BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỖ CHÍ PHI

NGHI N CỨU HI N TƢ NG TỪ GIẢO TRONG
TH P V

Đ NH H NH

LUẬN ÁN TI N SĨ KỸ THUẬT ĐI N

Hà Nội – 2016

Á BI N ÁP

I


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỖ CHÍ PHI

NGHI N CỨU HI N TƢ NG TỪ GIẢO TRONG
TH P V

Á BI N ÁP

Đ NH H NH

TÁC GIẢ LUẬN ÁN

PGS. TS Lê Văn Doanh

TS. Phùng Anh Tuấn

Đỗ Chí Phi


ii

LỜI CẢ

ƠN

Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn kính trọng và sâu sắc đến hai thầy hướng dẫn khoa
học trực tiếp, PGS. TS. Lê Văn Doanh và TS. Phùng Anh Tuấn đã trực tiếp hướng dẫn, định
hướng khoa học trong quá trình nghiên cứu. Hai thầy đã dành nhiều thời gian và tâm huyết,
hỗ trợ về mọi mặt để tác giả hoàn thành luận án.
Tác giả trân trọng cảm ơn PGS.TS. Nguy n Việt Hùng, Viện trưởng Viện nghiên cứu
quốc tế về khoa học

k thuật tính toán, đã tạo điều kiện thuận lợi cho ph p tác giả s d ng

chương trình phần mềm Ansys Maxwell được hỗ trợ bản quyền, tại ph ng nghiên cứu của
Viện để thực hiện bài toán mô phỏng máy biến áp.
Tác giả trân trọng cảm ơn Th.S Lê Xuân Đại, công tác tại Viện nghiên cứu quốc tế về
khoa học

k thuật tính toán thu c trường Đại học ách khoa Hà N i. Người đã hết l ng hỗ

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT................................................................. vi
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU ................................................................................................ viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ ................................................................................. ix
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ........................................................................................... xii
MỞ ĐẦU

............................................................................................................................. 1

1.

Tính cấp thiết của đề tài: ......................................................................................... 1

2.

Mục tiêu, đối tƣợng, phƣơng pháp và phạm vi nghiên cứu ................................. 2

3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................... 3

4.

Các đóng góp mới của luận án ................................................................................ 4

5.

Cấu trúc nội dung của luận án................................................................................ 4

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU TỪ VÔ ĐỊNH HÌNH .................................... 6
VÀ MÁY BIẾN ÁP ................................................................................................................... 6

Nghiên cứu thiết kế M A VĐH ......................................................................... 12

1.5.

Các nghiên cứu ở trong nƣớc về MBA lõi thép VĐH ......................................... 14

1.6.

Nghiên cứu mối liên hệ cơ từ ở lõi MBA .............................................................. 15

1.6.1.

Nghiên cứu mối liên hệ cơ từ ở lõi th p silic ...................................................... 15

1.6.2.

Nghiên cứu mối liên hệ cơ từ ở lõi th p VĐH. ................................................... 18

1.6.3.

Ảnh hưởng của từ giảo đến sự rung ồn trong lõi th p VĐH ............................... 20

1.7.

Những vấn đề còn tồn tại ....................................................................................... 23


iv
1.8.


Từ giảo bão h a ................................................................................................... 27

2.2.5.

Năng lượng từ giảo .............................................................................................. 27

2.2.6.

Ứng d ng hiệu ứng từ giảo trong vật liệu từ ....................................................... 27

2.3.

Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng .................................................................... 28

2.3.1.

Định luật Hooke .................................................................................................. 28

2.3.2.

Định luật Poisson ................................................................................................ 28

2.3.3.

Biến dạng trượt .................................................................................................... 29

2.3.4.

Biến dạng dài ....................................................................................................... 30


........................................................................................................................... 43
3.1.

Giới thiệu ................................................................................................................ 43

3.2.

Mô hình toán tính lực cơ từ trong lõi thép của vật liệu từ. ................................ 43

3.2.1.

Mối liên hệ giữa mật đ d ng điện và từ thế vectơ A ......................................... 44

3.2.2.

Tính toán suất từ trở của lõi vật liệu có x t đến yếu tố từ giảo ........................... 47

3.2.3.

Khảo sát mối liên hệ cơ - từ do hiệu ứng từ giảo thuận ...................................... 50

3.2.4.

Khảo sát mối liên hệ cơ - từ có x t đến hiệu ứng từ giảo nghịch ....................... 60

3.3.

