ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THƠNG VẬN TẢI
------

BÀI GIẢNG

THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN
NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

Năm 2016



MỤC TIÊU MƠN HỌC
1. Kiến thức
- Trình bày được cách xác định điện trở
- Mô tả được các đường đặc tính khơng tải, có tải
- Giải thích được các thiết bị đo liên quan trong q trình thí nghiệm
- Mơ tả được sơ đồ nguyên lý và cách đấu nối trong q trình thí
nghiệm
2. Kỹ năng
- Nhận dạng và sử dụng được các thiết bị đo
- Đấu nối và vận hành hệ thống thí nghiệm
- Đo và lấy số liệu
- Xử lý số liệu và vẽ được các đường đặc tính
- Đánh giá và so sánh kết quả thí nghiệm
3. Thái độ
- Nghiêm túc, chính xác trong thực hiện cơng việc
- Tuân thủ về an toàn điện, an toàn vệ sinh công nghiệp và nội qui
xưởng

MỤC LỤC
Tun bố bản quyền
Lời nói đầu
Mục tiêu mơn học
Mục lục
Trang

Bài 1: GIỚI THIỆU NGUỒN ĐIỆN, AN TOÀN
ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
1.1. HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN .....................................................1
1.2. MẠNG ĐIỆN CÔNG NGHIỆP .......................................................2
1.3. YÊU CẦU VỀ AN TOÀN ĐIỆN ....................................................3
1.4. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM..................................................................6
1.4.1. Máy biến áp một pha .............................................................6
1.4.2. Máy biện áp ba pha ...............................................................7
1.4.3. Máy phát điện đồng bộ ba pha ..............................................7
1.4.4. Động cơ không đồng bộ ba pha ............................................7
1.4.5. Máy điện một chiều ...............................................................8
1.4.6. Bộ tái tạo tải ..........................................................................8
1.4.7. Bộ biến tần ............................................................................8
1.4.8. Bộ nguồn xoay chiều .............................................................9
1.4.9. Bộ nguồn vô cấp xoay chiều ba pha .....................................9
1.4.10. Bộ nguồn vô cấp một pha..................................................10
1.4.11. Bộ nguồn một chiều ..........................................................10


1.4.12. Đồng hồ đo áp một chiều số ..............................................11
1.4.13. Đồng hồ đo dòng một chiều số .........................................11

1.4.14. Đồng hồ đo áp xoay chiều số ............................................12
1.4.15. Đồng hồ đo dòng xoay chiều số ........................................12
1.4.16. Đồng hồ đo công suất số ...................................................13
1.4.17. Đồng hồ đo tốc độ số ........................................................13
1.4.18. Bộ tải .................................................................................14

Bài 2: THÍ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
2.1. LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ...........................................................15
2.1.1. Nguyên lý làm việc máy biến áp .....................................15
2.1.2. Các đại lƣợng định mức ......................................................16
2.1.3. Mạch điện thay thế của máy biến áp ..................................18
2.1.4. Thí nghiệm không tải.........................................................18
2.1.5. Thí nghiệm ngắn mạch ......................................................19
2.1.6. Độ thay đổi điện áp và cách điều chỉnh điện áp .................21
2.1.7. Hiệu suất .............................................................................23
2.2. ĐO ĐIỆN TRỞ CUỘN DÂY SƠ CẤP VÀ THỨ CẤP MÁY
BIẾN ÁP.........................................................................................23
2.3. XÁC ĐỊNH HỆ SỐ BIẾN ÁP ........................................................25
2.4. THÍ NGHIỆM KHƠNG TẢI ..........................................................26
2.5. THÍ NGHIỆM NGẮN MẠCH........................................................28
2.6. THÍ NGHIỆM CĨ TẢI ...................................................................29
2.7. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ..........................................34


Bài 3: THÍ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP BA PHA
3.1. LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ...........................................................37
3.1.1. Mạch từ máy biến áp ba pha .............................................37
3.1.2. Tổ nối dây máy biến áp ba pha ...........................................39
3.2. ĐẤU NỐI MÁY BIẾN ÁP BA PHA VÀ ĐO TỈ SỐ MÁY BIẾN
ÁP ...................................................................................................41

