Đang tải... (xem toàn văn)
a) Điện áp sơ cấp và dòng điện sơ cấp, thứ cấp.. Tính tỉ số biến áp; dòng điện sơ cấp và thứ cấp; điện áp sơ cấp và thứ cấp. Tính tổng trở tải đấu phía thứ cấp.. Xác định công suất tải t[r]
(1)1
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP MÁY BIẾN ÁP- HƯỚNG DẪN GIẢI A- PHẦN LÍ THUYẾT
1) Nêu cấu tạo máy biến áp
2) Công thức hệ số tải MBA, Công thức hệ số MBA 3) Nguyên lí làm việc MBA ?
4) Các thông số định mức máy biến áp
5) Sơ đồ thay MBA không tải Giải thích thơng số sơ đồ 6) Sơ đồ thay máy biến áp có tải Giải thích thông số sơ đồ 7) Sơ đồ thay máy biến áp ngắn mạch Giải thích thơng số sơ đồ 8) Giãn đồ phân bố lượng , tổn hao MBA hiệu suất MBA 9) Cơng thức tính hiệu suất MBA?
Cho biết cơng thức tính hệ số tải trường hợp hiệu suất cực đại; hiệu suất định mức
10) Cho biết loại tổn hao MBA Tổn hao chủ yếu MBA chế độ không tải, chế độ ngắn mạch
B- BÀI TẬP
Bài 1: Xác định số vòng dây sơ cấp thứ cấp máy biến áp pha 240/120V-50Hz; từ thông cực đại lõi thép max =6 Wm b
Hướng dẫn giải:
1 max
E =4, 44fN N =180 (vòng) N2 = 90 vịng
Bài 2: a) Tính dịng điện định mức máy biến áp pha 48kVA; 480/120V b) Tính dịng điện định mức máy biến áp ba pha 160kVA; 22/0,4kV Hướng dẫn giải:
dm 1dm 1dm 2dm 2dm 1dm 2dm
dm 1dm 1dm 2dm 2dm 1dm 2dm
a)S U I U I I 100A;I 400A
b)S 3U I 3U I I 4, 2A; I 230,9A
= = = =
= = = =
Bài 3: Xét máy biến áp lí tưởng Cuộn sơ cấp có 400 vịng, cuộn thứ cấp có 800 vịng Tiết diện lõi thép 40cm2 Nếu cuộn sơ cấp đấu vào nguồn 600V, 60Hz, tính:
a) Từ cảm cực đại lõi thép b) Điện áp thứ cấp
Hướng dẫn giải: a) E1 =U1 =600V
3
1 max max
1 E
E 4, 44fN 5,63.10 Wb
4, 44fN
−
(2)2 max
max
B 1, 41T
S
= =
b) 1 2
2
U N
U 1200V U = N =
Bài 4: Cho máy biến áp phalí tưởng 20kVA, 1200/120V
a) Tính dịng định mức sơ cấp thứ cấp máy
b) Nếu máy phát 12kW cho tải có hệ số cơng suất băng 0,8; tính dịng sơ cấp thứ cấp Hướng dẫn giải:
dm 1dm 1dm 2dm 2dm 1dm 2dm
a)S =U I =U I I =16,7A;I =167A b)
2 2
1
1
P U I cos I 125A U I
I 12,5A U I
= =
= =
Bài 5: Cho máy biến áp lí tưởng có N1 : N2 = 4:1 Điện áp thứ cấp 120 00 V Người ta đấu
tải 10 300 Hãy tính:
a) Điện áp sơ cấp dòng điện sơ cấp, thứ cấp b) Tổng trở tải quy sơ cấp
Hướng dẫn giải: K =
0
1
0
2
U kU 480 U
I 12 30
k
= =
= = −
Bài 6: Một máy biến áp lí tưởng 50kVA, 400/2000V cung cấp 40kVA điện áp 2000V cho tải có hệ số cơng suất = 0,8 trễ
a) Tính tổng trở tải
b) Tính tổng trở quy sơ cấp Hướng dẫn giải:
a)
2 2 2
t 2 t
2 U S U I
Z U
Z 100
S
= =
= =
(3)3 cos =0,8 trễ =36.90
Vậy Tổng trở tải Zt = =Zt 100 36,9 ( ) b) Z't =k Z2 t = 4 36,9 ( )0
Bài 7: Một máy biến áp lí tưởng cung cấp 10kVA cho tải có tổng trở 2- 320 Tổng trở quy
sơ cấp 32 -320 Tính tỉ số biến áp; dịng điện sơ cấp thứ cấp; điện áp sơ cấp thứ cấp Hướng dẫn giải:
'
t t
Z =k Z =k 2 2 t
2
t
2 t S U I I Z
S
I 50 2A
Z
U I Z 100 2V
= =
= =
= =
1
2
U kU 400 2V I
I 12,5 2A k
= =
= =
Bài 8: Một máy biến áp có tỉ số biến áp 10 Phía sơ cấp có điện áp 39,8kV; cơng suất biểu kiến 1000kVA hệ số cơng suất 0,8 trễ Tính tổng trở tải đấu phía thứ cấp
Hướng dẫn giải:
