Tài liệu Thí nghiệm Biến đổi năng lượng điện cơ - Bài 3: Máy biến áp một pha có nhánh Shunt từ

TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 1 
Bài 3: MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA CÓ NHÁNH SHUNT TỪ 
----------------------- 
I. Mục tiêu: 
Giúp sinh viên hiểu rõ hơn về sự ảnh hưởng của cấu tạo mạch từ đến đặc tính làm việc 
của máy biến áp. Cụ thể là sự ảnh hưởng của từ thông rò lên giá trị điện kháng tản của máy biến 
áp. 
II. Thiết bị thí nghiệm: 
- Máy biến áp 1 pha 220/110 volts, 5/10 A. có nhánh phân từ và khe hở không khí 
- 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 : 2.VOM 
N
1 
N
2 
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
A
V
W
V
*
*
Lắp mạch thí nghiệm theo sơ đồ đấu dây mà sinh viên đã vẽ. 
 Nhờ GV đến kiểm tra mạch trước khi đóng nguồn điện vào mạch 
 Đo và tính các thông số theo bảng sau: 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 3 
U10(V) 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 
U20(V) 
I10(A) 
Cosφ10 
P10(W) 
Bảng 3.1 - Bảng số liệu đo đạc TN hở mạch MBA lần thứ nhất 
 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. 
U10(V) 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 
U20(V) 
I10(A) 
Cosφ10 
P10(W) 
Bảng 3.2 - Bảng số liệu đo đạc TN hở mạch MBA lần thứ hai 
 Kết quả thí nghiệm: 
U10(V) 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 
U20(V) 
I10(A) 
Cosφ10 
P10(W) 
Bảng 3.3 - Bảng số liệu kết quả TN hở mạch MBA 
i. Vẽ lại đặc tính không tải U10 = f(I10). So sánh dạng của đặc tính này với dạng đặc tính thu 
được ở bài thí nghiệm 2. Giải thích sự khác nhau nếu có? 
ii. Từ các thông số đo được sinh viên hãy tính các thông số cần thiết cho sơ đồ tương đương 
của máy biến áp. 
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
V1
220VAC
A
V
VARIAC
A
X
a
x
W
A
*
*
 Lắp mạch thí nghiệm theo sơ đồ đấu dây mà sinh viên đã vẽ. 
 Nhờ GV đến kiểm tra mạch trước khi đóng nguồn điện vào mạch. 
 Đo và tính các thông số theo bảng sau: 
U1n(V) 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 
I2n(A) 
I1n(A) 
P1n(W) 
Bảng 3.4 - Bảng số liệu đo đạc TN ngắn mạch MBA lần thứ nhất 
 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 
U1n(V) 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 
I2n(A) 
I1n(A) 
P1n(W) 
Bảng 3.5 - Bảng số liệu đo đạc TN ngắn mạch MBA lần thứ hai 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 5 
 Kết quả thí nghiệm: 
U1n(V) 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 
I2n(A) 
I1n(A) 
P1n(W) 
Bảng 3.6 - Bảng số liệu đo đạc 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 
tương ứng trong bài 2. Cho nhận xét. 
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. 
C. Thí nghiệm có tải 
 Sơ đồ nguyên lý: 
V1
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 mà sinh viên đã vẽ. 
 Nhờ GV đến kiểm tra mạch trước khi đóng nguồn điện vào mạch. 
 Điều chỉnh variac sao cho điện áp U1 bằng điện áp định mức và giữ điện áp này không 
thay đổi trong suốt phần thí nghiệm này, thay đổi tải (bằng cách bật nối tiếp các công tắc 
trên hộp tải, tương ứng với các giá trị đo trong bài 2). 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 6 
 Đo và tính 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 3.7 - Bảng số liệu đo đạc TN có tải MBA lần thứ nhất 
 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. 
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 3.8 - Bảng số liệu đo đạc TN có tải MBA lần thứ hai 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 7 
 Kết quả Thí nghiệm: 
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 3.9 - Bảng số liệu đo đạc TN có tải MBA 
i. Vẽ đặc tính tải U2 = f(I2). Tính độ sụt áp phần trăm ở các tải đo được. Cho nhận xét. 
ii. Sinh viên có kết luận gì về sự ảnh hưởng của kết cấu mạch từ lên đặc tính làm việc của 
máy biến áp 
iii. Lập bảng so sánh Máy biến áp trong bài thí nghiệm thứ 2 và máy biến áp trong bài 3 theo 
yêu cầu như sau: 
a. Khả năng chịu ngắn mạch (dòng điện, điện áp) 
b. Độ sụt áp khi máy biến áp mang tải 
c. Ứng dụng của từng loại MBA vào trong các lĩnh vực của đời sống 
d. Nhận xét 
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. 
TN Biến đổi năng lượng điện cơ Version 1.3 
 Trang 8 
 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.