đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều
SV thực hiện : Nguyễn Bá long
1
Bộ giáo dục và đào tạo

Trờng Đại học Bách khoa Hà nội

Thiết kế đồ án môn học
1. Tên đề tài :
"Thiết kế nguồn hn hồ quang điện một chiều"

2. Yêu cầu :
Dòng hàn cực đại : 180 a
Điện áp không tải : 60 V
Mạch điều khiển phải đảm bảo đặc tính nguồn hàn và các yêu cầu bảo vệ.
3. Ngời thực hiện : Họ và tên

:

Nguyễn Bá Long
Lớp : TĐH 1 - K49
Trờng : ĐH Bách Khoa Hà Nội

Ngày 17 tháng 5 năm 2007
Giáo viên hớng dẫn
(Ký ghi rõ họ tên )

đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều
SV thực hiện : Nguyễn Bá long
2

Mục lục Trang

Lời giới thiệu 3

Chơng 1 :Tổng quan về công nghệ hàn 4

Chơng 2: Lựa chọn phơng án thiết kế . 8

Năm 1802, viện sĩ Nga V.V.Petrop phát minh ra hồ quang điện chính thức
đánh dấu lịch sử phát triển của công nghệ hàn hồ quang. Trong một số nghành
công nghiệp hiện đại nh công nghiệp đóng tàu, chế tạo máy thì công nghệ hàn
hồ quang chiếm một vị trí hết sức quan trọng. Nó ngày càng thể hiện đợc nhiều
u điểm nổi trội của mình so với các công nghệ khác nh năng suất cao, dễ cơ khí
hoá, tự động hoá Việc thiết kế nguồn điện cho hàn hồ quang một chiều là một
nhiệm vụ đầu tiên đợc đặt ra cho các kỹ s khi muốn sử dụng công nghệ đó.
Trong đồ án "Thiết kế nguồn hàn hồ quang điện một chiều " em xin phép đợc
trình bày cách thiết kế nguồn điện cho hàn hô quang. Đồ án gồm các phần sau :

Chơng 1. Giới thiệu chung về công nghệ hàn

Chơng 2. Lựa chọn phơng án thiết kế mạch lực

Chơng 3. Tính toán mạch lực

Chơng 4. Thiết kế và tính toán mạch điều khiển

Chơng 5. Mô phỏng mạch điều khiển

Trong thời gian vừa qua em luôn cố gắng tìm tòi, học hỏi để đồ án của mình
đạt đợc sự chính xác và hiệu quả nhất. Tuy nhiên do trình độ bản thân còn có hạn,
kinh nghiệm thực tế cha nhiều nên đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi
những thiếu sót. Em mong nhận đợc sự chỉ bảo từ phía các thầy.

Cuối cùng em xin gửi lời cám ơn chân thành tới thầy giáo Đỗ Trọng Tín, ngời
đã hớng dẫn em trong suốt thời gian vừa qua. Nếu không có sự hớng dẫn tận tình
của thầy thì chắc chắn em không thể hoàn thành đồ án này. Em xin cám ơn !
nhau hơn và khiến cho liên kết kim loại vững chắc hơn. Đa số các trờng hợp hàn
áp lực kim loại ở trạng thái rắn .
- Khi hàn bằng áp lực thì ngời ta không nung nóng sơ bộ hoặc nếu có thì chỉ
nung nóng rất ít .Do vậy cơ tính của kim loại thay đổi không đáng kể. Ví dụ : hàn
nguội ,hàn siêu âm , hàn nổ
Ngoài ra khi hàn còn có nung nóng trớc. Nung nóng trớc làm cho kim loại
giảm đợc tính chống biến dạng và tăng đợc tính linh động của các nguyên tử và
lúc đó trên bề mặt tiếp xúc tạo thành một hệ thống mạng tinh thể chung .
b. Phơng pháp hàn nóng chảy
- Khi hàn nóng chảy thì kim loại que hàn và vật hàn bị nóng chảy tạo thành một
vùng hàn và không cần tác dụng ngoại lực vào mối hàn, cho nên hàn nóng chảy dễ
làm cho các nguyên tử vật chất lại gần nhau đến khoảng cách liên kết kim loại tạo
thành một lới mạng tinh thể chung .Khi nguội vùng hàn kết tinh tạo thành mối
hàn và làm cho các chi tiết trở thành một thể thống nhất .
- Nguồn nhiệt để sử dụng hàn hồ quang nóng chảy phải có nhiệt độ lớn hơn 2000
độ C .Tuỳ theo tính chất của nguồn nhiệt mà ngời ta chia hàn nóng chảy ra một số
phơng pháp sau:
+ Hàn hồ quang
+ Hàn đúc
+ Hàn xỉ điện
.
Trong số này thì hàn hồ quang đợc sử dụng phổ biến nhất.
II.Ưu nhợc điểm v ứng dụng của công nghệ hn