Xây dựng mô hình mô phỏng trên Ansys Maxwell ............................................. 70




4.3.3.

Mô hình toán trong hệ hỗn hợp của lõi th p M A ............................................. 85

4.4.

Khảo sát trên mô hình toán và mô hình thực nghiệm ........................................ 90

4.4.1.

Các kích thước cơ bản của lõi th p M A 1 pha VĐH ........................................ 90

4.4.2.

Kết quả khảo sát trên mô hình toán ..................................................................... 91

4.4.3.

Kết quả thực nghiệm đo đ rung trên lõi M A .................................................. 93

4.5.

Kết luận ................................................................................................................... 98

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................................. 100
Đóng góp khoa học của luận án....................................................................................... 101
Hƣớng phát triển của luận án ......................................................................................... 101
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN .............................. 102
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ............................................................. 102

Đ dày của lá th p

t

m

ρ

µΩcm

f

Hz

Tần số

u

μm

Chuyển vị

U0

V

Điện áp cực đại

U


-

Hệ số từ thẩm tương đối

μσ

H/m

Hệ số từ thẩm thay đổi do ứng suất ngoài

B

Đ

Góc giữa

và hướng quay

θ

Đ

Góc giữa

và H



Wb.v ng




μm/m

S

-

E

V/m

Vectơ cường đ điện trường

H

A/m

Vectơ cường đ từ trường

H

A/m

Cường đ từ trường

D

C/m2


J

A/m2

Mật đ d ng điện

A

T.m

Từ thế Vectơ



-

Hệ số Poisson

εelast

μm/m

Biến dạng đàn hồi

εms

μm/m

Biến dạng do hiệu ứng từ giảo


Cw

m

Chiều r ng c a sổ mạch từ

2a

m

Chiều dày lõi th p

ma

F

N

Lực từ

Fms

N

Lực từ giảo

F

N


Ý nghĩa

Viết tắt

BA

Toán t Napla
Biến áp

MBA

Máy biến áp

VĐH

Vô định hình

PTHH

Phần t hữu hạn


ix

DANH MỤC CÁC H NH VÀ ĐỒ TH
Trang
Hình 1.1. Các cấu trúc mạng tinh thể [76] ................................................................................ 6
Hình 1.2. Sơ đồ thiết bị điều khiển công nghệ rót khép kín [4]. ................................................ 7
Hình 1.3. Sơ đồ thiết bị điều khiển công nghệ rót liên tục [5] ................................................. 8
Hình 1.4. Qui trình chế tạo vật liệu vô định hình [61] .............................................................. 9

Hình 2.4. Mô tả biến dạng trượt mặt phẳng 2-3 [82] .............................................................. 29
Hình 2.5. Mô tả biến dạng trượt mặt phẳng 1-3 [82] .............................................................. 30
Hình 2.6. Mô tả biến dạng trượt mặt phẳng 1-2 [82] .............................................................. 30
Hình 2.7. Mô tả các phương của ứng suất [82] ...................................................................... 31


x
Hình 2.8. Mô tả biến dạng dài theo phương 1 [82] ................................................................. 31
Hình 2.9. Mô tả biến dạng dài theo phương 2 [82] ................................................................ 31
Hình 2.10. Mô tả biến dạng dài theo phương 3 [82] ............................................................... 32
Hình 2.11. Chuyển vị do ứng suất đơn trục [81] ..................................................................... 36
Hình 2.12. Năng lượng trong vùng đàn hồi tuyến tính [81] .................................................... 37
Hình 2.13. Mô tả biến dạng từ giảo dưới tác dụng của từ trường ngoài [58] ........................ 37
Hình 2.14. Mô hình MBA VĐH dùng để khảo sát ................................................................... 40
Hình 2.15. Đồ thị đường cong từ hóa và hệ số từ thẩm (a) và biến dạng do hiệu ứng từ giảo
(b) ............................................................................................................................ 40
Hình 2.16. Đồ thị ứng suất do hiệu ứng từ giảo ...................................................................... 41
Hình 3.1. Các bước thực hiện khảo sát mối liên hệ cơ từ trong lõi thép của MBA VĐH ........ 43
Hình 3.2. Mô hình MBA khảo sát ............................................................................................ 47
Hình 3.3. Điều kiện biên .......................................................................................................... 47
Hình 3.4. Mối quan hệ giữa B và H [56] ................................................................................. 52
Hình 3.5. Suất từ trở của vật liệu khi B(T) và H(A/m) cùng phương....................................... 53
Hình 3.6. Suất từ trở của vật liệu khi B và H không cùng phương có xét đến hiệu ứng từ
giảo .......................................................................................................................... 54
Hình 3.7. Vị trí khảo sát chuyển vị trong lõi thép VĐH của MBA do hiệu ứng từ giảo thuận.55
Hình 3.8. Các bước khảo sát mối liên hệ cơ từ trong lõi thép VĐH........................................ 56
Hình 3.9. Lực cơ từ và chuyển vị trên trụ MBA ...................................................................... 57
Hình 3.10. Các thành phần lực cơ từ và chuyển vị khi θ = 00 ............................................... 58
Hình 3.11. Các thành phần lực cơ từ và chuyển vị khi θ = 150 .............................................. 58
Hình 3.12. Các thành phần lực cơ từ và chuyển vị khi θ = 300 ............................................... 59