1 1
2
1
2 t
2
S U I I 25,1A I kI 251A
U
U 3980V
k U
Z 15,86 I
36,9
= =
= = = =
= =
=
0 t t
Z = =Z 15,86 36,9 ( )
Bài 9: Một máy biến áp pha 20kVA; 7500/480V; R1 = 37,5; XL1 = 83,4; R2 = 0,154; XL2 =
0,342 Cuộn sơ cấp nối với nguồn U = 7500V Thứ cấp nối với tải điện trở Rt = 15 Tính dịng điện
sơ cấp I1; thứ cấp I2 điện áp U2 tải
(Bài tham khảo)
(4)4 Bài 10: Máy biến áp pha có R1 = 200,
R2 = 2, điện kháng XL1 = 1570, XL2 =
15,7;
10 N
N = , sơ cấp máy biến áp nối với
máy phát sin có điện trở Rtr = 1600, sức điện động E = 120V, thứ cấp nối với tải có Rtải = 18
a) Xác định công suất tải tiêu thụ b) Xác định điện áp đặt lên tải (Bài 10 tham khảo)
Đs: a) t t
P =I R =1,0663W b) U2 =I R2 t =4,374W
Bài 11: Hai máy biến áp có số liệu sau: Máy 1: 400kVA; P0 = 930W; Pn = 4600W
Máy 2: 2000kVA; P0 = 1820W; Pn = 2700W
Tính hiệu suất máy biến áp cost = 1; kt =
Nêu nhận xét hiệu suất hai máy Hướng dẫn giải:
t dm t
t dm t t n
1
2
k S cos
k S cos k P P 0,9864
0,9977
=
+ + =
=
Nhận xét: Máy biến áp có cơng suất cao hiệu suất cao
Bài 12: Máy biến áp pha có Sđm =450kVA, U1đm = 35KV, U2đm = 0,4KV, P0 =5020W, I0% = 5%,
Un% = 8%, Pn = 12KW Tính dịng điện dây quấn sơ cấp thứ cấp hiệu suất cực đại Hướng dẫn giải:
Khi hiệu suất cực đại
t
n P
k 0,647
P
= =
dm 1dm 1dm 2dm 2dm 1dm 2dm
S = 3U I = 3U I I =7, 423A; I =649,52A t 1dm
2 t 2dm
I k I 4,8A I k I 420A
= =
= =
Bài 13: Máy biến áp pha Sđm = 150KVA; U1đm = 2400V; U2đm = 240V; R1 = 0,2 ; X1 = 0,45 ;
R2 = m; X2 = 4,5 m
(5)5
b.Tính Pn; P0 biết cos = 0,85; hệ số K = 1; hiệu suất = 0,98
Hướng dẫn giải: a) k = 10
n n
R =0, ; X =0,9
dm 1dm 1dm 2dm 2dm 1dm 2dm
S =U I =U I I =62,5A;I =625A b) Pn =I Rn2 n =I1dm2 Rn =1562,5W
t dm t
t dm t t n
0
k S cos
k S cos k P P P 1040W
=
+ + =
Bài 14: Máy biến áp pha có Sđm =700kVA, U1đm = 35KV, U2đm = 0,4KV, P0 = 502W, Pn = 1200W
a) Tính dịng điện định mức dây quấn sơ cấp thứ cấp
b) Tính hệ số tải hiệu suất cực đại Tính hiệu suất cực đại biết cos = 0,8 Hướng dẫn giải:
dm 1dm 1dm 2dm 2dm 1dm 2dm
S =U I =U I I =20A;I =1750A Khi hiệu suất cực đại
0 t
n P
k 0,647
P
= =
Khi đó:
t dm t
t dm t t n k S cos
0,997 k S cos k P P
= =
+ +
Bài 15: Máy biến áp pha có U1đm = 35KV, U2đm = 0,4KV, I2đm = 150A, P0 = 0,5KW, I0 % = 10%,
Pn = 1,2KW Tính: cơng suất biểu kiến định mức, cơng suất biểu kiến không tải công suất biểu kiến hiệu suất cực đại
Hướng dẫn giải:
Công suất biểu kiến định mức: Sdm =U2dm 2dmI =60kVA dm 1dm 1dm 1dm
S =U I I =1,714A 10
10 1dm
I %
I I 0,171A 100
= =
Công suất biểu kiến không tải : S10 =U1dm 10I =5,895kVA Khi hiệu suất cực đại
0 t
n P
k 0,645
P
(6)6
Công suất biểu kiến hiệu suất cực đại: S2 =k St dm =38,7kVA
Bài 16: Một máy biến áp có tỉ số 8; điện trở sơ cấp thứ cấp 0,9 và 0,05.; điện kháng sơ cấp thứ cấp băng 5 0,14
a) Trong thí nghiệm ngắn mạch, xác định điện áp phải đưa vào cuộn sơ cấp (cao áp) cho dòng ngắn mạch thứ cấp dòng đầy tải = 180A
b) Tính hệ số cơng suất máy câu a (Bài 16 Tham khảo)
a) n
n
2n
' 2n n 2n
n n n R 4,1 X 14 I 180A
I
I I 22,5A
k
U I Z 328V =
= =
= = =
= =
b) n
n n R
cos 0, 281 Z