1.Ưu điểm
So với công nghệ đúc, tán thì hàn có nhiều u điểm nổi trội đó là :
đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều
- Năng suất cao, thiết bị đơn giản, dễ sử dụng, giá thành hạ .
- Tiết kiệm kim loại : So với tán rivê thì hàn tiết kiệm đợc 15-20% kim loại.
So với đúc thì hàn giảm đợc 40-60% khối lợng của vật .

SV thực hiện : Nguyễn Bá long
5

2.Sự hình thnh hồ quang
- Sơ đồ mô hình hàn có thể mô tả bằng hình vẽ sau :

Trong đó : 1 là vật hàn
2 là que hàn
- Khi hàn ta nối đầu âm vào que hàn, đầu dơng
nối vào vật hàn .
- Cho que hàn chạm vào vật hàn khoảng 1/10s, sau đó đa que hàn lên độ cao 3-
4mm. Do tác dụng của điện trở que hàn và vật hàn nên tại vị trí đầu rút que hàn và
chỗ vật hàn tiếp xúc với que hàn bị nung nóng . Khi nhấc que hàn khỏi vật hàn,
que hàn bắn ra điện tử. Các điện tử bắn xuống rất nhanh, đập vào vật hàn biến động
năng thành nhiệt năng làm cho vật hàn bị chảy và tủa ra hai bên .
đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều
Ngợc lại, môi trờng giữa vật hàn và que hàn chịu tác dụng của điện trờng
nên bị ion hoá. Các ion ở dới đi lên rất nhanh, biến động năng thành nhiệt năng
làm cho que hàn nóng chảy và nhỏ giọt xuống khe hàn bù vào chỗ lõm và hình
thành lên mối hàn .

3.Phân loại
- Hàn hồ quang có thể phân loại thành các dạng sau :


điểm của hàn hồ quang để đa ra các yêu cầu cho nguồn điện hàn .Đó chính là nền
tảng cho việc thiết kế sau này .

1.Các dạng nguồn điện hn chính
Hiện nay có ba dạng nguồn điện dùng cho hàn hồ quang ,đó là :
a. Các biến áp hàn
- Trớc đây ,máy biến áp hàn đợc dùng khá phổ biến nhất là trong hàn hồ
quang xoay chiều .Khác với máy biến áp điện lực thông thờng ,biến áp hàn vừa là
một máy biến áp vừa là một trở kháng điều chỉnh đợc để tăng cờng độ ổn định
cho hồ quang .Tuy nhiên, do dòng điện hàn là dòng xoay chiều nên chất lợng mối
hàn không cao ,trong mối hàn thờng xuất hiện lỗ khí. Vì vậy phơng pháp sử
dụng máy biến áp hàn chỉ thích hợp cho những nơi không có yêu cầu quá cao về
chất lợng mối hàn.
b. Các máy phát điện hàn một chiều
SV thực hiện : Nguyễn Bá long
6
đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều
- Loại nguồn điện này dùng cho hàn hồ quang một chiều .Nó gồm một động cơ
không đồng bộ ba pha và một máy phát hàn một chiều .Trong thiết bị này ,năng
lợng điện xoay chiều sẽ đợc động cơ không đồng bộ ba pha biến thành cơ năng
làm quay máy phát hàn một chiều .Máy phát hàn một chiều sẽ phát ra dòng điện
một chiều sử dụng cho quá trình hàn. Có thể thấy ngay rằng ,hiệu suất của thiết bị
này không cao vì năng lợng bị chuyển hoá nhiều lần gây nên tổn hao lớn hơn bình
thờng. Hơn nữa, thiết bị này lại cồng kềng, đắt tiền cho nên ngày nay ngời ta
không sử dụng loại thiết bị này nữa.
c. Các chỉnh lu hàn
- Ngày nay ,với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn,
các chỉnh lu hàn đang dần trở thành nguồn điện chủ đạo cho công nghệ hàn điện.
Các chỉnh lu hàn có nhiều u điểm nổi trội nh đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo,giá
thành hạ chất lợng điện áp và dòng điện cao... sẽ thay thế toàn bộ các biến áp hàn

quang cháy ổn định cần thiết cho đờng hàn chất lợng cao.
- Dòng ngắn mạch không quá lớn ( I = (1,3
ng
ữ
1,4) I ) để máy không bị quá tải.
h
- Nguồn hàn cần gọn nhẹ, giá rẻ và dễ sử dụng .

