Tài liệu Thí nghiệm Biến đổi năng lượng điện cơ - Bài 2: Máy biến áp một pha

TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 1 
Bài 2: MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA 
----------------- 
I. Mục tiêu: 
Giúp sinh viên hiểu rõ hơn và kiểm tra lại các đặc tính của máy biến áp: đặc tính không 
tải, đặc tính ngắn mạch và đặc tính tải của máy biến áp. 
Từ các thí nghiệm không tải và ngắn mạch, sinh viên xác định thông số cho sơ đồ mạch 
tương đương của máy biến áp. Các thông số này sẽ ảnh hưởng đến đặc tính tải, và đặc tính hiệu 
suất như thế nào. 
II. Thiết bị thí nghiệm: 
 Máy biến áp 1 pha 220/110V, 5.5/10 A. 
 Máy biến áp tự ngẫu dùng để tạo điện áp thay đổi được cung cấp cho cuộn sơ cấp của máy 
biến áp một pha. 
 Ampere kế, Volt kế, Watt kế, Tải 
1.Máy biến áp công suất : 2.VOM : 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 2 
3.Variac : 4.Hộp điện trở : 
III. Tiến trình: 
A. Thí nghiệm không tải 
 Sơ đồ nguyên lý: 
MBA 1PHA
A1 B1
A2 B2
V1
220VAC
VARIAC
A
X
a
x
V
A W
V
*
*
 Lắp mạch theo sơ đồ đấu dây mà sinh viên đã thực hiện và đo các thông số theo bảng sau: 
Bảng số liệu đo lần 1: 
U10(V) 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 
U20(V) 
I10(A) 
P(W) 
Cosφ 
Bảng 2.1 – Bảng số liệu TN không tải MBA (lần 1) 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 3 
 Tháo dây ra khỏi mạch, lắp lại mạch thí nghiệm cũ và tiến hành đo đạc thông số lần thứ 2, 
kết quả trong bài báo cáo là trung bình cộng của 2 lần đo. 
Bảng số liệu đo đạc lần thứ 2: 
U10(V) 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 
U20(V) 
I10(A) 
P(W) 
Cosφ 
Bảng 2.2 – Bảng số liệu TN không tải MBA (lần 2) 
 Kết quả thí nghiệm: 
U10(V) 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 
U20(V) 
I10(A) 
P(W) 
Cosφ 
Bảng 2.3 – Bảng số liệu TN không tải MBA 
i. Vẽ lại đặc tính không tải U10 = f(I10). So sánh dạng của đặc tính này với đặc tính đường 
cong từ hóa, cho nhận xét và giải thích. 
ii. Cho biết ý nghĩa của giá trị P10 mà sinh viên đo được, trong dãy công suất đo được thì giá 
trị nào có ý nghĩa nhất khi vận hành máy biến áp? Tại sao? 
iii. Có thể quy đổi tổn hao không tải từ các thí nghiệm mà U10 nhỏ hơn điện áp định mức 
(220 volts) về thí nghiệm không tải khi U10 ở điện áp định mức được hay không? Tại sao? 
iv. Từ các thông số đo được sinh viên hãy tính các thông số cần thiết cho sơ đồ tương đương 
của máy biến áp, cho nhận xét và giải thích. 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 4 
B. Thí nghiệm ngắn mạch 
 Sơ đồ nguyên lý: 
MBA 1PHA
A1 B1
A2 B2
V2
220VAC
VARIAC
A
X
a
x
A
V
W
A
*
*
 Lắp mạch theo sơ đồ đấu dây mà sinh viên đã thực hiện và đo các thông số theo bảng sau: 
Bảng số liệu đo lần 1: 
I2n(A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
U1n(V) 
I1n(A) 
P1n(W) 
Bảng 2.4 – Bảng số liệu TN ngắn mạch MBA (lần 1) 
 Tháo dây ra khỏi mạch, lắp lại mạch thí nghiệm cũ và tiến hành đo đạc thông số lần thứ 2, 
kết quả trong bài báo cáo là trung bình cộng của 2 lần đo. 