Hình 4.2. Sơ đồ thể hiện mối tương quan giữa điện và cơ ...................................................... 81
Hình 4.3. Mô hình nguyên lý [24] ........................................................................................... 84
Hình 4. 4. Sơ đồ thay thế tương đương trong hệ hỗn hợp ....................................................... 85
Hình 4.5. Mô hình MBA 1 pha có sắt kẹp cố định gông và trụ................................................ 85
Hình 4.6. Mô hình khảo sát...................................................................................................... 86
Hình 4.7. Sơ đồ tương đương trong hệ hỗn hợp ...................................................................... 86
Hình 4.8. Sơ đồ tương đương của hệ cơ 1 ............................................................................... 87
Hình 4.9. Sơ đồ tương đương của hệ cơ 2 ............................................................................... 88
Hình 4.10. Sơ đồ tương đương của hệ cơ 3 ............................................................................. 88
Hình 4.11. Sơ đồ tương đương của hệ cơ 4 ............................................................................. 89
Hình 4.12. Kích thước MBA khảo sát ...................................................................................... 90
Hình 4. 13. Đồ thị cảm ứng từ(a), Cường độ dòng điện không tải (b) theo thời gian ............ 91
Hình 4.14.Chuyển vị trên trụ và gông từ ................................................................................. 92
Hình 4.15. Đồ thị biến dạng của lõi thép................................................................................. 92
Hình 4. 16. Độ rung trong lõi thép MBA ................................................................................. 92
Hình 4.17. Mô hình thực nghiệm đo độ rung và tiếng ồn trong lõi MBA ................................ 93
Hình 4.18. Kết quả đo độ rung của MBA 1 pha ...................................................................... 93
Hình 4.19. Kết quả độ rung giữa thực nghiệm và mô hình toán ............................................. 94
Hình 4.20. Kết quả độ rung hiệu dụng .................................................................................... 94
Hình 4.21. Phân tích phổ độ rung trong miền tần số .............................................................. 95
Hình 4.22. Độ rung khi sử dụng cơ lê lực kẹp gông và trụ từ với mô men lực khác nhau ...... 95
Hình 4.23. Sơ đồ bố trí điểm đo độ ồn ..................................................................................... 96
Hình 4.24. Độ ồn trong MBA một pha trước và sau khi cố định gông từ................................ 96
Hình 4.25. Kết quả độ rung trên gông của MBA ba pha ......................................................... 97
Hình 4.26. Độ ồn trong MBA ba pha trước và sau khi cố định gông từ.................................. 98