SV thực hiện : Nguyễn Bá long
7
đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều

Chơng II. Lựa chọn
phơng án thiết kế

Trong chơng này chúng ta sẽ nghiên cứu một số phơng án thiết kế mạch lực,
từ đó chọn ra một phơng án khả thi nhất cho việc thiết kế nguồn hàn hồ quang .

I. Sơ đồ cấu trúc của nguồn hn hồ quang điện một chiều

1. Sơ đồ

Máy biến áp
Chỉnh lu có
điều khiển
Bộ lọc
Que hàn


1. Phơng án chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu một pha

a. Sơ đồ nguyên lý b.
Nguyên lý hoạt động
- Mạch chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu một pha gồm một nhóm
Thyristor và một nhóm diode .
+ Nhóm Thyristor T
1
,T
2
đấu Katôt chung. Nguyên tắc để mở một trong
hai van này là chỉ khi nào anot của van nào đó dơng hơn van còn lại thì mới
đợc phép phát xung điều khiển để mở van đó .
+ Nhóm Diode D
1
, D
2
đấu Anôt chung. Một trong hai van sẽ dần khi
Katôt của van đó âm hơn van còn lại .
- Giả sử góc điều khiển là thì tại thời điểm =
1
ta phát xung điều khiển vào
để mở T

có xu hớng giảm nhng do trong mạch có cuộn cảm
L
d
= nên L
d
sẽ phóng năng lợng đã tích luỹ trong nửa chu kỳ dơng để chống lại
sự giảm của dòng điện và cặp T
1
D
2
vẫn tiếp tục dẫn khi U
2
<0 .
- Đến thời điểm =
1
+ = + ta phát xung điều khiển vào cực điều khiển
của T
2
để mở T
2
.Lúc này nếu T
1
đang dẫn thì từ đồ thị điện áp ta thấy Anôt của T
2
có thế dơng trong khi Katôt của nó có thế âm nên T
2
sẽ dẫn.
Mặt khác , khi T
2
dẫn thì Katôt của T
Thời điểm

Van mở Van khoá ặ+

T
1
-D
2
T
2
-D
1



T
2
-D
1
T
1
-D
2

2+ặ3+
. c. Các biểu thức liên quan :

Điện áp ra sau chỉnh lu :
U
d
= 2.




dU .sin2
2
1

R
U
Z
U
= Giá trị hiệu dụng của dòng thứ cấp máy biến áp :
I
2
=




dI
d

+
2
1
= I
d Giá trị điện áp ngợc lớn nhất đặt lên van :
U
ng max
=
2

SV thực hiện : Nguyễn Bá long
11
đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều
2.
Phơng án chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu ba pha
.

a. Sơ đồ nguyên lý

b. Nguyên lý hoạt động

- Mạch chỉnh lu điều khiển đối xứng cầu ba pha gồm một nhóm Thyristor
đấu Katot chung và một nhóm Diode đấu Anot chung.
+ Nhóm Thyristor T
1
,T
2
,T
3
đấu Katôt chung .Chỉ khi nào thế Anôt của một
trong các van này dơng hơn các van còn lại thì mới đợc phép phát xung điều
khiển vào để mở van đó .
+ Nhóm Diode D
1

3
- Giả sử góc điều khiển là thì tại thời điểm,ta phát xung điều khiển để
mở T
1
, T
1
sẽ thông dòng chảy qua T
1
và điện áp nguồn đợc đặt lên tải .
Khi U
a
= 0 dòng điện tải có xu hớng giảm nhng do trong mạch có điện cảm
L
d
nên L
d
sẽ sinh ra sức điện động chống lại sự giảm của dòng điện tải . Vì vậy , T
1
vẫn tiếp tục thông khi U
a
0.
- Đến thời điểm 2 +
3

ta phát xung điều khiển vào để mở T
3
. Lúc này nếu T
1
vẫn thông thì Katôt của T
3

1
sẽ tự động khoá lại .
SV thực hiện : Nguyễn Bá long
12
đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều

Đồ thị chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu 3 pha với = 60
0

SV thực hiện : Nguyễn Bá long
13
đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều

Quá trình đóng mở diễn ra tơng tự với các van còn lại .Tại cùng một thời điểm
chỉ có duy nhất một cặp van mở để dẫn dòng tải .Khi Thyristor này mở thì
Thyristor đang dẫn trớc đó sẽ lập tức bị khoá lại .

c. Các biểu thức liên quan . Điện áp ra sau chỉnh lu U
d
.