3.3. THÍ NGHIỆM KHƠNG TẢI ..........................................................41
3.4. THÍ NGHIỆM CĨ TẢI ...................................................................44
3.5. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ..........................................49

Bài 4: THÍ NGHIỆM MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ
4.1. LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ...........................................................51
4.1.1. Nguyên lý làm việc máy phát điện đồng bộ .......................51
4.1.2. Các giá trị định mức máy phát điện đồng bộ ......................52
4.1.3. Máy phát điện đồng bộ làm việc ở tải xác lập đối xứng .....52
4.2. THÍ NGHIỆM KHƠNG TẢI ..........................................................53
4.3. THÍ NGHIỆM NGẮN MẠCH........................................................55
4.4. THÍ NGHIỆM CĨ TẢI ...................................................................57
4.5. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ..........................................61

Bài 5: THÍ NGHIỆM ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ
5.1. LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ...........................................................63
5.1.1. Từ trường quay của dây quấn ba pha ...............................63
5.1.2. Nguyên lý làm việc động cơ điện không đồng bộ ..............65
5.1.3. Các đại lƣợng định mức ......................................................66


5.2. ĐO ĐIỆN TRỞ CUỘN DÂY STATO............................................67
5.3. ĐẢO CHIỀU QUAY, ĐO TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ VÀ TÍNH HỆ
SỐ TRƢỢT......................................................................................69
5.4. THÍ NGHIỆM KHƠNG TẢI ..........................................................71
5.5. THÍ NGHIỆM CĨ TẢI ...................................................................73
5.6. THÍ NGHIỆM VỚI BIẾN TẦN (INVERTER) ..............................77
5.7. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ..........................................79

Bài 6: THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

6.1. LÝ THUYẾT LIÊN QUAN..........................................................81
6.1.1. Nguyên lý làm việc máy phát điện một chiều .....................81
6.1.2. Nguyên lý làm việc động cơ điện một chiều ......................82
6.1.3. Các đại lƣợng định mức ......................................................83
6.1.4. Các dạng máy điện một chiều .............................................84
6.1.5. Các đặc tính của máy phát điện một chiều..........................84
6.2. ĐO ĐIỆN TRỞ CỦA PHẦN KÍCH TỪ VÀ PHẦN ỨNG ...........87
6.3. THÍ NGHIỆM KHƠNG TẢI .........................................................88
6.4. THÍ NGHIỆM CĨ TẢI ..................................................................90
6.5. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM .........................................93
Phụ lục danh mục hình ảnh
Tài liệu tham khảo


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm

Bài 1: GIỚI THIỆU NGUỒN ĐIỆN, AN TỒN
ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
Thời lượng: 6 giờ
Mục tiêu:
- Trình bày các phần tử trong hệ thống cung cấp điện
- Nhận dạng được các dạng nguồn điện
- Trình bày các yêu cầu về an toàn điện
- Nhận dạng và sử dụng được các thiết bị trong thí nghiệm máy điện
1.1. HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
 Hệ thống điện bao gồm các khâu: sản xuất, truyền tải, phân phối và
cung cấp đến các hộ tiêu thụ và sử dụng điện. Chúng được thực hiện bởi các
nhà máy điện (thủy điện, nhiệt điện, điện nguyên tử,...), mạng lưới điện, các
trạm điện và các hộ sử dụng.
 Điện năng sau khi sản xuất ra từ nhà máy sẽ được truyền tải đến nơi

tiêu thụ bằng điện áp cao thế 110KV, 220KV, . . . Khi đến nơi tiêu thụ, được
hạ dần xuống 66kV và truyền tải vào thành phố với điện áp 15KV nhờ các
trạm biến áp khu vực sẽ biến đổi điện từ 15KV- 220/380V 3 pha để cung cấp
trực tiếp cho các hộ tiêu thụ. Tại đây hệ thống được cung cấp là mạng 3 pha
4 dây, gồm 3 dây pha và 1 dây trung tính.
Trong đó:

Up: là điện áp giữa dây pha và dây trung tính
Ud: là điện áp giữa 2 pha bất kỳ

Với:

Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Ud = √ .Up

(1.1)

Trang 1


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm
 Cung cấp điện cho sinh hoạt là mạng 2 dây, gồm 1 dây pha với 1 dây
trung tính. Còn cung cấp cho các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp, sản xuất là
mạng 3 pha 4 dây.

