Cơ khí chế tạo máy - Quấn máy biến áp cỡ nhỏ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINHKHOA VẬT LÝĐề tài:NHÓM I:GVHD: Phan Thanh VânSVTH: nhóm ILương Sơn ĐỉnhHoàng Phước MuộiVõ Xuân ĐàoTrần Thiện BảoThạch HoàngTrần Minh BáuNguyễn Lâm Thùy LinhThông Thị Kim Ánh Đỗ Thị HồngĐỗ Thị HuyềnĐỗ Thị HạnhLịch sử phát triểnTìm hiểu chung máy biến ápTính toán các đại lượng máy biến Kỹ thuật quấn máy biến ápThực hiện quấnNỘI DUNGNăm 1831: Michael Faraday phát hiện ra hiện tượng dòng điện tạo ra từ trường và ngược lại, sự biến thiên từ trường cũng tạo ra dòng điện.Năm 1884: Máy biến áp đầu tiên được sáng chế ra bởi: Károly Zipernowsky, Miksa Déri và Ottó Titusz Bláthy.A. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂNNăm 1889: Mikhail Dolivo-Dobrovolsky chế tạo ra máy biến áp 3 pha đầu tiên.Ngày nay máy biến áp được sản xuất với nhiều chủng loại khác nhau: Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó.I. ĐỊNH NGHĨA: II. CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁPCuộn dâyMạch từ (lõi sắt)Vỏ máy(nếu có)Cuộn sơ cấp Cuộn thứ cấp1. MẠCH TỪ (LÕI THÉP):Dùng làm mạch dẫn từ, đồng thời làm khung để mạch quấn dây quấn.Được làm bởi các lá thép kỹ thuật điện mỏng có chiều dày 0,1-0,5mm ghép lại.2. CUỘN DÂY:Cuộn dây có nhiệm vụ: tăng giảm điện áp.Cuộn dây nối với nguồn điện được gọi là cuộn sơ cấp, cuộn còn lại nối với tải tiêu thụ là cuộn thứ cấp.Cuộn dây thường được làm bằng đồng hoặc nhôm.Dây quấn trong cuộn dây phải cách điện với nhau và với lõi thép.3. VỎ MÁY:Công dụng: bảo vệ các phần tử bên trong.Vỏ của máy biến áp thường được làm bằng làm nhựa, bằng gỗ, bằng thép, bằng gang hoặc tôn mỏng.III. PHÂN LOẠI MÁY BIẾN ÁPMáy biến áp có thể phân làm nhiều loại khác nhau dựa vào:Cấu tạo: máy biến áp 1 pha và máy biến áp 3 pha.Chức năng: máy tăng áp hay máy hạ áp.Cách thức cách điệnCông suất hay hiệu điện thế: máy biến áp cỡ lớn, cỡ vừa và cỡ nhỏ.IV. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:Đặt điện áp xoay chiều tần số f ở hai đầu cuộn sơ cấp. Nó gây ra sự biến thiên từ thông trong hai cuộn. Gọi từ thông này là:  = 0cosωt - Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là : 1 = N10cosωt và 2 = N20cosωt - Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng 2 có biểu thức:  2 = N2ω0sinωt Từ đó ta thấy nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.V. KHẢO SÁT MÁY BIẾN ÁPGọi N1, N2 là số vòng của cuộn sơ cấp và thứ cấp. Gọi U1, U2 là hiệu điện thế hiệu dụng 2 đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp. Gọi I1, I2 là cường độ dòng điện hiệu dụng của 2 đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp.Người ta chứng minh được:Nếu:k > 1 máy biến áp hạ ápk P = (S/1,2)2 = 23 WI1 = (P/ U1) = 23: 220 = 0.10 AI2 = (P/ U2) = 23 : 12 = 1.92 A Sdây quấn = 1mm2  I= 3 (A)=> S1 = 0.033 mm2 => d1 =0.2 mm S2 =0.640 mm2 => d2 = 0.9mmIV. Tính diện tích cửa sổ lõi thépDiện tích cửa sổ: Scs = h.c D. KĨ THUẬT QUẤN MÁY BIẾN ÁPI. Những vật dụng cần thiết:Khuôn cách điệnDây quấnVật liệu dùng làm mạch từVật liệu cách điệnDây nối 1. Khuôn cách điện: Khuôn cách điện nhằm mục đích cách điện giữa cuộn dây và mạch từ, còn làm sườn cứng để định hình cuộn dây.Khuôn được làm bằng vật liệu catton cứng như giấy cách điện presspahn hoặc bằng chất dẻo chịu nhiệt.2. Vật liệu dùng làm mạch từ:Lá thép mỏng và dẻo là tốt.Bề dày của lá thép là 0.10 mm -0.15 mm -0.20 mm-0.25mm -0.39 mm -0.40mm -0.5 mm.Lá thép thông dụng nhất gồm 2 phần: 1 phần chữ E và 1 phần chữ I rồi ghép lại thành một khung vuông để quấn 1 máy biến áp. 3. Dây quấn:Loại dây cotton: Loại dây bọc bằng lớp tơ tự nhiên hay nhân tạo hoặc bằng vải sợi.Loại dây e-may: Là loại dây được tráng lớp sơn vecni bên ngoài. Loại dây e-may được dùng rất nhiều để quấn MBA nhỏ. Ưu điểm: ít hút ẩm và có thể chịu ở nhiêt độ cao. 4. Vật liệu cách điện:Có 2 loại giấy dầu và giấy bồi.Giấy dầu cũng như giấy bồi chia loại dày mỏng khác nhau.Bề dày của giấy từ 0.10 mm – 0.20 mm- 0.30 mm – 0.4 mm-0.5 mm nghĩa là 10% của 1ly và ½ ly.II. Các bước tiến hành1. Làm khuôn:+ Làm thân khuôn: Phần thân khuôn có dạng hình hộp chữ nhật, và có kích thước a, b, h như hình vẽ.abhBước1: Đo và vạch các kích thước a, b, h trên giấy.hab15Bước 3: gấp và dán 1 với 52115ahbabhBước 2: làm lì các đường giao.Lấy thước hoặc bút gạch các đường giao nhau cho “lì” để dễ gấp các cạnh khuôn.hab15 + Làm má khuôn: Bước 1: cắt má khuônBước 2: Đo và kẻ các kích thước a, c, b như hình vẽBước 3: Nối và cắt hai đuờng chéoBước 4: Đục lỗ bắt dâybcccacc+ Ráp khuôn: Gián phần thân khuôn với má khuôn với nhau.habhabc 0v  48v 0v  6vDùi lỗ2. Quấn dây: Trong lúc quấn dây cố gắng quấn dây cho thẳng và song hàng với nhau.Cứ hết mỗi lớp dây lại lót giấy cách điện. Đối với dây quá bé (d< 0,15 mm) có thể quấn suốt không cần giấy cách điện giữa các lớp. Chỉ cần lót cách điện kĩ giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp. 3. Lồng lõi thép: Quy trình hoàn thành5/18/2011*