U
d
= U
d1
+ U
d2

=


cos
63
2
U

Dòng điện trung bình qua van.

I
TBth
=
32
1
3
2
0
d
d
I
dI =





I
Tb max th
=

d max
Công suất của máy biến áp ba pha trong sơ đồ làm chức năng ổn áp một
chiều:
S
ba max
=
d
Ptg
max
2
1
3


+

Hệ số đập mạch của sơ đồ .
-
ứng với = 0 thì k
đm min
=5,7%

-
Khi tăng lên thì k
đm
sẽ tăng theo.

3. Phơng án chỉnh lu điều khiển 3 pha hình tia .
a. Sơ đồ nguyên lý .



O
1
là điểm gốc để phát xung điều khiển vào mở van T
1
O
2
là điểm gốc để phát xung điều khiển vào mở van T
2
O
3
là điểm gốc để phát xung điều khiển vào mở van T
3
Gọi

là góc điều khiển . Tại thời điểm t =
6


+
ta phát xung điều khiển vào
để mở T
1
. Khi T
1
thông dòng qua T
1
-> R
d
->L

là U
a
( vì lúc đó T
1
vẫn đang dẫn) .Mà U
b
> U
a

hay U
ba
> 0 nên T
2
sẽ dẫn . Mặt khác, khi T
2
dẫn thì điện áp đặt vào Katốt của T
1

là U
b
, lúc đó điện áp Anốt của T
1
là U
a
mà U
b
> U
a
hay U
ba

Ud






+
+
=


Dòng điện trung bình chảy qua van :
I
TB th
=
2
3
0
1
23
d
d
I
Id



=


dm


0,25SV thực hiện : Nguyễn Bá long
15
®å ¸n §tcs : thiÕt kÕ Nguån hµn hå quang ®iÖn mét chiÒu
§å thÞ chØnh l−u ®iÒu khiÓn 3 pha h×nh tia víi α = 90
0

SV thùc hiÖn : NguyÔn B¸ long
16

đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều
III. Đánh giá u nhợc điểm của từng sơ đồ v lựa chọn
phơng án thiết kế
.

1.
Sơ đồ chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu một pha
.
a. Ưu điểm
- Mạch có cấu tạo đơn giản , chỉ gồm có hai điode và hai Thyristor .Điều này sẽ
làm cho mach dễ thiết kế ,điều khiển và có tính kinh tế cao.
- Điện áp ra là

áp dới 10 V.
- Mạch phức tạp hơn mạch của sơ đồ cầu không đối xứng một pha và sơ đồ tia ba
pha.

3. Sơ đồ chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu ba pha .
a. Ưu điểm
- Mạch chỉ gồm có ba diode nên rất đơn giản, dễ thiết kế chế tạo và điều khiển.
- Sụt áp trong mạch van nhỏ nên phù hợp khi mạch phải làm việc dới điện áp
thấp.
b. Nhợc điểm
- Giá trị dòng trung bình của van lực khi làm việc chỉ bằng 1/3 dòng điện một
chiều ,trong khi nguồn hàn yêu cầu dòng điện một chiều lớn nên sẽ gâp khó khăn
trong việc chế tạo mach đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của tải.

SV thực hiện : Nguyễn Bá long
17
đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều
SV thực hiện : Nguyễn Bá long
18
4. Lựa chọn phơng án
- Qua phân tích u nhợc điểm của các phơng án ở trên ta thấy mỗi phơng án
đều có những u nhợc điểm và lĩnh vực ứng dụng riêng. Tuy nhiên dựa vào yêu
cầu của đề bài là thiết kế bộ nguồn hàn có dòng hàn cực đại là 180 A và điện áp
ngắn mạch là 60V, ta thấy phơng án : chỉnh lu điều khiển không đối xứng cầu
ba pha là khả thi hơn cả. Chất lợng điện áp và dòng điện ra là rất tốt do đó sẽ
giúp cho ta có nhiều mối hàn đẹp và chất lợng mối hàn cao. Hơn nữa, mạch lực và
mạch điều khiển cũng không quá phức tạp, cuộn kháng lọc dòng điện nhỏ nên
thuận tiện cho ta trong việc thiết kế và chế tạo.
- Vì vậy trong đồ án này ta quyết định lựa chọn phơng án chỉnh lu điều
khiển không đối xứng cầu ba pha để thiết kế mạch lực.
I. S¬ ®å m¹ch lùc tæng qu¸t .

