sè 50 Hz) C«ng suÊt MBA(VA)DiÖn tÝch hữu Ých Shi (cm2)(ĐÓ tÝnh sè l¸ thÐp)DiÖn tÝch thùc tÕ St (cm2)(ĐÓ tÝnh khu«n quÊn d©y)kl = 0,9kl = 0,8kl= 0,7103,84,24,75,4154,75,25,86,6205,46,06,77,7256,06,77,58,6306,67,38,29,4357,17,98,910,1407,68,49,510,8458,18,910,111,5508,59,410,612,1558,99,911,112,7609,310,311,613,3C«ng suÊt MBA(VA)DiÖn tÝch h÷u Ých Shi (cm2)(§Ó tÝnh sè l¸ thÐp)DiÖn tÝch thùc tÕ St (cm2)(§Ó tÝnh khu«n quÊn d©y)kl = 0,9kl = 0,8kl= 0,7659,710,812,113,87010,011,212,614,37510,411,613,014,98010,711,913,415,38511,112,313,815,89011,412,714,216,39511,713,014,616,710012,013,315,017,115014,716,318,421,020017,018,921,224,225019,021,123,727,130020,823,126,029,135022,524,928,132,140024,026,730,034,345025,528,331,836,450026,829,833,538,355028,131,335,240,260029,432,736,742,065030,634,038,243,770031,835,339,745,475032,936,541,147,080033,937,742,448,585035,038,943,750,090036,040,045,051,495037,041,146,252,8100038,042,247,454,2150046,551,658,166,4200053,759,667,176,7C¸c bø¬c tÝnh to¸n thiÕt kÕKÕt qu¶1.X¸c ®Þnh c«ng suÊt m¸y biÕn ¸p. C«ng suÊt MBA: S1 = S2 = 30VA2.TÝnh to¸n m¹ch tõ.TiÕt diÖn trô quÊn d©y cña lâi thÐp: Shi = 1,2. = 1,2. = 6,6cm2 St = = = 7,3cm2 (kl = 0,9 v× ®©y lµ biÕn ¸p dïng trong gia ®×nh)3.TÝnh sè vßng d©y cña c¸c cuén d©y.Chän sè vßng d©y/v«n: n = 5vßng/V(Theo b¶ng 8-3). - Sè vßng d©y cuén s¬ cÊp lµ: N1 = U1.n = 220.5 = 1100 vßng - Sè vßng d©y cuén thø cÊp lµ: N2 = (U2 + 10%U2).n = (24 + 2,4).5 = 132 vßng4.TÝnh tiÕt diÖn d©y quÊn vµ ®­êng kÝnh d©y quÊn.C«ng suÊt cña MBA< 50VA nªn ta chän mËt ®é dßng ®iÖn cho phÐp lµ J = 4A/mm2 (c¨n cø vµo b¶ng 8-4). -Tõ c«ng thøc: S1 = U1.I1  I1 = S2 = U2.I2  I2 = VËy tiÕt diÖn d©y quÊn SC vµ TC lµ: ; = .5.TÝnh diÖn tÝch cöa sæ. Ta cã: Scs ( căn cø vµo b¶ng 8-6,ta chän Kl = 0,2). VËy: Scs C¸c bø¬c tÝnh to¸n thiÕt kÕKÕt qu¶1.X¸c ®Þnh c«ng suÊt m¸y biÕn ¸p. C«ng suÊt MBA: S1 = S2 = 30VA2.TÝnh to¸n m¹ch tõ.TiÕt diÖn trô quÊn d©y cña lâi thÐp: Shi = 1,2. =1,2. = 6,6cm2 St = = = 7,3cm2 (kl = 0,9 v× ®©y lµ biÕn ¸p dïng trong gia ®×nh)3.TÝnh sè vßng d©y cña c¸c cuén d©y.Chän sè vßng d©y/v«n: n = 5vßng/V(Theo b¶ng 8-3). - Sè vßng d©y cuén s¬ cÊp lµ: N1 = U1.n = 220.5 = 1100 vßng - Sè vßng d©y cuén thø cÊp lµ: N2 = (U2 + 10%U2).n = (24 + 2,4).5 = 132 vßng4.TÝnh tiÕt diÖn d©y quÊn vµ ®­êng kÝnh d©y quÊn.C«ng suÊt cña MBA< 50VA nªn ta chän mËt ®é dßng ®iÖn cho phÐp lµ J = 4A/mm2 (c¨n cø vµo b¶ng 8-4). -Tõ c«ng thøc: S1 = U1.I1  I1 = S2 = U2.I2  I2 = VËy tiÕt diÖn d©y quÊn SC vµ TC lµ: ; = .5.TÝnh diÖn tÝch cöa sæ. Ta cã: Scs ( căn cø vµo b¶ng 8-6,ta chän Kl = 0,2). VËy: Scs