Hình 1.1: Hệ thống điện hạ áp
1.2. MẠNG ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
 Mạng điện công nghiệp là mạng động lực ba pha cung cấp điện cho
các phụ tải công nghiệp. Phụ tải điện công nghiệp bao gồm các máy móc

trang thiết bị điện công nghiệp sử dụng năng lượng điện sản xuất theo các
dây chuyền công nghệ để sản xuất ra các sản phầm mang tính chất hàng hóa
công nghiệp theo các ngành và các lónh vực công nghiệp khác nhau.
 Phụ tải điện công nghiệp chủ yếu là các động cơ điện cao, hạ áp ba
pha, dòng điện xoay chiều, tần số công nghiệp (50 ÷ 60Hz) như các lò điện
trở, lò hồ quang, lò cảm ứng cao trung tần, các thiết bị biến đổi và chỉnh
lưu... Ngoài phụ tải động lực là các động cơ điện ra trong xí nghiệp công
nghiệp còn có phụ tải chiếu sáng bao gồm các đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang,
đèn cao áp,... phục vụ chiếu sáng cho nhà xưởng, bến, bãi, chiếu sáng đường
đi và chiếu sáng sư cố, bảo vệ. Các thiết bị này dùng điện áp pha 220V.
Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 2


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm
Mạng điện xí nghiệp bao gồm mạng điện cao áp cung cấp điện cho trạm biến
áp xí nghiệp, trạm biến áp phân xưởng và các động cơ cao áp, mạng điện hạ
áp cung cấp điện cho các động cơ điện hạ áp dùng trong truyền động cho các
máy công cụ và mạng điện chiếu sáng.
1.3. YÊU CẦU VỀ AN TOÀN ĐIỆN
 Tác hại của dòng điện đối với cơ thể người: khi làm việc với nguồn
điện hạ áp, con người có thể bị nguy hiểm bởi tia hồ quang điện hay do dòng
điện truyền qua người khi chạm vào mach điện. Với điện áp cao không
những có thể bi nguy hiểm bởi hồ quang, bởi dòng điện qua người khi chạm
vào điện mà có thể còn bị nguy hiểm bởi sự phóng điện từ bộ phận mang
điện qua không khí vào cơ thể người nếu họ ở quá gần các bộ phận mang
điện cao áp.
 Trị số dòng điện tác hại đến cơ thể người:
Tác hại đối với cơ thể con người


Dòng điện
(mA)
0,6 ÷ 1,5

Điện xoay chiều ( 50 ÷ 60 Hz)
Bắt đầu có cảm giác, ngón tay
rung nhẹ

Điện một chiều
Chưa có cảm giác gì

2÷3

Ngón tay bị giật mạnh

Chưa có cảm giác gì

5 ÷ 10

Bàn tay bị giật mạnh

Ngứa, cảm thấy nóng

Khó rút tay khỏi điện cực, xương
12 ÷ 15

bàn tay, cách tay cảm thấy đau
nhiều. Trạng thái này có thể chịu


Cảm giác nóng tăng lên

được từ 5 ÷ 10 giây
20 ÷ 25

Tay tê liệt ngay, không thể rút ra Càng nóng hơn. Bắp thịt tay
khỏi điện cực, rất đau, khó thở. bị co giật

Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 3


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm
Trạng thái này chịu từ 5 giây trở
lại.