SV thùc hiÖn : NguyÔn B¸ long
19
đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều
II. Tính toán các thông số của mạch lực.
Theo yêu cầu của đề bài ta cần phải thiết kế nguồn hàn hồ quang điện
một chiều có các thông số sau :
Dòng hàn cực đại : 180 A
Điện áp không tải : 60 V
- Mạch lực có bốn bộ phận chính là:
Máy biến áp lực .
Van công suất .
Cuộn kháng san phẳng .
Các thiết bị bảo vệ.
Ta sẽ lần lợt tình toán các thông số cần thiết cho việc chế tạo các bộ phận này.
1. Tính chọn van động lực
- Trong mạch lực có hai loại van : Diode và Thyristor. Để chọn đợc van, hai
thông số quan trọng nhất cần phải quan tâm đến là : điện áp ngợc đặt lên van và
dòng điện trung bình chạy qua van. Các thông số còn lại là các thông số tham khảo
khi lựa chọn.
Tính điện áp ngợc lớn nhất đặt lên van:

, U
2
,U
lv
lần lợt là điện áp tải điện áp nguồn thứ cấp và điện áp
ngợc của van.
U
d
= 60 V
k
nv
=
2
n
f
U
U
là hệ số điện áp ngợc.ở sơ đồ cầu ba pha thì: k
nv
=
6
= 2.45
k
u
=
2
d
f
U
U

= 1,8 . 188.5 = 340 V
Tính dòng điện trung bình chạy qua van

- Dòng điện làm việc của van đợc chọn thông qua dòng điện hiệu dụng chạy
qua van I
lv= I
hd
. Dòng điện hiệu dụng đợc tính bằng : I
hd
= k
hd
. I
d
Trong đó :
I
d
: Dòng điện tải hay dòng điện ở đầu ra của chỉnh lu
I
hd
: Dòng điện hiệu dụng chảy qua van
SV thực hiện : Nguyễn Bá long
20
đồ án Đtcs : thiết kế Nguồn hàn hồ quang điện một chiều
k
hd
: hệ số xác định dòng điện hiệu dụng
k

dm van
Trong đó :
I
dm van
là dòng điện định mức của van
ở đây, ta chọn I
lv
= 25% I
dm van
-> I
dm van
= k
i
. I
lv
= 4 . 104 = 416 (A)

- Dựa vào hai thông số :
U
nv
= 340 V
I
dm van
= 416 A
Ta tra bảng thông số các Diode và Thyristor để chọn ra van có I
dm van
và U
nv
lớn
hơn gần nhất với hai thông số ở trên, ta tìm đợc :

+ Điện áp ngợc max : U
n max
= 400 V
+ Dòng điện định mức : I
dm
= 500 A
+ Dòng điện rò : I
r
= 50 mA
+ Độ sụt áp của van : U = 0,85 V

+ Thời gian chuyển mạch : t
cm
= 50

s
+ Nhiệt độ lớn nhất mà van chịu đợc : T
max
= 180
0
C
2. Tính toán máy biến áp lực
a. Điện áp chỉnh lu không tải :
- Phơng trình cân bằng điện áp khi Thyristor và Diode dẫn:
U
do
cos

= U
d

bị sụt áp thì mạch vẫn có thể duy trì điện áp định mức cho tải.
U

VT
= 2 V : Sụt áp trên Thyristor DCR645PR44DS
U

V D
= 0.85 : Sụt áp trên Diode SH04C500
U

dn
:Sụt áp trên dây nối.

