Bài giảng Công nghệ Lớp 12 - Bài 25: Máy điện xoay chiều ba pha. Máy biến áp ba pha - Năm học 2021-2022 - Phạm Thị Thủy

TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI 
NGUYỄN TRÃI 
Nhiệt liệt chào mừng quý thầy cô 
và các em học sinh! 
TR ƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI 
CÔNG NGHỆ 12 
Giáo viên thực hiện: Phạm Thị Thủy 
NĂM HỌC 2021 - 2022 
Máy điện xoay chiều ba pha – Máy biến áp ba pha 
Bài 25 
Mục tiêu bài học 
 Biết được khái niệm, phân loại & công dụng của máy điện xoay chiều ba pha. 
 Biết công dụng, cấu tạo, cách nối dây & nguyên lí làm việc của máy biến áp ba pha. 
CHỦ ĐỀ: MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 
Máy điện xoay chiều ba pha 
I 
Khái niệm 
Phân loại và công dụng 
Khái niệm & công dụng 
Cấu tạo 
Sơ đồ đấu dây & kí hiệu 
Máy biến áp ba pha 
II 
II 
Nguyên lí làm việc 
Hệ số biến áp 
Cấu trúc bài học 
Một số loại máy điện xoay chiều ba pha máy biến áp ba pha 
Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
Động cơ điện ba pha 
Máy biến áp ba pha 
1. Khái niệm 
Máy điện xoay chiều ba pha là máy điện làm việc với dòng điện ba pha. 
Hoạt động dựa trên nguyên lí cảm ứng điện từ và lực từ. 
Máy điện xoay chiều ba pha 
I 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
2. Phân loại và công dụng 
Máy điện xoay chiều ba pha 
Máy điện tĩnh 
Máy điện quay 
Máy phát điện 
Động cơ điện 
Máy điện xoay chiều ba pha 
I 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
Máy điện tĩnh : Biến đổi các thông số (điện áp, dòng điện,..) của hệ thống điện. 
2. Phân loại và công dụng 
Máy điện quay: 
	+ Máy phát điện: Biến cơ năng thành điện năng, làm nguồn cấp cho điện tải. 
	+ Động cơ điện: Biến điện năng thành cơ năng, làm động lực cho các máy và thiết bị. 
Máy điện xoay chiều ba pha 
I 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
1. Khái niệm & Công dụng 
II 
Máy biến áp ba pha 
Máy biến áp ba pha là máy điện tĩnh, dùng để biến đổi điện áp của hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha nhưng giữ nguyên tần số. 
Sử dụng trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng, điện dân dụng và công nghiệp, trong các phòng thí nghiệm. 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
Máy điện tĩnh 
Máy biến áp 
Máy biến dòng 
Máy điện quay 
Động cơ điện xoay chiều ba pha 
Máy phát điện 
Máy biến áp 
Động cơ điện 
Động cơ xe máy 
Động cơ đốt trong 
Máy phát điện 
Máy biến dòng 
Quan sát các hình sau và cho biết máy nào không phải là máy điện?. 
Máy biến áp 
Động cơ điện 
Máy phát điện 
Máy biến dòng 
Phân loại máy điện 
Máy điện tĩnh 
Máy điện quay 
Biến đổi các thông số 
 của hệ thống điện 
Máy biến áp 
Máy biến dòng 
Máy phát điện 
Động cơ điện 
Làm nguồn động lực cho máy, thiết bị 
Làm nguồn cấp điện cho tải 
như điện áp, dòng điện, 
1. Cấu tạo 
1. Dây cuốn cao áp 
Gồm: Lõi thép và dây cuốn. 
2. Dây cuốn hạ áp 
3. Trụ từ có bọc cách điện 
4. Gông từ 
II 
Máy biến áp ba pha 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
MPĐ 
BA tăng áp 
BA giảm áp 
Tải tiêu thụ 
U 1 ,f 
U 2 ,f 
U 1 ,f 
U 2 ,f 
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 
Vai trò của máy biến áp 
Máy biến áp 3 pha được sử dụng 
chủ yếu trong 
lĩnh vực nào? 
Hệ thống truyền tải và phân phối điện năng 
Mạngđiện xí nghiệpcôngnghiệp 
MPĐ 
BA tăng áp 
BA giảm áp 
Tải tiêu thụ 
U 1 ,f 
U 2 ,f 
U 1 ,f 
U 2 ,f 
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 
Khi truyền tải và phân phối điện năng đi xa thì điện năng bị hao tổn lớn. 
