Mô hình toán và sơ đồ thay thế của máy biến áp

1. Mô hình toán của máy biến áp

1.1. Quá trình điện từ trong máy biến áp

Hình 1. Sơ đồ nguyên lý máy biến áp 1 pha

Khi nối cuộn dây sơ cấp N1 vào nguồn điện có điện áp là u1(t) và cuộn dây thứ cấp nối với tải có tổng trở là Zt, khi đó trong cuộn dây N1 xuất hiện dòng điện i1(t) có chiều như hình 1.

Dòng điện này hình thành từ thông chính φ chạy trong lõi thép và móc vòng qua 2 cuộn dây quấn N1 và N2. Lúc đó trong cuộn dây N2 xuất hiện dòng điện i2(t) có chiều như hình 1.

Ngoài từ thông chính φ, còn có từ thông tản, từ thông này không chạy trong lõi thép mà tản ra môi trường không khí.

1.2. Phương trình điện áp sơ cấp

Hình 2. Sức điện động trong sơ đồ nguyên lý máy biến áp 1 pha

Xét mạch điện sơ cấp gồm: Nguồn điện áp u1(t), suất điện động e1(t), điện trở dây quấn sơ cấp R1, điện cảm tản sơ cấp L1, chiều e1(t) như hình 2 (qui tắc vặn nút chai).

1.3. Phương trình điện áp thứ cấp

Tương tự mạch điện thứ cấp: Điện áp u2(t), suất điện động e2(t), điện trở dây quấn thứ cấp R2, điện cảm tản thứ cấp L2, chiều e2(t) như hình 2 (qui tắc vặn nút chai).

1.4. Phương trình dòng điện

1.5. Mô hình máy biến áp

2. Sơ đồ thay thế của máy biến áp

2.1. Sơ đồ tương đương chính xác

Nhánh tổn hao lõi thép Rm và nhánh từ hoá Xm mắc song song nhau dưới cùng điện áp Ė1.

Sơ đồ tương đương chính xác của máy biến áp:

Hình 3. Mạch tương đương của máy biến áp

2.2. Sơ đồ tương đương quy đổi về sơ cấp

Sơ đồ tương đương của máy biến áp quy về sơ cấp:

Hình 4. Mạch tương đương của máy biến áp quy về sơ cấp

Sơ đồ tương đương gần đúng của máy biến áp quy về sơ cấp:

Hình 5. Mạch tương đương gần đúng của máy biến áp