Báo cáo Thí nghiệm Máy điện - Bài 3: Mô phỏng máy biến áp một pha - Đại học Bách khoa TH. Hồ Chí Minh

 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG HCM
 KHOA ĐIỆN ĐIỆN-TỬ
*****
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN
Nhóm A01_Tổ 3
Năm học: 2013-2014
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
BÀI 3: MÔ PHỎNG MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Mô phỏng máy biến áp lý tưởng:
A: Sử dụng Simulink xây dựng mô hình mô phỏng MBA lý tưởng:
B: mô phỏng các đáp ứng i1, i2', w1, w2’, wm. 
Trường hợp hở mạch thứ cấp :
+ hở mạch thứ cấp : điện áp v1 bằng giá trị 0 tại t=0.
Dòng điện i1 :
Dòng điện i2’:
Từ thông w1:
Từ thông w2’:
Từ thông wm:
+ hở mạch thứ cấp : điện áp v1 bằng giá trị đỉnh tại t=0.
	Dòng điện i1:
	Dòng điện i2:
	Từ thông w1: 
	Từ thông w2:
	Từ thông wm:
Ngắn mạch thứ cấp: 
+ Ngắn mạch thứ cấp : điện áp bằng giá trị đỉnh tại t=0 .
 	Dòng điện i1: 
Dòng điện i2:
Từ thông w1:
Từ thông w2:
Từ thông wm:
+ Ngắn mạch thứ cấp : điện áp bằng giá trị 0 tại t=0 .
	Dòng điện i1:
	Dòng điện i2:
	Từ thông w1:
Từ thông w2:
Từ thông wm:
Máy biến áp hoạt động có tải :
+ Tải RH = 500
	Dòng điện i1:
	Dòng điện i2:
	Từ thông w1:
	Từ thông w2:
Từ thông wm:
+ Tải RH = 300 
	Dòng điện i1:
Dòng điện i2: 
	Từ thông w1:
Từ thông w2:
	Từ thông wm:
+ Tải RH = 100
	Dòng điện i1:
	Dòng điện i2:
Từ thông w1:
	Từ thông w2:
Từ thông wm:
+ Tải RH = 50 
	Dòng điện i1:
Dòng điện i2:
	Từ thông w1:
	Từ thông w2:
	Từ thông wm:
Mô phỏng máy biến áp có xét bão hòa :
A: Sử dụng Simulink xây dựng mô hình mô phỏng MBA có xét bão hòa:
B: mô phỏng các đáp ứng i1, i2', w1, w2’, wm. 
Trường hợp hở mạch thứ cấp : 
+ hở mạch thứ cấp : điện áp v1 bằng giá trị 0 tại t=0.
Dòng điện i1:
Dòng điện i2:
	Từ thông w1:
	Từ thông w2:
	Từ thông wm:
+ hở mạch thứ cấp : điện áp v1 bằng giá trị đỉnh tại t=0.
	Dòng điện i1:
	Dòng điện i2:
Từ thông w1:
Tù thông w2:
Từ thông wm:
So sánh: so với mô hình MBA lý tưởng thì
Dòng điện I1,I’2 : biên độ thì I1 có biên độ lớn lúc bắt đầu rồi về sau ổn định dần,I’2 thì dao động nhỏ ở giá trị 0.
Từ thông ở mô hình bão hòa có dao động ở cả phần âm trong khi mô hình lý tưởng thì từ thông chỉ có giá trị lớn hơn 0 
Ngắn mạch thứ cấp: 
+ Ngắn mạch thứ cấp : điện áp bằng giá trị đỉnh tại t=0 .
 	Dòng điện i1: 
Dòng điện i2:
	Từ thông w1:
Từ thông w2:
	Từ thông wm:
+ Ngắn mạch thứ cấp : điện áp bằng giá trị 0 tại t=0
	Dòng điện i1:
	Dòng điện i2:
Từ thông w1:
Từ thông w2:
	Từ thông wm:
So sánh: so với mô hình MBA lý tưởng thì
Đồ thị dòng điện I1,I’2 là gần giống nhau đều có dao động hình
 sin với I’2 lệch pha so với I1 1 góc 1800
Đồ thị của các từ thông cũng gần giống với các thí nghiệm ở mô
 hình MBA lý tưởng
Nhận xét: do nguyên nhân từ thông trong mạch từ tùy thuộc vào từ trở của khe hở và từ trở của phần đường đi trong vật liệu sắt từ cho nên đặc tính từ hóa của các vật liệu sắt từ là không tuyến tính,nghĩa là chúng bị bão hòa,dẫn đến có sự khác biệt ở 2 mô hình MBA lý tưởng và có xét bão hòa.Nhất là ở trường hợp thí nghiệm hở mạch thứ cấp.Trong thực tế,ta vẫn có thể dùng các mô hình đơn giản để khảo sát các máy điện có độ bão hòa khác nhau với lưu ý kích thước khe hở hiệu dụng đã lớn hơn(do tính đến giá trị từ áp rơi trên đoạn mạch có vật liệu sắt từ)
MBA hoạt động có tải :
+ Tải RH = 500.
	Dòng điện i1:
Dòng điện i2:
Từ thông w1:	
	Từ thông w2:
	Từ thông wm:
+ Tải RH = 300.
 	Dòng điện i1:
Dòng điện i2:
	Từ thông w1:
	Từ thông w2:
	Từ thông wm:
+ Tải RH = 100.
	Dòng điện i1:
	Dòng điện i2:
	Từ thông w1:
	Từ thông w2:
Từ thông wm: 
+ Tải RH = 50.
	Dòng điện i1:
	Dòng điện i2:
	Từ thông w1:
Từ thông w2:
	Từ thông wm:
	So sánh: Mô hình MBA lý tưởng cho ta các dạng sóng dòng điện ở 4 trường hợp tải đều là hình sin(dao động điều hòa) còn mô hình MBA có bão hòa thì ở các giá trị RH lớn dao động là hình đỉnh nhọn có biên độ giảm dần và tần số tăng dần;còn từ thông thì ở mô hình bão hòa từ thông trồi sụt không ổn định trong khi ở mô hình lý tưởng thì từ thông luôn có giá trị >=0.
	Nhận xét: ở các trường hợp RH(=500,300) lớn ta có thể xem giống như là trường hợp hở mạch thứ cấp riêng các trường hợp RH nhỏ(=100,50) thì do hiện tượng bão hòa khi từ thông tăng lên sẽ dẫn đến độ từ thẩm giảm dòng I1 sẽ có hiện tượng giảm dần và tần số dao động tăng lên
So sánh mô hình lý tưởng và có xét bão hòa. Nhận xét .
Đặc tuyến không tải của MBA1P có xét bão hòa ( đặc tuyến U10 = f(I10))
Đặc tuyến ngắn mạch của MBA1P có xét bão hòa ( đặc tuyến I2n= f(U1n))
Đặc tuyến tải của MBA1P có xét bão hòa( đặc tuyến U2= f(I2))
.