MPĐ 
BA tăng áp 
BA giảm áp 
Tải tiêu thụ 
U 1 ,f 
U 2 ,f 
U 1 ,f 
U 2 ,f 
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 
? Biện pháp nào để giảm hao tổn mất mát đó .(Phần này tớ lai viết công thức và giải thích trên bảng Hạnh a) 
Đường dây tải điện truyền tải 
Đường dây tải điện phân phối 
Trạm BA tăng áp 
Máy phát 
Trạm BA hạ áp 
Hạ điện áp 0,4KV 
Nội dung 
1. Cấu tạo máy biến áp ba pha gồm . phần chính là: . 
a. Lõi thép (Mạch từ) 
 Gồm . trụ từ để đặt và gông từ khép kín mạch từ. 
 Vật liệu làm bằng các . kỹ thuật điện dày từ 0,35 ÷ 0,5 mm hai mặt có phủ sơn cách điện ghép chặt hình trụ. 
? Tại sao lõi thép của máy biến áp không phải là khối nguyên mà gồm nhiều lá thép kỹ thuật điện ghép lại. 
b. Dây quấn 
(Dẫn điện) 
- Làm bằng dây có bọc cách điện quấn quanh trụ từ của ... 
Gồm: 3 dây quấn nhận điện vào (gọi dây quấn sơ cấp) 
 Kí hiệu: 
 3 dây quấn đưa điện ra (gọi dây quấn thứ cấp) 
 Kí hiệu: . 
PHIẾU HỌC TẬP – NHÓM 
CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP BA PHA 
Yêu cầu: Quan sát mô hình kết hợp những thông tin SGK hãy thảo luận nhóm và hoàn thành phiếu học tập sau (thời gian 3p) về cấu tạo máy biến áp ba pha bằng cách điền từ vào chỗ trống cho mỗi nội dung sau: 
Nội dung 
1. Cấu tạo máy biến áp ba pha gồm 2 phần chính: Lõi thép và dây quấn. 
a. Lõi thép (Mạch từ) 
- Gồm 3 trụ từ để đặt dây quấn và gông từ khép kín mạch từ. 
Làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày từ 0,35 ÷ 0,5 mm hai mặt có phủ sơn cách điện ghép chặt hình trụ. 
Lõi thép của máy biến áp không phải là khối nguyên mà gồm nhiều lá thép kỹ thuật điện ghép lại. Để tránh dòng phuco (biến điện năng thành nhiệt năng). 
b. Dây quấn 
(Dẫn điện) 
- Làm bằng dây đồng có bọc cách điện quấn quanh trụ từ của lõi thép. 
- Gồm: 3 dây quấn nhận điện vào (gọi dây quấn sơ cấp) 
 Kí hiệu: AX-BY-CZ 
 3 dây quấn đưa điện ra (gọi dây quấn thứ cấp). 
 Kí hiệu: ax-by-cz . 
ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP 
CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP BA PHA 
CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP BA PHA 
1. Cấu tạo máy biến áp ba pha gồm 2 phần chính: Lõi thép và dây quấn. 
a. Lõi thép (Mạch từ) 
- Gồm 3 trụ từ để đặt dây quấn và gông từ khép kín mạch từ. 
Làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày từ 0,35 ÷ 0,5 mm hai mặt có phủ sơn cách điện ghép chặt hình trụ. 
b. Dây quấn 
(Dẫn điện) 
- Làm bằng dây đồng có bọc cách điện quấn quanh trụ từ của lõi thép. 
- Gồm: 3 dây quấn nhận điện vào (gọi dây quấn sơ cấp) 
 Kí hiệu: AX-BY-CZ 
 3 dây quấn đưa điện ra (gọi dây quấn thứ cấp). 
 Kí hiệu: ax-by-cz . 
2. Cấu tạo – Lõi Thép 
	Lõi thép có ba trụ từ đặt dây cuốn và gông từ để khép kín mạch. 
	Lõi thép được làm bằng các lá thép kĩ thuật điện (Thép Silic) dày 0,35 ÷ 0.5 mm phủ sơn và ghép lại. 
II 
Máy biến áp ba pha 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
2. Cấu tạo – Dây quấn 
Là dây phủ đồng cách điện và cuốn quanh trụ từ của lõi thép. 
Mỗi máy biến áp có 3 dây cuốn sơ cấp và 3 dây cuốn thứ cấp. 
II 
Máy biến áp ba pha 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
 	 ? Tại sao lõi thép được làm bằng các lá thép kĩ thuật điện? 
	 ? Vậy tại sao các lá thép kĩ thuật điện được phủ sơn? 
Có thể bạn chưa biết ??? 