Bảng số liệu đo đạc lần thứ 2: 
I2n(A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
U1n(V) 
I1n(A) 
P1n(W) 
Bảng 2.5 – Bảng số liệu TN ngắn mạch MBA (lần 2) 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 5 
 Kết quả thí nghiệm (trung bình cộng của 2 lần đo): 
I2n(A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
U1n(V) 
I1n(A) 
P1n(W) 
Bảng 2.6 – Bảng số liệu TN ngắn mạch MBA 
i. Từ các thí nghiệm ngắn mạch, sinh viên hãy tính các thông số cần thiết cho sơ đồ tương 
đương của máy biến áp. 
ii. Vẽ đường đặc tính U1n = f(I1n). So sánh dạng của đường đặc tính này với đường đặc tính 
không tải ở phần trên. Giải thích sự giống nhau và khác nhau, nhận xét và giải thích. 
iii. Có thể quy đổi tổn hao ngắn mạch từ các thí nghiệm mà I1n nhỏ hơn dòng điện định mức 
(5 A) về thí nghiệm ngắn mạch khi I1n ở giá trị định mức được hay không? Tại sao? Nếu 
được, sinh viên hãy quy đổi từ các giá trị đo được, so sánh kết quả thu được. cho nhận 
xét. 
iv. Với quan điểm của người sử dụng, các thông số nào là quan trọng nhất trong thí nghiệm 
không tải và thí nghiệm ngắn mạch để có thể ghi trên nhãn máy. Tại sao? 
C. Thí nghiệm có tải 
 Sơ đồ nguyên lý: 
V3
220VAC
MBA 1PHA
A1 B1
A2 B2
V
VARIAC
A
X
a
x
A W*
*
VR
A
V
 Lắp mạch thí nghiệm theo sơ đồ đấu dây của sinh viên 
 Nhờ GV kiểm tra mạch trước khi đóng điện. 
 Điều chỉnh variac sao cho điện áp U1 bằng điện áp định mức và giữ giá trị này không thay 
đổi trong suốt quá trình thí nghiệm, thay đổi tải bằng cách bật nối tiếp các công tắc trên 
hộp tải (tải đấu song song) 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 6 
Chú ý : Sinh viên phải ghi lại các giá trị tải bằng các vị trí của công tắc để so sánh với 
cùng kết quả trong bài thí nghiệm số 3. 
Đo các giá trị theo bảng sau: 
Tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
U2(V) 
I2(A) 
U1(V) 
I1(A) 
Cosφ1 
P1(W) 
Cosφ2 
P2(W) 
Bảng 2.7 – Bảng số liệu TN MBA mang tải (lần 1) 
 Tháo dây ra khỏi mạch, lắp lại mạch thí nghiệm cũ và tiến hành đo đạc thông số lần thứ 2, 
kết quả trong bài báo cáo là trung bình cộng của 2 lần đo. 
Bảng số liệu đo đạc lần thứ 2: 
Tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
U2(V) 
I2(A) 
U1(V) 
I1(A) 
Cosφ1 
P1(W) 
Cosφ2 
P2(W) 
Bảng 2.8 – Bảng số liệu TN MBA mang tải (lần 2) 
 Kết quả thí nghiệm (trung bình cộng của 2 lần đo): 
Tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
U2(V) 
I2(A) 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 7 
U1(V) 
I1(A) 
Cosφ1 
P1(W) 
Cosφ2 
P2(W) 
Bảng 2.9 – Bảng số liệu TN MBA mang tải 
i. Vẽ đặc tính tải U2 = f (I2). Tính độ sụt áp phần trăm khi dòng thứ cấp ở giá trị định mức. 
ii. Tính và vẽ đặc tính hiệu suất theo hệ số tải: )( f với 
đmS
S
P
P 2
1
2 ;   ; xác định 
điểm hiệu suất cực đại, cho nhận xét. 
iii. Từ các thông số đo được bên thứ cấp và sơ đồ tương đương có được ở phần trên, hãy tính 
các thông số bên sơ cấp, so sánh kết quả này với giá trị đo được. 
IV. Yêu cầu: 
- Sinh viên phải hoàn thành tất cả các bảng số liệu, kể cả bảng số liệu tính toán. 
- Từng sinh viên trong nhóm thí nghiệm nộp bảng số liệu cho GVHD. 
- Bảng số liệu và bài chuẩn bị được nộp kèm theo bài báo cáo thí nghiệm và để ở cuối mỗi bài 
báo cáo. 
- Các bảng số liệu và bài chuẩn bị được chấp nhận phải có chữ ký của GVHD thí nghiệm ngày 
hôm đó. 
V. Nộp báo cáo: 
 Báo cáo nộp trễ nhất 1 tuần sau khi kết thúc TN. 
 Báo cáo ghi rõ Họ tên, MSSV, Nhóm, Tổ, ngày thực hiện bài TN. 
 Các kết quả đo và kết quả thí nghiệm phải được trình bày rõ ràng, ngắn gọn và đầy đủ các 
yêu cầu theo bài hướng dẫn báo cáo thí nghiệm. 
 GV có quyền cho điểm 0 những báo cáo như sau: 
 Những bài sao chép lẫn nhau dưới mọi hình thức. 
 Số liệu báo cáo không trùng khớp với số liệu trên bảng thu thập số liệu của SV.