U
dn
rất nhỏ so với các sụt áp khác nên có thể
bỏ qua.
U

ba
: Sụt áp trên máy biến áp
Chọn U

ba
= 6%U
d
=
6.60
3, 6

d max
k
s
: Hệ số công suất
Với sơ đồ cầu ba pha thì k
s
= 1,05
ệ S
ba
= 1,05 . 13,91 = 14,41 kW
d. Tính dòng điện và điện áp của máy biến áp ở sơ cấp và phía thứ cấp
- Điện áp của cuộn thứ cấp là :
U
2
=
do
u
U
k
=
77,3
2,34
= 33 V
- Dòng điện chảy trong cuộn thứ cấp :
I
2
=
22
.180 147
33

Q
Fe
=
ba
Q
S
k
mf
( cm
2
)
Trong đó : k
Q
là hệ số phụ thuộc phơng thức làm mát

Q
k

= 4 5 nếu là máy biến áp dầu
ữ

Q
k

= 5 6 nếu là máy biến áp khô. Chọn = 6
ữ
Q
k
m là số trụ của máy biến áp .ở đây, m= 3
f : là tần số của nguồn điện xoay chiều f = 50 Hz

vòng
Trong đó : B
T
là từ cảm của vật liệu
B
T
= 1,0 1,8 Ta chọn B
ữ
T
= 1,0
+ Số vòng dây của cuộn thứ cấp máy biến áp là :
w
1
=
2
4
33
25
4,44. . . 4,44.50.59,2.10 .1, 0
Fe T
U
fQ B

= =
vòng
* Tính tiết diện dây dẵn S
Cu =
I
J


= 53,45 mm
2
Chuẩn hoá : S
2 Cu
= 54 mm
2
Dây dẫn đợc chọn ở đây là dây dẫn bằng đồng
- Đờng kính của dây quấn sơ cấp là ;
d
1
=
1
4
Cu
S

= 2,83 mm
- Đờng kính của dây quấn thứ cấp là ;
d
2
=
2
4
Cu
S

= 8,29 mm
h.Tính toán các kích thớc của mạch từ:
- Mạch từ làm bằng các lá thép 330 có độ dày 0,5mm
Do công suất của máy biến áp là 14,41 kVA < 15 kVA nên ta thiết kế máy biến áp

2,5
h
a
=0,5
e
a
=

1, 5
b
a
=
(2)
Từ (1) và (2) ta có :
1,5 a
2
= 59,2cm
2
=> a =9,28cm b = 9,42 cm
e = 3,14 cm h = 15,7cm
-Diện tích cửa sổ :
Q
cs
= Q
cs1
+ Q
cs2

11, 2
15,7
cs
Q
cm
h
==

D = 2a+ 2t = 2. 6,28+2.11,2 = 35 cm
H = 2e+ h= 6,28+15,7 = 22 cm
i.Tính kết cấu dây quấn máy biến áp
- Dây quấn đợc bố trí theo chiều dọc trụ, mỗi cuộn dây( sơ cấp và thứ cấp ) đợc
quấn thành nhiều lớp dây. Mỗi lớp dây đợc quấn liên tục. Các vòng dây sát nhau.
Các lớp dây đợc cách điện với nhau bằng bìa cách điện ,
- Số vòng dây trên một lớp của cuộn sơ cấp :
w
11
=
1
.
g
e
hh
k
d


Trong đó : h : là chiều cao của trụ
SV thực hiện : Nguyễn Bá long
24

1
11
289
5, 6
52
ld
w
S
w
== =

- Bề dày của cuộn dây sơ cấp bằng tổng bề dày các lớp dây cộng với cách điện giữa
các lớp dây. Bề dày của bìa cách điện chọn sơ bộ bằng 0,1 mm
ệ Bd
1
= d
1
.S
ld1
+ cd . S
ld1
= 0,28. 5,6+0,01.5,6 = 1,71 cm
Tơng tự ta có :
- Số vòng dây trên một lớp của cuộn thứ cấp :
W
22
=
2
15,7 2.0,84
. .0,95 16

.S
ld2
+ cd . S
ld2
= 0,84. 1,6+0,01.1,6 = 1,36 cm
- Tổng bề dày các cuộn dây :
Bd = Bd
1
+Bd2 + cd
trong
+ cd
ngoai
= 1,71 + 1,36 + 0,1 + 0,02 = 3,19 cm
Nhận thấy : Bd < t nên ta không cần phải thay đổi lại kích thớc mạch từ .
j. Tính tổng sụt áp bên trong máy biến áp
- Điện áp rơi trên điện trở :

2
1
21
2
[()]
rd
w
URR I
w
= +
.

Trong đó : R

2
0,004
l
S

=

=>
2
1
21
2
[()]
r
w
URR I
w
= +
.
d
= (0,004 + 0,32(
25
289
)
2
).180 = 1,15 V
- Điện áp rơi trên cuộn dây :

..
f d