xii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

máy biến áp điện lực mới đi sâu vào các khía cạnh kinh tế và sinh thái.
M A phân phối luôn đóng góp m t vai tr hết sức quan trọng trong cơ sở hạ tầng của hệ
thống điện, nó chiếm tỉ lệ lớn trong tổng công suất của hệ thống M A, vì thế vấn đề giảm tổn
hao công suất của M A phân phối có ý ngh a kinh tế kỹ thuật rất quan trọng. Để giảm tổn hao
công suất trong MBA, cần thiết kế máy sao cho tổng tổn hao của dây đồng và tổn hao sắt từ
nhỏ nhất, trong đó tổn hao sắt ph thu c rất nhiều vào chất lượng của loại th p.
Vật liệu từ mềm vô định hình (VĐH) được phát hiện từ năm 1970, nhờ vào thành phần và
cấu trúc vi mô đặc biệt nên đặc tính từ của th p VĐH tốt hơn hẳn so với th p silic tinh thể cán
ngu i như đã trình bày trong tài liệu [7], c thể:
- Điện trở suất tăng nhiều lần, chiều dày lá th p giảm khoảng 10 lần.
- Lực kh từ rất nhỏ 0,8 A/m, đường cong từ tr hẹp, do đó tổn hao từ tr có thể bỏ qua.
Trong thời gian gần đây, công nghệ vật liệu từ đã có những tiến b nhảy vọt cho ph p ứng
d ng vật liệu từ VĐH trong việc chế tạo mạch từ của M A phân phối [8,30,34,38,61,71]. Các
tài liệu [3,34,43,60,66] đã đề cập đến vấn đề kinh tế khi s d ng MBA lõi th p VĐH và đưa
ra so sánh chi phí tổn thất giữa hai loại M A lõi th p silic thông thường và lõi VĐH, từ đó
khẳng định s d ng MBA lõi th p VĐH giảm tổn hao không tải từ 60-70% và sẽ mang lại
hiệu quả kinh tế cao. Với những ưu điểm như trên, MBA lõi th p VĐH được ứng d ng sản
xuất r ng rãi và dần thay thế M A lõi th p truyền thống.
ên cạnh đó, vật liệu từ VĐH là những dải băng mỏng có đ dày từ 0,02mm đến 0,03mm,
rất nhạy cảm với nhiệt đ , biến dạng cơ học khi gia công cũng như biến dạng bởi từ trường
ngoài. Từ giảo là hiện tượng hình dạng, kích thước của các vật liệu từ bị thay đổi dưới tác
d ng của từ trường ngoài hoặc ngược lại, tính chất từ của vật liệu từ bị thay đổi khi có sự tác
đ ng của ứng suất bên ngoài, chính hiện tượng này cùng với sự chuyển đ ng ngang của lá
th p do lực từ sẽ gây nên sự rung đ ng của lõi từ, với tần số rung đ ng thích hợp sẽ phát ra
âm thanh tiếng ồn trong lõi th p M A.


2
Quá từ thông cũng là m t tình trạng nguy hiểm, khi mật đ từ thông tăng lên đến mức rất
cao có thể gây ra d ng điện xoáy (d ng điện Fuco) quá mức trong lõi th p và trong các b

pháp phần t hữu hạn (PTHH) và kết quả thực nghiệm, xác định lực kẹp sao cho M A có đ
rung ồn nhỏ nhất.
Đối tượng nghiên cứu:
 MBA có cấu trúc dây quấn hình chữ nhật s d ng lõi th p bằng vật liệu VĐH 3 pha và
m t pha.
Phạm vi nghiên cứu:
 Tập trung vào xây dựng mô hình toán tính lực cơ từ trong lõi th p.


3
 Khảo sát lực cơ từ trong lõi th p M A.
 Khảo sát biến dạng và chuyển vị trong lõi th p M A.
 Ứng d ng phần mềm mô phỏng Ansys Maxwell 2D và 3D để phân tích và tìm ra vị trí
có biến dạng và chuyển vị lớn nhất.
 Đánh giá sự rung ồn khi có s d ng sắt kẹp gông và tr so với trường hợp không có
sắt kẹp.
 Xác định lực p của sắt kẹp tối ưu để đ rung ồn trong lõi th p nhỏ nhất.
Phương pháp nghiên cứu:
 S d ng phương pháp giải tích số, sau đó s d ng phần mềm Matlab và Excel để tính
toán và phân tích kết quả.
 So sánh kết quả đạt được của mô hình toán với các kết quả nghiên cứu trước đây [79].
 Khảo sát để tìm ra vị trí có biến dạng và chuyển vị lớn nhất trên lõi th p M A bằng
phương pháp PTHH.
 Xây dựng mô hình thực nghiệm đo tổn hao, đo rung ồn trong lõi th p M A. Sau đó so
sánh và đánh giá kết quả của mô hình thực nghiệm với mô hình toán.

