Báo cáo Thí nghiệm Máy điện - Bài 3: Mô phỏng máy biến áp một pha - Nguyễn Trọng Tuấn

5
11
5
11
9
3
1
4
TNDD
41204295
Nguyễn Trọng Tuấn
Vẽ đồ thị dòng điện i1, i2’ trong các trường hợp sau: 
MBA LÝ TƯỞNG , hở mạch thứ cấp, điện áp v1 bằng giá trị đỉnh tại t = 0 
MBA CÓ XÉT BÃO HÒA, hở mạch thứ cấp, điện áp v1 bằng giá trị đỉnh tại t = 0 
MBA LÝ TƯỞNG , hở mạch thứ cấp, điện áp v1 bằng giá trị 0 tại t = 0 
MBA CÓ XÉT BÃO HÒA, hở mạch thứ cấp, điện áp v1 bằng giá trị 0 tại t = 0. 
So sánh dòng điện sơ cấp của MBA lý tưởng và MBA có xét bão hòa trong hai trường hợp phía trên 
V=Vpk (t=0s)
V=0 (t=0s)
MBA lý tưởng
- Dòng điện có dạng: 
- Biên độ dòng điện sơ cấp xấp xỉ 0.2933A
- Dòng điện có dạng: 
- Giá trị biên độ của dòng điện sơ cấp cũng chỉ khoảng 0.29 A, nhưng bị lệch lên phía trên trục zero.
MBA có xét bão hòa từ
- Dòng điện sơ cấp không tải này có dạng đỉnh nhọn vì nó bao gồm 2 thành phần, một là dòng từ hóa (để tạo ra từ thông trong lõi), hai là dòng tổn hao lõi (tổn hao từ trễ và dòng xoáy).
- Giá trị dòng đỉnh khoảng 3.473A
- Giá trị đỉnh của dòng không tải trong nửa chu kì đầu tăng rất cao 37.19A. Nguyên nhân tăng cao như vậy là do từ thông cực đại trong nửa chu kỳ đầu tiên tăng gấp đôi so với từ thông xác lập bình thường. Biên độ từ thông tăng gấp 2 trong lõi sẽ gây ra bão hòa và dẫn tới sự tăng vọt của dòng từ hóa!
Vẽ đồ thị dòng điện i1, i2’ lúc xác lập trong trường hợp MBA CÓ XÉT BẢO HÒA, hở mạch thứ cấp, điện áp vào là định mức (nguồn áp bằng 0 tại t = 0).
Nhận xét về dạng sóng của dòng điện sơ cấp thu được: 
- Đối với nguồn áp có giá trị V=0 tại t=0s hay V=Vpk tại t=0s thì hình dạng và giá trị đỉnh của dòng không tải sơ cấp i1 ở giai đoạn xác lập đều như nhau.
- Dòng sơ cấp có giá trị khởi động rất lớn, ổn định trong khoảng thời gian khá lâu, khoảng 1 giây.
Ø Vẽ đồ thị dòng điện i1, i2’ trong trường hợp sau: 
MBA lý tưởng, ngắn mạch thứ cấp, điện áp vào là định mức 
MBA có xét bảo hòa, ngắn mạch thứ cấp, điện áp vào là định mức 
Nhận xét về giá trị dòng điện sơ cấp và thứ cấp, so sánh với giá trị định mức 
Dòng điện sơ cấp và dòng điện thứ cấp có giá trị gần như là bằng nhau trong cả 2 trường hợp không xét bão hòa và có xét bão hòa (giá trị hiệu dụng khoảng 300A).
Dòng điện sơ cấp và dòng điện thứ cấp có góc pha ngược nhau do ta quy ước chiều của i2’ ngược chiều so với chiều thực tế của nó.
Dòng sơ cấp khi ngắn mạch thứ cấp này có giá trị lớn gấp xấp xỉ 24 lần dòng sơ cấp định mức (I1đm=12.5A).
Trong trường hợp MBA LÝ TƯỞNG, tính toán giá trị dòng i1 ứng với trường hợp ngắn mạch như điều kiện bên trên (tính toán bằng công thức lý thuyết) 
Tìm giá trị điện áp ngắn mạch phần trăm của Máy biến áp lý tưởng:
Tìm giá trị tải định mức của Máy biến áp lý tưởng: 
RH = 9.21518 [Ω] 
Vẽ đồ thị dòng điện i2 tại điều kiện MBA hoạt động ở tải định mức (áp vào định mức) 
Thí nghiệm mô phỏng xây dựng đặc tuyến MBA (MBA CÓ XÉT BÃO HÒA) 
o Xây dựng đặc tuyến I1n = f (U1n) 
§ Bảng số liệu thí nghiệm ngắn mạch 
U1n(V)
5
10
20
40
50
70
90
100
120
I1n(A)
12.48
25
49.86
99.7
125.02
175
224.5
250.03
300
o Xây dựng đặc tuyến U2 = f (I2) 
§ Bảng số liệu thí nghiệm có tải 
Tải RH
0
5
10
20
50
100
200
500
1000
U2(V)
0
222.7
230.76
235.28
237.97
238.92
239.4
239.695
239.7
I2(A)
149.98
11.14
5.78
2.943
1.191
0.598
0.299
0.12
0.06
Đặc tuyến ngắn mạch
Đặc tuyến tải