50 ÷ 80

Tê liệt hô hấp. Bắt đầu rung các
tâm thất

Cảm thấy rất nóng, bắp thịt
tay co giật khó thở. Tê liệt
hô hấp

Tê liệt hô hấp. Khi kéo dài 3 giây
91 ÷ 100

và hơn nữa thì tâm thất rung mạnh. Tê liệt hô hấp

Tê liệt tim

Các trường hợp chạm điện ở người:
o Chạm trực tiếp vào một dây pha: đây là trường hợp thường gặp. Mức
độ nguy hiểm còn phụ thuộc vào loại mạng có trung tính trực tiếp nối
đất hoặc trung tính cách ly (hoặc cách đất).
o Chạm trực tiếp vào hai pha: đây là trường hợp nguy hiểm nhất, điện áp
chạm bằng điện áp dây. Trường hợp này ít gặp.
o Chạm vào các thiết bị có rò điện.
o Tiếp xúc với điện áp cao do vi phạm khoảng cách an toàn đường dây
và trạm biến áp.
o Đi vào vùng có điện áp bước.
*) An toàn điệân trong sản xuất và sinh hoạt:
 Chống chạm vào các bộ phận mang điện:
 Cách điện tốt giữa các phần tử mang điện với các phần tử không
mang điện như: tường, trần nha, vỏ máy, lõi thép mạch từ . . .
 Che, chắn những bộ phận dễ gây nguy hiểm như cầu dao, mối
nối dây, cầu chì . . .Trong nhà tuyệt đối không được dùng dây trần, kể cả
dưới mái nhà hoặc trần nhà.
Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 4


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm
 Thực hiện đảm bảo an toàn cho người khi gần đường dây cao áp:
+ Không trèo lên cột điện
+ Không đứng dựa vào cột điện và chơi đùa dưới đường dây
tải điện
+ Không đứng cạnh cột điện lúc trời mưa hay có giông, sét

+ Không thả diều gần dây điện
+ Không xây nhà trong hành lang lưới điện hay trạm điện cao
áp.
 Sử dụïng các dụng cụ bảo vệ an toàn điện:
 Sử dụng các vậât lót cách điện: thảm cao su, ghế gỗ khô…khi sửa
chữa điện.
 Sử dụng các dụng cụ lao động như kìm, tua vít, cờ lê…đúng tiêu
chuẩn (chuôi cách điện bằng cao su, nhựa hay chất dẻo với độ dày cần thiết,
có gờ cao để tránh trượt tay hoặc phóng điêïn lên tay cầm.
 Mỗi gia đình, mỗi người thợ nên có bút thử điện để kiểm tra điện
áp an toàn.
 Nối đất bảo vệ và nối trung tính bảo vệ:
 Nối đất bảo vệ: nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng khi
xảy ra hiện tượng chạm vỏ, được áp dụng cho mạng trung lính cách ly.
o Cách thực hiện: dùng dây dẫn thậât tốt, một đầu bắt bu lông
thật chặt vào vỏ kim loại của thiết bị, đầu kia hàn vào cọc nối đất. Dây nối
đất phải được bố trí để tránh va chạm, dễ kiểm tra.
o Cọc nối đất: có thể làm bằng thép ống đường kính khoảng
3÷5cm, hoặc thép góc 40x40x5mm; 50x50x5mm; 60x60x5mm, chiều dài từ
2,5÷3m được đóng thẳng đứng, sâu khoảng 0,5 ÷ lm.

Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 5


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm
o Tác dụng bảo vệ: giả sử khi người tay trần chạm vào vỏ
thiết bị có điện, dòng điện từ vỏ truyền qua người và dây nối đất xuống đất.
Vì điện trở thân người lớn hơn rất nhiều lần so vói điện trở dây nối đất nên

dòng điện đi qua thân người sẽ rất nhỏ, không gây nguy hìểm cho người.
 Nối trung tính bảo vệ: đây là phương pháp đơn giản, nhưng chỉ áp dụng
được khi mạng điện có dây trung tính nguồn trực tiếp nối đất.
 Cách thực hiện: dùng một dây dẫn (đường kính > 0,7 lần đường
kính dây pha) để nối vỏ thiết bị điện với dây trung tính của mạng điện.
 Tác dụng bảo vệ: khi vỏ thiết bi có điện, dây nối trung tính tạo
thành một mạch kín có điện trở rất nhỏ làm cho đòng điện tăng cao đột ngột,
gây ra cháy nổ cầu chì hoặc tác động thiết bị cắt mạch điện.
1.4. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
1.4.1. Máy biến áp một pha
- Ngõ vào: U1 = 220VAC
- Ngõ ra: U2 = 110VAC hoặc 220VAC
- Chức năng: biến đổi điện áp một pha

