Giáo trình Nghề điện - Chương II: Máy biến áp

Máy biến áp hàn điện 
 +Máy biến áp dùng để thí nghiệm
b) Theo số pha của dòng điện được biến đổi có:
+ Máy biến áp 1 pha
 +Máy biến áp 3 pha 
c) Theo phương pháp làm mát:
+ Máy biến áp làm mát bằng không khí
+ Máy biến áp làm mát bằng dầu
( chỉ nghiên cứu MBA 1 pha làm mát bằng không khí)
4) Cấu tạo của Máy biến áp gồm 3 bộ phận chính
- Bộ phận dẫn từ (lõi thép ):dẫn điện (dây quấn ), vỏ bảo vệ (vỏ máy) ,ngoài ra còn có các phần cách điện, đồng hồ đo, bộ phận điều chỉnh, bảo vệ, chuông, đèn báo,..
a) Lõi thép: chế tạo bằng thép kỹ thuật có nhiệm vụ làm mạch dẫn từ và làm khung quấn dây
b) Bộ phận dẫn điện (dây quấn ): Làm bằng dây đòng loại mềm .bền, khó đứt, dẫn điện tốt ,thường máy biến áp có hai cuộn dây lồng vào nhau gọi là cuộn sơ cấp và thứ cấp
+Dây cuốn nối với nguồn, nhận năng lượng từ nguồn vào gọi là dây cuốn sơ cấp
+ dây cuốn nối với phụ tải ,cung cấp điện cho phụ tải gọi là dây quấn thứ cấp
Dây nối sơ cấp và thứ cấp thường không nối với nhau
Máy biến áp trên gọi là Máy biến áp cảm ứng ( H 4.4 SGK tr 88 )
Máy biến áp có hai dây cuốn nối điện với nhau và có phần chung -> Máy biến áp tự ngẫu (H 4.5 SGK tr 89 )
c) Vỏ máy: làm bằng kim loại để bảo vệ vỏ máy Ngoài vỏ còn lắp đồng hồ đo,bộ phận chuyển mạch
d) Vật liệu cách điện của Máy biến áp : làm nhiệm vụ cách điện giữa các vòng dây với nhau, giữa dây cuốn và lõi thép giữa phần dãn điện và không dẫn điện
5) Các số liệu định mức của Máy biến áp: Qui định điều kiện kỹ thuật của Máy biến áp do nhà máy chế tạo qui định trên nhãn hiệu của máy gồm:
a) Công suất định mức:Sđm
b) Điện áp sơ cấp định mức:U1 đm
c) Điện áp thứ cấp định mức: U2 đm
II) Nguyên lý làm việc của Máy biến áp: 
a) Hiện tượng cảm ứng điện từ:
 Cho dòng điện biến đổi đi qua cuộn dây, nó sẽ sinh ra một từ trường bíên đổi.Ta đặt cuộn dây (khép kín) thứ hai trong từu trường của cuộn dây thứ nhất thì ở cuộn dây thứ hai sẽ sinh ra dòng điện-> dòng điện cảm ứng. Dòng điện này cũng biến đỏi tương tự như dòng điện sinh ra nó hiện tượng đó đó gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ
b) Nguyên lý làm việc của máy biến áp
Máy biến áp gồm cuộn dây sơ cấp có N1 vòng dây ,cuộn dây thứ cấp có N2 vòng dây được quán trên một lõi thép kín
Khi nối dây cuốn sơ cấp vào nguồn điện xoay chiều có điện áp U1 dòng điện I1 chạy trong cuộn sơ cấp sẽ sinh ra trong lõi thép từ thông biến thiên.Do mạch từ khép kín nên tùe thông này móc vòng sang cuộn thứ cấp sinh ra sức điện động cảm ứng E2 tỷ lệ với số vòng dây N2 Đồng thời từ thông biến thiên đó cũng sinh ra trong cuộn dây sơ cấp một sức điện động tự cảm E1 tỷ lệ với số vòng N2 .Nừu bỏ qua tổn thất điện áp thì ta có:
U1=E1 và U2= E2 . Do đó 
GV cho HS trả lời câu hỏi:
Câu 1: Trnhf bày cấu tạo, nhiệm vụ của cácc bộ phận sau đây của máy biến áp: mạch từ, dây quấn, cách điện?
Câu 2:Trình bày nguyên lý làm việc của máy biến áp? Giải thích tại sao hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp không nối điện với nhau mà năng lượng vẫn truyền được từ sơ cấp sang thứ cấp?