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học:
 Nghiên cứu hệ thống các lý thuyết cơ bản về hiện tượng từ giảo.
 Nghiên cứu lực cơ từ cùng với biến dạng và chuyển vị trong lõi th p VĐH do hiệu

o Khảo sát gia tốc (đ rung của lõi)
(3) Chỉ ra vị trí chịu biến dạng và chuyển vị lớn nhất nhằm khuyến cáo cho nhà thiết kế
và chế tạo c a sổ mạch từ khi thực hiện gia công lõi th p.
(4) Xác định được ứng suất kẹp của gông và tr từ để biến dạng, chuyển vị trên lõi th p
nhỏ nhất.
(5) Thực nghiệm đo đ rung ồn trong lõi th p khi cố định gông và tr từ với các lực kẹp
khác nhau nhằm xác định giá trị lực kẹp tối ưu nhất, giảm đ rung ồn của M A lõi th p VĐH
đến mức thấp nhất. Đây cũng là vấn đề kỹ thuật được quan tâm rất nhiều đối với các nhà sản
xuất và vận hành M A.

5. Cấu trúc nội dung của luận án
Ngoài phần mở đầu và các m c theo quy định, n i dung nghiên cứu của luận án được
trình bày trong 4 chương và 4 ph l c, c thể:
Mở đầu: Trình bày các vấn đề chung của luận án, tóm tắt về n i dung nghiên cứu, những
đóng góp của luận án và kết cấu của luận án.
Chƣơng 1: Tổng quan về vật liệu từ vô định hình và máy biến áp
Chương này, tác giả giới thiệu tổng quát về vật liệu từ VĐH và MBA lõi th p VĐH, so
sánh tổn thất không tải của M A có lõi th p VĐH với lõi th p silic. Trình bày những nghiên
cứu ở ngoài nước và trong nước về M A lõi th p VĐH, vấn đề giảm tổn hao cũng như
nghiên cứu thiết kế MBA lõi th p VĐH. Các công trình nghiên cứu về mối liên hệ giữa cơ và
từ ở MBA silic và MBA lõi th p VĐH cũng được nêu ra, trên cơ sở những vấn đề c n tồn tại
về nghiên cứu mối liên hệ giữa cơ và từ của M A lõi th p VĐH, tác giả đề ra hướng nghiên
cứu cho luận án và được thực hiện ở các chương tiếp theo.


5
Chƣơng 2: Khảo sát biến dạng của vật liệu từ vô định hình do hiệu ứng từ giảo
Trong chương này, tác giả trình bày cơ sở lý thuyết về hiện tượng từ giảo và biến dạng
đàn hồi, biến dạng do hiệu ứng từ giảo dưới sự tác đ ng của từ trường và ứng suất ngoài. Xây
dựng mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng theo định luật Hooke, tính các ten xơ ứng suất

TỔNG QUAN VỀ VẬT LI U TỪ V
VÀ

Đ NH H NH

Á BI N ÁP

1.1. Giới thiệu
Chương này, giới thiệu tổng quát về vật liệu từ VĐH và MBA lõi th p VĐH, so sánh tổn
thất không tải của M A lõi th p VĐH với MBA lõi th p silic. Trình bày những nghiên cứu ở
ngoài nước và trong nước về M A lõi th p VĐH. Các công trình nghiên cứu về mối liên hệ
cơ từ ở MBA lõi th p silic và M A lõi th p VĐH cũng được nêu ra, trên cơ sở những vấn đề
c n tồn tại cũng như những hạn chế về nghiên cứu mối liên hệ cơ từ của M A lõi th p VĐH,
tác giả đề ra hướng nghiên cứu cho luận án.

1.2. Vật liệu từ vô định hình
1.2.1. Cấu trúc mạng tinh thể
Mạng tinh thể tôn silic có cấu trúc hoàn toàn xác định, được sắp xếp đều đặn trong quá
trình làm ngu i và cán lá tôn (hình 1.1a). Kết quả hình thành mạng tinh thể có tính chất định
hướng theo chiều cán.
Điểm khác biệt quan trọng của vật liệu từ VĐH so với vật liệu từ truyền thống là người ta
thực hiện quá trình làm lạnh đ t ng t vật liệu bằng cách phun chùm tia Nitơ lỏng vào khối vật
liệu đang nóng chảy. Tốc đ giảm nhiệt đ đạt tới m t triệu đ C trong m t giây. Kết quả
mạng tinh thể bị phá vỡ, tạo nên trạng thái vật liệu cấu trúc có tính chất ngẫu nhiên, c n gọi là
“thủy tinh kim loại”

a)

a)


người ta có thể đặt cả hệ trong môi trường bảo vệ (được hút chân không cao, và được nạp các
khí bảo vệ), quá trình chế tạo được thể hiện trên các hình 1.2 và 1.3.
1

8

7
5

2
3
4
Tủ điều
khiểnT

6

L cao
tần

ủ

Hình 1.2. Sơ đồ thiết bị điều khiển công nghệ rót khép kín [4] (1. Van khí; 2. vòng cảm ứng;
3. Hợp kim lỏng; 4. Băng mỏng; 5. Bình khí Argon; 6. Trống đồng; 7. Ống thạch anh; 8. Dụng
cụ đo nhiệt).