Hình 1.2: Máy biến áp một pha

Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 6


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm
1.4.2. Máy biện áp ba pha
- Ngõ vào: Ud1 = 380VAC
- Ngõ ra: Ud2 = 58VAC; 127VAC;
220VAC
- Chức năng: biến đổi điện áp ba pha

Hình 1.3: Máy biến áp ba pha
1.4.3. Máy phát điện đồng bộ ba pha

- Ngõ vào: cơ năng và nguồn kích từ
một chiều
- Ngõ ra: điện áp xoay chiều ba pha
- Chức năng: biến đổi cơ năng thành
điện năng

Hình 1.4: Máy phát điện đồng bộ ba pha

1.4.4. Động cơ không đồng bộ ba pha
- Ngõ vào: điện năng, điện áp 3 pha
có Ud = 220/380VAC
- Ngõ ra: cơ năng
- Chức năng: biến đổi điện năng
thành cơ năng

Hình 1.5: Động cơ khơng đồng bộ ba pha
Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 7


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm
1.4.5. Máy điện một chiều
- Ngõ vào: cơ năng hoặc điện năng một
chiều
- Ngõ ra: điện năng một chiều hoặc cơ
năng
- Chức năng: biến đổi cơ năng thành
điện năng một chiều (máy phát) và


Hình 1.6: Máy điện một chiều

biến đổi điện năng thành cơ năng
(động cơ)
1.4.6. Bộ tái tạo tải
- Ngõ vào: điện năng một chiều
U = 0 ÷ 250VDC
- Ngõ ra: tải giả lập cho động cơ (bộ
hãm)
- Chức năng: biến đổi điện năng
thành tải giả lập cho động cơ (bộ

Hình 1.7: Bộ tái tạo tải

hãm)
1.4.7. Bộ biến tần
- Ngõ vào: nguồn điện xoay chiều
ba pha (điện áp U và tần số f không
đổi)
- Ngõ ra: nguồn điện xoay chiều ba
pha (điện áp U và tần số f thay đổi)
- Chức năng: điều chỉnh tốc độ động
cơ khơng đồng bộ ba pha

Hình 1.8: Bộ biến tần
Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 8



Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm
1.4.8. Bộ nguồn xoay chiều
- Ngõ vào: nguồn điện xoay chiều 3 pha
- Ngõ ra: nguồn điện xoay chiều 3 pha
và 1 pha
- Chức năng: đóng mở nguồn và bảo vệ

Hình 1.9: Bộ nguồn xoay chiều
1.4.9. Bộ nguồn vô cấp xoay chiều ba pha
- Ngõ vào: nguồn điện xoay chiều
3 pha
- Ngõ ra: nguồn điện xoay chiều 3
pha thay đổi từ 0÷430VAC
- Chức năng: biến đổi điện áp
nhiều giá trị ở ngõ ra

Hình 1.10: Bộ nguồn vơ cấp xoay chiều ba pha

Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 9


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm

1.4.10. Bộ nguồn vơ cấp một pha
- Ngõ vào: nguồn điện xoay chiều
1 pha
- Ngõ ra: nguồn điện xoay chiều 1
pha thay đổi từ 0÷250VAC

- Chức năng: biến đổi điện áp
nhiều giá trị ở ngõ ra

Hình 1.11: Bộ nguồn vô cấp xoay chiều một pha
1.4.11. Bộ nguồn một chiều
- Ngõ vào: nguồn điện xoay
chiều 1 pha
- Ngõ ra: nguồn điện một chiều
thay đổi từ 0÷220VDC
- Chức năng: biến đổi nguồn
điện xoay chiều sang một chiều
nhiều giá trị ở ngõ ra

Hình 1.12: Bộ nguồn một chiều

Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 10


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm

1.4.12. Đồng hồ đo áp một chiều số
- Ngõ vào: nguồn điện một chiều
- Ngõ ra: nguồn điện một chiều
- Hiển thị: nguồn cung cấp điện áp
xoay chiều U = 220VAC
- Chức năng: đo điện áp một chiều

