Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Máy biến áp

Bài giảng "Biến đổi năng lượng điện cơ: Máy biến áp" cung cấp cho người học các kiến thức: Máy biến áp lý tưởng, đặc tính thay đổi trở kháng của MBA lý tưởng, phối hợp trở kháng, máy biến áp công suất, mạch điện tương đương của MBA có lõi tuyến tính,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ: Máy biến áp Biến đổi năng lượng điện cơ -Máy biến ápBiến đổi năng lượng điện cơ Bộ môn Thiết bị điện Giới thiệu Biến đổi năng lượng điện từ mạch điện này sang mạch điện khác thông qua từ trường biến thiên. Ứng dụng: trong cả lĩnh vực điện và thông tin. Trong truyền tải, phân phối và ứng dụng năng lượng điện: tăng áp hay giảm áp với tần số không đổi (50/60Hz), từ vài trăm W tới hàng trăm MW. Trong thông tin, MBA có thể được dùng để phối hợp trở kháng, cách ly DC, thay đổi mức điện áp tại công suất nhỏ với dải tần số rộng. Nội dung môn học chỉ đề cập đến máy biến áp (MBA) công suất.Biến đổi năng lượng điện cơ Bộ môn Thiết bị điện MBA lý tưởng i1  i2 Xét một lõi thép có quấn 2 cuộn dây như + + hình vẽ. Bỏ qua các tổn hao, và từ thông tản. v1 N1 N2 v2 – – Độ thẩm từ là vô cùng hay từ trở bằng 0. d d v1 t  N1 v1 t   N 1 v 2 t   N 2   a dt dt v2 t  N 2 a được gọi là tỉ số dây quấn. Tổng stđ mmf bằng mmf  N1i1  N 2 i2  R  0 i1 t  N2 1    i2 t  N1 aBiến đổi năng lượng điện cơ Bộ môn Thiết bị điện MBA lý tưởng (tt) i1 Ideal i2 v1 N1 i1 N2 1 + +  a   v1 v2 v2 N 2 i2 N1 a – – v1 t i1 t   v2 t i2 t   0 N1:N2 i1 Ideal i2 v1 N1 i1 N 2 1 + +  a   v2 N 2 i2 N 1 a v1 v2 – – v1 t i1 t   v2 t i2 t  N1:N2 Với MBA lý tưởng i1 L2 v2 1 k 1     L1 N 22  L2 N 12 i2 L1 v1 aBiến đổi năng lượng điện cơ Bộ môn Thiết bị điện Đặc tính thay đổi trở kháng của MBA lý tưởng Xét một MBA lý tưởng với tải trở mắc ở cuộn dây 2 v2 i1 Lý tưởng i2 Theo định luật Ohm,  RL + + i2 v1 v2 RL Thay v 2  v1 a và i2  ai1 2 – – v1 2  N2  N1:N2  a R L    RL i1  N1  Mở rộng cho trường hợp tải tổng quát 2 2 V1  N 2  V2  N 2        Z L  a 2 Z L I1  N1  I 2  N1 Biến đổi năng lượng điện cơ Bộ môn Thiết bị điện Phối hợp trở kháng Tính chất thay đổi trở kháng có thể được dùng để tối ưu công suất truyền đi giữa các cuộn dây, hay gọi là phối hợp trở kháng. Một MBA lý tưởng được đặt giữa một nguồn điện (trở kháng Zo) và tải (trở kháng ZL). Tỉ số vòng dây được chọn sao cho 2 Z o  N 1 N 2  Z L VD. 3.7: Hai MBA lý tưởng (mỗi MBA có tỉ số 2:1) và một điện trở R được dùng để tối ưu công suất truyền đi, Tìm R. Tải trở 4  kết hợp với R qui về phía đầu vào là (R + 4(2)2)(2)2. Để tối ưu công suất, 100  4  R  16   R9 Biến đổi năng lượng điện cơ Bộ môn Thiết bị điện MBA công suất Hai cuộn dây được quấn trên một lõi từ, để cực tiểu từ thông tản. Cuộn sơ cấp có N1 ...