:sử dụng và bảo dưỡng máy biến áp
I- Sử dụng Máy biến áp
Khi sử dụng cần chú ý:
1) Điện áp nguồn đưa vào máy biến áp không được lớn hơn điện áp sơ cấp định mức. Khi đóng điện cần lưu ý nấc đặt của chuyển mạch 
2) Công suất tiêu thụ của phụ tải không được lớn hơn côáchuất định mức của máy biến áp .Ngoài ra khi deiện áp nguồn giảm quá thấp máy dễ bị quá tải
Nừu thấy máy nóng phải giảm bớt phụ tải
3) Chỗ đặt máy biến áp phải khô ráo, thoáng ,ít bụi.xa nơi hoá chất không có vật nặng đè lên
4) Theo dõi nhiệt độ của máy thường xuyên
5) Chỉ được phép đổi nắc điện áp, lau chùi, tháo dỡ khi đã ngắt điện nguồn vào máy
6) Lắp các thiết bị bảo vệ: quá tải, ngắn mạch như áp tô mát ( hoặc cầu chì) thiết bị bảo vệ chống dòng điện rò
7) Thử điện cho máy biến áp : Khi thử cần chú ý: đưa vào dây quấn phải đúng điện áp định mức của dây quấn đó.Dây quấn sơ cấp của máy biến áp có 5 định mức tương ứng với 5 vị trí chuyển mạch (5 nấc): 80 V,110 V,220V, 160V, 250V.
II- Những hư hỏng thường gặp và biện pháp xử lí 
1) Kiểm tra máy biến áp xác định hư hỏng
Máy làm việc không bình thường do các nguyên nhân sau:
+Bị chập mạch một số vòng dây,máy nóng, điện áp ra không đủ
+ Chạm mát
+Đứt dây
2) Những hư hỏng thường gặp và biện pháp xử lý
a) Máy không làm việc
Nguyên nhân: 
Cháy cầu chì
 Sai điện áp
Hở mạch sơ, thứ cấp, tiếp xúc chuyển mạch xấu
Đứt dây quấn ngầm
Cách xử lý: 
-Tháo cầu chì
-Đo điện áp U1 đưa đúng điện áp
-Nối lại dây nối vào ,ra máy. Đo kiểm tra
- Tháo máy kiểm tra. Quấn lại dây
b) Máy làm việc nhưng nóng
Nguyên nhân: Quá tải hoặc chập mạch
Cách xử lý: 
Kiểm tra phụ tải giảm 
Tháo máy kiểm tra, tìm dây quấn bị chập lại , dây bị hỏng
c) Máy làm việc nhưng kêu ồn
Nguyên nhân: Các lá thép ép không chặt
Cách xử lý: Tháo máy ,ép chặt các lá thép
d) Rò điện ra vô
Nguyên nhân:
-Chạm dây vào lõi thép
-Đầu dây ra cách điện kém,chạm vỏ ,lõi thép
-Máy quá ẩm, rò điện ra lõi thép
Cách xử lý: Thay cách điện, làm cách điện dây ra,sấy cách điện
đ) Điện áp vượt quá mức chuông báo
Nguyên nhân:
-Tắc te hỏng
-Cuộn nam châm đứt hoắc khe hở lớn
Cách xử lý: Kiểm tra thay tắc te,tháo kiểm tra,chỉnh hoặc quấn lai cuộn nam châm
e) Máy cháy:
Nguyên nhân:
 Công suất máy không đủ cấp cho tải
Cách xử lý: Tháo máy, ghi chép số liệu, quấn lại dây quấn
Chương iii- động cơ điện
Tiết 49 - 54: động cơ điện xoay chiều một pha
I- Khái niệm về động cơ điện
Là thiết bị điện dùng để biến đổi điện năng thành cơ năng, làm quay máy công tác
II- Phân loại động cơ điện
Theo loại dòng điện làm việc ( sử dụng)
Động cơ làm việc với dòng điện xoay chiều-> động cơ điện xoay chiều
Động cơ làm việc với dòng điện một chiều -> động cơ điện một chiều
2)Theo nguyên lý làm việc
Chia động cơ điện xoay chiều ra thành động cơ điện không đòng bộ và động cơ điện đồng bộ
+ Động cơ điện không đồng bộ là động cơ điện xoay chiều có tốc độ quay n nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường n1
+ Động cơ điện đồng bộ có tốc quay của từ trường n1
Phân loại động cơ điện xoay chiều một pha
Động cơ không đồng bộ một pha được chia ra làm các loại như sau:
a) Động cơ dùng vòng ngắn mạch ( động cơ vòng chập)
b) Động cơ có dây quấn phụ nối tiếp với cuộn cảm ứng. ( H5.2 SGK)
c) Động cơ có dây quấn phụ nối tiếp với tụ điện ( H5.4)
d) Động cơ 1 pha có vành góp ( động cơ vạn năng) ( H 5.5)
III-Nguyên lý làm việc của động cơ điện xoay chiều một pha
1) Nguyên lý cơ bản
Khi ta quay nam châm theo chiều mũi tên với tốc độ n1 khung dây a,b,c,d
(rôto) tự động quay theo với tốc độ n < n1