Hình 1.13: Đồng hồ đo áp một chiều số

1.4.13. Đồng hồ đo dòng một chiều số
- Ngõ vào: nguồn điện một chiều
- Ngõ ra: nguồn điện một chiều
- Hiển thị: nguồn cung cấp điện áp
xoay chiều U = 220VAC
- Chức năng: đo dịng điện một chiều

Hình 1.14: Đồng hồ đo dịng một chiều số
Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 11


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm

1.4.14. Đồng hồ đo áp xoay chiều số
- Ngõ vào: nguồn điện xoay chiều
- Ngõ ra: nguồn điện xoay chiều
- Hiển thị: nguồn cung cấp điện áp
xoay chiều U = 220VAC
- Chức năng: đo điện áp xoay
chiều

Hình 1.15: Đồng hồ đo áp xoay chiều số
1.4.15. Đồng hồ đo dòng xoay chiều số
- Ngõ vào: nguồn điện xoay
chiều
- Ngõ ra: nguồn điện xoay chiều
- Hiển thị: nguồn cung cấp điện
áp xoay chiều U = 220VAC

- Chức năng: đo dịng điện xoay
chiều

Hình 1.16: Đồng hồ đo dịng xoay chiều số
Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 12


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm

1.4.16. Đồng hồ đo cơng suất số
- Ngõ vào: nguồn điện xoay
chiều
- Ngõ ra: nguồn điện xoay chiều
- Hiển thị: nguồn cung cấp điện
áp xoay chiều U = 220VAC
- Chức năng: đo công suất, hệ số
công suất, điện áp, dịng điện

Hình 1.17: Đồng hồ đo cơng suất số
1.4.17. Đồng hồ đo tốc độ số
- Ngõ vào: kết nối vối cảm biến
đặt vng góc với trục động cơ
- Hiển thị: nguồn cung cấp điện
áp xoay chiều U = 220VAC
- Chức năng: đo tốc độ động cơ

Hình 1.18: Đồng hồ đo tốc độ số
Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện


Trang 13


Bài 1: Giới thiệu nguồn điện, an toàn điện và thiết bị thí nghiệm

1.4.18. Bộ tải
- Tải thuần trở:

Hình 1.19: Bộ tải trở
- Tải thuần cảm:

Hình 1.20: Bộ tải cảm
- Tải thuần dung:

Hình 1.21: Bộ tải dung

Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 14


Bài 2: Thí nghiệm máy biến áp một pha

Bài 2: THÍ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA
Thời lượng: 18 giờ
Mục tiêu:
- Mô tả được sơ đồ nguyên lý và cách đấu nối trong q trình thí
nghiệm
- Nhận dạng và sử dụng được các thiết bị đo

- Đấu nối và vận hành hệ thống thí nghiệm
- Đo và lấy số liệu
- Xử lý số liệu và vẽ được các đường đặc tính
- Đánh giá và so sánh kết quả thí nghiệm
2.1. LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
2.1.1. Nguyên lý làm việc máy biến áp

Hình 2.1: Máy biến áp 1 pha
- Nguyên lý làm việc của máy biến áp dựa trên hiện tượng cảm
ứng điện từ. Khảo sát máy biến áp một pha hai dây quấn như hình trên, dây
quấn sơ cấp có W1 vòng dây, dây quấn thứ cấp có W2 vòng dây.

Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 15


Bài 2: Thí nghiệm máy biến áp một pha
- Đặt vào dây quấn sơ cấp một điện áp xoay chiều u1, trong đó sẽ
có dòng điện i1, dòng điện này sẽ tạo từ thông xoay chiều , từ thông chạy
trong mạch từ sẽ móc vòng qua hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp đồng thời
cảm ứng trong chúng các sức điện động e1, e2.
- Nếu thứ cấp được nối với phụ tải Zt, trong dây quấn thứ cấp sẽ có
dòng điện i2, dòng điện này tạo ra từ thông thứ cấp chạy trong mạch từ, từ
thông này có khuynh hướng chống lại từ thông do dòng điện sơ cấp tạo nên,
làm cho từ thông thứ cấp (còn gọi là từ thông chính) giảm biên độ. Để giữ
cho từ thông chính có biên độ không đổi thì dòng điện sơ cấp phải tăng lên
một lượng lớn để bù vào sự giảm do từ thông thứ cấp gây ra. Như vây năng
lượng điện đã được truyền từ sơ cấp sang thứ cấp.
- Tỉ số biến áp của máy biến áp:


k

E1 W1

E 2 W2

(2.1)