	Lõi thép làm bằng các lá thép kĩ thuật điện để hạn chế dòng điện Fu-cô sinh ra khi từ trường biến đổi. 
	Các lá thép kĩ thuật điện được phủ sơn để chống gỉ & cách điện. 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
3. Sơ đồ đấu dây & kí hiệu. 
A 
X 
x 
a 
y 
b 
c 
z 
B 
Y 
C 
Z 
Ba dây cuốn nhận điện vào (dây sơ cấp) kí hiệu: AX, BY, CZ. 
Ba dây cuốn đưa điện ra (dây thứ cấp) kí hiệu: ax, by,cz. 
Một số cách đấu dây: 
+ Nối sao – sao có dây trung tính. 
+ Nối sao – tam giác. 
+ Nối tam giác – sao có dây trung tính. 
Máy biến áp cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, dây cuốn thứ cấp thường nối hình sao có dây trung tính. 
II 
Máy biến áp ba pha 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
o 
a 
b 
c 
x 
y 
z 
A 
B 
C 
X 
Y 
Z 
a 
b 
c 
A 
B 
C 
X 
Y 
Z 
x 
y 
z 
a 
b 
c 
x 
y 
z 
O 
X 
Y 
Z 
A 
B 
C 
Một số cách đấu dây 
Nối sao – sao 
Nối sao – tam giác. 
Nối tam giác – sao 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
? Hãy giải thích tại sao ở các máy biến áp cung cấp cho các hộ tiêu thụ, dây cuốn thứ cấp thường nối hình sao có dây trung tính? 
Có thể bạn chưa biết ??? 
 Tải của mỗi hộ tiêu thụ khác nhau (tức là tổng trở các pha khác nhau). Nhờ có dây trung tính nên điện áp pha trên các tải không vượt quá điện áp định mức. 
 Thuận tiện cho việc sử dụng đồ dùng điện vì nối hình sao tạo ra 2 trị số điện áp khác nhau: U d và U p 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
4. Nguyên lí làm việc 
	Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. 
Dòng điện được tạo ra trong cuộn dây sơ cấp khi nối một hiệu điện thế sơ cấp và một từ trường biến thiên trong lõi sắt. 
Từ trường biến thiên này tạo ra trong mạch điện thứ cấp một hiệu điện thế thứ cấp.Như vậy, hiệu điện thế sơ cấp có thể thay đổi được hiệu điện thế thứ cấp thông qua từ trường. 
Sự biến đổi này có thể được điều chỉnh qua số vòng cuốn trên lõi sắt. 
II 
Máy biến áp ba pha 
A 
X 
x 
a 
y 
b 
c 
z 
B 
Y 
C 
Z 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
4 . Nguyên lí làm việc 
Dựa trên nguyên lí cảm ứng điện từ. 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
	Do cách đấu dây nên máy biến áp có hệ số biến áp pha K p và hệ số biến áp dây K d : 
Hệ số biến áp pha: K p = 
U p1 
U p2 
Hệ số biến áp dây: K d = 
U d1 
U d2 
5. Hệ số biến áp 
II 
Máy biến áp ba pha 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
Vì máy biến áp có: 
Cuộn sơ cấp nối sao: U d1 = 
3U p1 
Cuộn thứ cấp nối sao: U d2 = 
3U p2 
o 
a 
b 
c 
x 
y 
z 
A 
B 
C 
X 
Y 
Z 
 = 
K d = 
U d1 
U d2 
3U p1 
3U p2 
 = 
U p1 
U p2 
K p 
 = 
 K d = K p 
TH 1 : Nối sao - sao có dây trung tính . (Y/Yo) 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
Vì máy biến áp có: 
Cuộn sơ cấp nối sao: U d1 = 
3U p1 
Cuộn thứ cấp nối tam giác: U d2 = U p2 
A 
B 
C 
X 
Y 
Z 
a 
b 
c 
x 
y 
z 
 K d = K p 
3 
K d = 
U d1 
U d2 
 = 
3U p1 
U p2 
 = 
 = 
U p1 
U p2 
3 
K p 
3 
TH 2 : Nối sao – tam giác. (Y/ ) 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
Vì máy biến áp có: 
Cuộn thứ cấp nối sao : U d2 = 
3U p2 
Cuộn sơ cấp nối tam giác : U d1 = U p1 
 K d = K p 
3 
1 
a 
b 
c 
x 
y 
z 
0 
X 
Y 
Z 
A 
B 
C 
U p1 
U p2 
K d = 
U d1 
U d2 
 = 
3U p2 
U p1 
 = 
 = 
3 
1 
3 
1 
K p 
TH 3 : Nối tam giác – sao có dây tr.tính ( / Yo) 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
HỆ SỐ BIẾN ÁP 
*Trường hợp 3: / Yo 
 K d = K p 
3 
1 
* Trường hợp 2: Y/ . 