* giải thích: Khi nam châm quay từ trường của nam châm quay theo. Từ 
Trường quay làm xuất hiện dòng điện cảm ứng ở khung dây khép kín a,b,c,d
Khung dây này lại nằm trong từ trường nên có lực điện từ tác dụng làm khung dây
Quay theo chiều quay của từ trường. Nối Rôto với cánh quạt của quạt điện hoặc
 máy bơm nước, cánh quạt hoặc rôto của máy bơm nược cũng được quay theo 
2)Từ trường quay và lực điện từ
- Dòng điện chạy qua dây dẫn sinh ra từ trường giống 1 nam châm.dây dẫn có điện chạy qua được đặt trong từ trường thì dây dẫn chịu lực tác dụng gọi là lực điện từ. Từ trường càng mạnh thì lực điện từ càng mạnh
IV- Cờu tạo của động cơ điện không đồng bộ một pha
Gồm hai bộ phận chủ yéu là: Xtato và Rôto, các bộ phận còn lại là vỏ máy và nắp máy. Giữa Xtato và Rôto có khe hở không khí nhỏ
1) Xtato (phần tĩnh)
Gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn, ngoài ra có ổ bi, vỏ và lắp máy
a) Lõi thép Xtato: do lá thép kĩ thuật điện được dập rãnh bên trong ghép lại với nhau thành hình trụ, phía trong có các rãnh hướng trục để đặt dây quấn. Mỗi dây quấn gồm nhiều bối dây nối tiếp hoặc nối song song. Dây quấn Xtato gồm dây quấn làm việc (LV) dây quấn khởi động (KĐ), dây quấn số.
b) Dây quấn Xtato do lá thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau thành hình trụ rỗng phía trong đặt các cực từ. 
Dây quấn Xtato gồm các bối dây đặt vào cực từ, bối dây nối tiếp hoặc song song, khi có dòng điện chạy qua sẽ hình thành từng đôi cực từ bắc (N) - nam (S) xen kẽ
2) Rôto ( phần quay)
Rôtogồm lõi thép, dây quấn và trục quay
a) Rôto lồng sóc
b) Rôto dây quấn
V- Sử dụng và bảo dưỡng động cơ
1)Thường xuyên theo dõi, quan sát thấy hiện tượng không bình thường ( có mùi khét ,tiếng kêu lạ,),cần ngắt điện, dừng hoạt động để kiểm tra, tìm nguyên nhân và cách xử lý
2)Tránh đặt động cơ nơi có nhiều bụi ,ẩm, hoá chất nên đặt nơi thoáng mát
3) Thường xuyên lau chùi, định kỳ tra dầu mỡ vào ổ bi, bạc
4)Khi ngừng sử dụng lâu ngày, cần lau sạch máy, tra dầu mỡ và bao kín để nơi khô ráo
cấu tạo ,nguyên lý hoạt động, sử dụng và bảo dưỡng quạt bàn
1) Câu tạo
Gồm hai bộ phận chính là động cơ và cánh quạt, bộ phận còn lại là vỏ
Động cơ là loại một pha khởi động bằng vòng đoản mạch hoặc cuộn dây phụ có tụ điện
Cánh quạt bàn có thể bằng nhựa, cao su, nhôm
Qutạt bàn thường có lồng bao cánh, điều chỉnh tốc độ, chuyển hướng ,định giờ
2) Nguyên tắc hoạt động
Cũng là nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ một pha: Gồm nam châm hình chữ U và khung dây abcd đều có thể quay quanh trục của chúng.Đường sức từ trường của nam châm có nhiều cực từ bắc (N) sang nam (S)
Khi ta quay nam châm theo chiều mũi tên với tốc độ n1 khung dây abcd ( gọi là rôto) tự động quay theo với tốc độ n< n1
nghĩa là khi nam châm quay từ trường của nam châm quay theo.Từ trường quay làm xuất hiện dòng điện cảm ứng ở khung dây khép kín abcd, khung dây này lại nằm trong từ trường nên có lực điện từ tác dụng vào khung dây quay theo chiều quay của từ trường. Giả sử có tốc độ n= n1 lúc đó khung dây không có dòng điện cảm ứng,lực điện từ bằng không, rôto quay chậm lại vì vậy n<n1
Khi nối rôto với cánh quạt của quạt bàn làm cánh quạt chuyển động, đẩy không khí và tạo thành gió.
3) Sử dụng và bảo dưỡng quạt bàn
-Thường xuyên theo dõi, quan sát, thấy hiện tượng không bình thường ( có mùi khét, tiếng kêu lạ.)cần ngắt đện, dừng hoạt động của động cơ để kiểm tra, tìm nguyên nhân và tìm cách xử lý
-Tránh đạt quạt nơi có nhiều bụi, ẩm, hoá chất.Phải đặt vững chắc trước khi cắ