Nếu bỏ qua tổn thất, có thể coi gần ñuùng U1  E1; U2  E2:
U1 E1 W1


k
U 2 E 2 W2

(2.2)

Với:
Nếu k > 1 => U1 > U2 ; W1 > W2: máy biến áp hạ áp
Nếu k < 1 => U1 < U2 ; W1 < W2: máy biến áp tăng áp
2.1.2. Các đại lƣợng định mức
- Các đại lượng của máy biến áp qui định điều kiện kỹ thuật của
máy biến áp. Các lượng này do nhà máy chế tạo qui định và thường ghi trên
nhãn máy biến áp.
o Dung lượng hay công suất định mức(Sđm): Dung lượng hay công
suất định mức là công suất toàn phần (hay biểu kiến) còn gọi là dung lượng
Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 16



Bài 2: Thí nghiệm máy biến áp một pha
máy biến áp, đặc trưng cho khả năng truyền tải năng lượng của máy biến áp
và thường được tính tại dây quấn thứ cấp.
Đối với máy biến áp một pha
Sđm = U2đm. I2đm

(2.3)

Đối với máy biến áp ba pha
Sđm = 3 U2đm. I2đm

(2.4)

o Điện áp dây sơ cấp định mức (U1đm): Là trị số điện áp đặt vào
cuộn sơ cấp của máy biến áp khi máy làm việc. Đơn vị là V hay KV.
o Điện áp dây thứ cấp định mức (U2đm): Là trị số điện áp dây của
dây quấn thứ cấp khi máy biến áp không tải và điện áp đặt vào dây quấn sơ
cấp là định mức. Đơn vị là V hay KV.
o Dòng điện dây định mức ở sơ cấp và thứ cấp (I1đm , I2đm): Là
những dòng điện dây của dây quấn sơ cấp và thứ cấp ứng với công suất và
điện áp định mức. Đơn vị A hay KA
Đối với máy biến áp một pha
I1đm =

S dm
U 1dm

; I2đm =


S dm

(2.5)

U 2 dm

Đối với máy biến áp ba pha.
I1ñm =

S dm
3.U 1dm

; I2ñm =

S dm
3.U 2 dm

(2.6)

o Tần số định mức (fđm): Là tần số của nguồn điện đặt vào sơ cấp.
Thường các máy biến áp điện lực có tần số công nghiệp 50Hz.
Ngoài các đại lượng trên ta còn có một số đại lượng khác như:
- Số pha: m
- Tổ đấu dây
- Điện áp ngắn mạch phần trăm: Un%
Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện

Trang 17



Bài 2: Thí nghiệm máy biến áp một pha
- Chế độ làm việc…
2.1.3. Mạch điện thay thế của máy biến áp
-

Dựa vào các phương trình trong máy biến áp dưới dạng quy đổi, ta

có thể suy ra một mạch điện tương đương gọi là mạch điện thay thế của máy
biến áp.
-

Như vậy, ta đã thay thế máy biến áp gồm các mạch điện sơ cấp, thứ

cấp riêng biệt và mạch từ của nó bằng một mạch điện thống nhất gồm nhánh hai




nhánh sơ cấp và thứ cấp có tổng trở: Z1  r1  jX 1 và Z 2'  r2'  jX 2' và nhanh thứ ba
còn lại là nhánh từ hố có tổng trở Zm = rm+jXm.

Hình 2.2: Mạch điện thay thế
2.1.4. Thí nghiệm không tải

Hình 2.3: Mạch thí nghiệm không tải máy biến áp một pha

Hình 2.4: Mạch điện thay thế không tải máy biến áp một pha
Giáo Trình Thí Nghiệm Máy Điện


Trang 18