 K d = K p 
3 
* Trường hợp 1: Y/ Yo. 
K d = K p 
 Hệ số BA phụ thuộc phương pháp nối dây quấn sơ cấp và thứ cấp của MBA. 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
Sử dụng và vận hành máy biến áp ba pha 
* Sử dụng máy biến áp ba pha. 
- Đảm bảo an toàn kỹ thuật 
- MBA làm việc đúng phụ tải. 
- Tổng công suất các tải không vượt quá công suất định mức. 
- Nối đúng điểm đầu và cuối theo sơ đồ. 
- Không để MBA làm việc không tải lâu. 
* Vận hành máy biến áp ba pha 
 - Mắc biến áp vào nguồn điện sau đó mới mắc các phụ tải vào biến áp, khi ngắt làm ngược lại 
 - Kiểm tra mức dầu làm mát của MBA. 
Bài 25 : Máy điện xoay chiều ba pha - Máy biến áp ba pha 
CñNG Cè 
A. Máy điện xoay chiều ba pha làm việc với dòng điện xoay chiều ba pha. 
B. Cấu tạo của MBA ba pha gồm 2 phần (dẫn từ - dẫn điện). 
C. MBA ba pha dùng biến đổi điện áp của hệ thống dòng điện xoay chiều một pha nhưng vẫn giữ nguyên tần số 
D. Nguyên lý làm việc của MBA ba pha dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. 
E. Quạt điện, máy bơm nước, bàn là, lò sưởi, máy phát điện không phải là máy điện. 
Câu 1: 
Điền từ đúng (Đ) hoặc sai (S) cho những nội dung sau để được câu trả lời đúng nhất. 
S 
S 
Đ 
Đ 
Đ 
Câu 2: 
	Một MBA ba pha có tỉ số vòng dây pha N1/ N2 = 2. Xác định tỉ số BA dây khi đấu theo thứ tự: Y/Y 0 , Y/∆, ∆/ Y 0 , ∆/∆? 
	A. 2 3; 2; 2/ 3; 2. 
	B. 2; 2 3; 2/ 3; 2. 
	C. 2 3; 2/ 3; 2; 2. 
	D. 2; 2 3; 2; 2/ 3. 
HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VỀ NHÀ 
(Bài 3 trang 102 – SGK) 
Tóm tắt : 
N 1 = 11000 vòng 
N 2 = 200 vòng 
Dây quấn nối /Yo 
U d1 = 22kV 
a. Vẽ sơ đồ đấu dây? 
b. Tính K p ? K d ? 
c. Tính U p2 ? U d2 ? 
a. Vẽ sơ đồ đấu dây: 
 /Y 0 
A 
B 
C 
X 
Y 
Z 
x 
y 
z 
a 
b 
c 
o 
Tóm tắt : 
N 1 = 11000 vòng 
N 2 = 200 vòng 
Dây quấn nối /Yo 
U d1 = 22kV 
a. Vẽ sơ đồ đấu dây? 
b. Tính K p ? K d ? 
c. Tính U p2 ? U d2 ? 
Ta có hệ số biến áp pha: 
b. Tính K p ? K d ? 
K p = 
N 1 
N 2 
K p = 
11000 
200 
= 
55 
Vì dây quấn của biến áp nối /Yo nên: 
 K d = K p 
1 
3 
 K d = 
55 
3 
HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VỀ NHÀ 
(Bài 3 trang 102 – SGK) 
Tóm tắt : 
N 1 = 11000 vòng 
N 2 = 200 vòng 
Dây quấn nối /Yo 
U d1 = 22kV = 22000V 
a. Vẽ sơ đồ đấu dây? 
b. Tính K p ? K d ? 
c. Tính U p2 ? U d2 ? 
Ta có hệ số biến áp dây: 
K d = 
U d1 
U d2 
c. Tính U p2 ? U d2 ? 
 U d2 = 
U d1 
K d 
22000 
55 
3 
 U d2 = 
= 
 U d2 = 
55 
3 
22000 
400 
3 
(V) 
Vì dây quấn thứ cấp của máy biến áp nối hình sao nên: U d2 = 
3 
U p2 
 U p2 = 
3 
 U d2 
= 
3 
 400 
3 
= 
400 
(V) 
HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VỀ NHÀ 
(Bài 3 trang 102 – SGK)