- Phôi liệu: Hợp kim có thành phần Fe, Nb, Cu, , Si được nấu từ các fero Fe-B, Fe-Si,
Fe-B-Si với hàm lượng Fe trên 80% và bổ sung Nb nguyên chất, nguyên chất. Hợp kim ban
đầu được nấu bằng l cảm ứng cao tần, phương pháp nấu này bảo đảm cho hợp kim ban đầu
có đ sạch cao, không bị oxy hóa và có đ đồng nhất về thành phần như hình 1.2.

phun

Nguồn

L

nhiệt
nung nồi

nung
cao tần

trung
gian

Hình 1.3. Sơ đồ thiết bị điều khiển công nghệ rót liên tục [5]

Sơ đồ khối thiết bị điều khiển công nghệ ampoule liên t c (hình1.3), đây là dây chuyền
với quy mô công nghiệp.
Trong đó: 1. Nồi nấu hợp kim với dung tích 200kg, nhiệt đ 15000C, công suất 30-200kg/mẻ
và cơ cấu rót; 2. Nồi chứa trung gian, nhiệt đ 14800C; 3. V i phun, nhiệt đ 14500C; 4. Tang
trống quay nhanh và hệ thống làm mát; 5. Các thiết bị điều khiển và đo lường (nhiệt đ , áp
suất, khoảng cách, tốc đ ); 6. Sản phẩm: Th p biến áp dạng băng mỏng.
Vật liệu VĐH được s d ng nhiều trong ngành công nghiệp, quân sự trong m t vài thập
kỷ qua. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, vật liệu VĐH đã ngày càng được s
d ng nhiều hơn. Đáng chú ý nhất là s d ng vào chế tạo lõi th p cho MBA. Trên hình 1.4 mô
tả tổng quát quy trình chế tạo vật liệu VĐH dạng băng mỏng có kích thước lớn để chế tạo lõi
M A lực.





10
M A dầu Tôn silic thường

Tổn hao không tải (W)

200

150
Tôn silic chất lượng cao

100

Gấp 7 lần

Gấp 3 lần

50
Th p từ vô định hình

Năm

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990

Hình 1.6. Lịch sử tổn hao không tải của MBA 50 kVA [34]

Hình 1.6 cho thấy xu hướng dùng th p để giảm tổn hao là m t việc rất cần thiết, bắt đầu
từ năm 1955 đến năm 1990, các nhà sản xuất đã dùng loại th p chất lượng tốt hơn tổn hao
không tải nhỏ hơn. Tuy nhiên, hiện vẫn c n tồn tại những MBA cũ có tổn hao lớn đang được


0,6

0,8

1,0 1,2 1,4
H(A/m)

0,8
1,2
1,6

Hình 1.7. Biểu thị đường cong từ trễ của vật liệu VĐH và thép silic [12]

Mô tả lịch s ứng d ng th p VĐH trong chế tạo M A phân phối được trình bày trên hình 1.8.

Hình 1.8. Lịch sử ứng dụng thép VĐH chế tạo MBA phân phối [8]


11
Chế tạo MBA lõi th p VĐH có tổn hao không tải thấp thay thế cho các biến áp truyền
thống hiện nay là hướng đi đúng nhằm giảm tổn thất điện năng trên lưới điện góp phần nâng
cao hiệu quả kinh tế và cải thiện môi trường.

1.4. Các nghiên cứu ở ngoài nƣớc về MBA lõi thép VĐH
1.4.1. Nghiên cứu về giảm tổn hao MBA lõi thép VĐH
Lịch s phát triển của MBA lõi th p VĐH đã trải qua nhiều giai đoạn khác nhau từ khi bắt
đầu phát hiện ra vật liệu VĐH từ năm 1960 đến những năm 80 của thế kỷ XX thì người ta
mới bắt đầu s d ng vật liệu VĐH làm lõi M A, quá trình phát triển MBA lõi th p VĐH có
thể tóm tắt thông qua các công trình nghiên cứu của những bài báo sau đây: