Cùng nhau tự quấn biến áp nguồn

Trong trường hợp đơn giản, máy biến áp một pha gồm lõi thép trên đó có hai cuộn dây: cuộn sơ cấp có n1 vòng nối với nguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế U1 = 220 V, tần số f = 50 Hz; cuộn thứ cấp có n2 vòng nối với tải. Bỏ qua các hao phí (coi biến áp là lí tưởng) thì suất điện động cảm ứng, hiệu điện thế, cường độ dòng điện trên các cuộn có mối liên hệ:
E1/E2 = U1/U2 = I2/I1 = n1/n2.

Khi nối cuộn sơ cấp với nguồn điện xoay chiều, dòng điện qua cuộn sơ cấp sinh ra một từ trường biến thiên trong lõi biến áp. Từ thông Ф qua mỗi vòng dây của các cuộn sơ cấp, thứ cấp cũng là từ thông qua lõi biến áp; từ thông này biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số f = 50 Hz và có giá trị cực đại (biên độ) là Фm:
Ф = Фm. sin 2πft

Theo định luật cảm ứng điện từ, suất điện động cảm ứng e xuất hiện trên cuộn dây có n vòng là e = - n (dФ/dt) = - n.2πf. Фm. cos 2πft.
Suất điện động cảm ứng này có:
+ Biên độ Em = n.2πf. Фm = n.2.3,142.f.Фm;
+ Giá trị hiệu dụng E = Em / sqrt(2) = Em / 1,414 = n.2.3,142.f.Фm / 1,414 = 4,444.n.f.Фm.
Vậy E = 4,444.n.f.Фm

Từ thông cực đại Фm qua lõi bằng tích của cảm ứng từ cực đại Bm và tiết diện lõi S (tính bằng m2): Фm = Bm.S; nếu tiết diện lõi tính bằng cm2 thì Фm = Bm.S /10000.

Số vòng trên mỗi vôn là a = n / E = 1/ (4,444.f. Фm) = 10000 / 4,444.f. Bm.S.
Với tần số f = 50 Hz:
a = 10000 / 4,444.50. Bm.S = 45/ Bm.S = (45/Bm) / S = K /S

Tùy thuộc vào chất lượng lõi mà Bm có giá trị khác nhau (thường trong khoảng 1 T đến 1,6 T), lõi tốt hơn có Bm lớn hơn. Nếu Bm lấy giá trị 1 T thì K = 45, nếu Bm có giá trị 0,9 T thì K = 50...

 

Cám ơn bạn, ý mình muốn hỏi công thức S = 1,4 * Sqrt (P) / B [W/T=cm2].
Hôm trước xem diễn đàn webdien cũng có người nói rằng nó là công thức thực nghiệm. Mình vừa tìm trong quyển Radiotron Designer's Handbook thì quả thật người ta cũng chỉ đưa ra công thức S = 1,156 * Sqrt (P) và nói đó là công thức theo kinh nghiệm mò ra.

 

Em thấy họ tính như thế này:

 

...
và đưa ra kết quả là



Đây là công thức mà bác cần

 

Cám ơn bạn
Ở đây họ tìm mối liên hệ dựa theo diện tích cửa sổ và hệ số lấp đầy, hôm trước mình cũng tìm theo liên hệ này nhưng khi tính thử toán thấy kích cỡ không được đúng như công thức S=Sqrt(P) mà toàn to hơn khoảng 3 lần, chắc tại mình đổi hết ra số, và hệ số lấp đầy chọn là 0.9, J thì chọn là 3, hiệu suất chọn là 100%.

À mình không hiểu khi hoạt động ở chế độ định mức thì cảm ứng từ đã bão hòa hay chưa nhỉ? Và ở chế độ không tải, dòng Io nhỏ liệu cảm ứng từ B đã bão hòa hay chưa? Nếu chưa thì không thể tính số vòng dây = 45*U/(1Tesla*S) mà phải tính số vòng dây nhiều hơn. Nếu giả thiết đó bị sai (cảm ứng từ bão hòa ngay ở chế độ không tải) thì ta đã quấn ít hơn số vòng dây cần thiết. Nghĩa là điện áp cảm ứng sinh ra không lớn như dự định và có nghĩa là dòng không tải lớn, gây tổn hao nhiệt cũng như hại biến áp.
Bạn nào có thể đưa lên biểu đồ quan hệ giữa B và H không?

 

@ DoanPhi_83: Bác giúp em phương pháp thực tế chọn số vòng / vôn cho một lõi? Vì theo kinh nghiệm của các bác trên diễn đàn thì lấy khoảng 50/S.
Ví dụ em đã có lõi S = 4,0 x 5,5 cỡ 22 cm2. Chất lượng lõi thì không biết là như thế nào, vậy cần chọn số vòng trên vôn là bao nhiêu?
Em cảm ơn bác!

 

Đã có phương pháp thực tế đâu, mình chưa quấn lần nào

Mình nghĩ cần phân tích sơ đồ quan hệ giữa B và H đã. Nếu biết điểm Bs thì suy ra N*I, dự đoán N khoảng từ 500 tới 1000 thì I sẽ rơi vào khoảng nào. Với I ở khoảng đó thì tiêu tốn có đáng quan tâm hay không, nếu không thì cứ cho ở chế độ không tải đã đạt được Bs và sử dụng công thức 45/(Bs*S). Còn nếu I để B bão hòa lớn thì tính số vòng theo 45/(Bo*S), Bo là cảm ứng từ lớn nhất khi biến áp làm việc ở trạng thái tải tối đa. Mình cũng chưa có đo đạc lần nào nên không dám chắc chọn Bo = 0,8 hay 0,9. Làm như làm mò như thế thì khó mà kiểm soát được khi chất lượng không tốt. Mình nghĩ từ thông biến thiên từ 0 đến max (nhưng giá trị max này nếu rơi vào vùng cảm ứng bão hòa thì nó chỉ phụ thuộc vào S, S cố định nên từ thông max đó cố đinh, bất kể dòng tăng nữa). Do đó nếu tính toán số vòng nhiều quá sẽ khiến điện áp cảm ứng tăng mạnh, và làm giảm dòng sơ cấp. Tưởng tượng khi thiết kế đúng số vòng là Nc thì dòng sơ cấp là Ic, nếu ta tăng số vòng Nc lên, từ thông vẫn vậy sẽ làm Ec tăng lên thành Ec', và rõ ràng sẽ làm giảm Ic thành Ic' tức là công suất tối đa đầu ra bị giảm, không đúng như mong muốn của thiết kế.
Nghĩa là cần phải thiết kế sao cho ít vòng nhưng vẫn đảm bảo vấn đề về điện áp và công suất còn hơn, nếu có quấn ít thì chịu đựng tổn hảo không tải 1 chút vậy. Mình nghĩ cái Bs rất quan trọng, nếu dự đoán nó bé thì mình quấn nhiều vòng quá làm giảm công suất tối đa của máy (việc giảm này sẽ làm sụt áp nếu tải đòi hỏi công suất cao như mong muốn, nghĩa là nếu amply thiết kế đúng công suất như dự định thì khi hoạt động ở công suất đó, volume đó thì tín hiệu sẽ dễ bị méo). Lợi ích của quấn ít vòng là giảm trở kháng biến áp, giảm sụt áp, đáp ứng được công suất nhưng lại tổn hảo nhiều hơn khi không tải.

Nếu biến áp nóng quá vì việc quấn ít vòng hơn 1 chút so với khi chọn Bs = 0,9 hoặc 0,8 thì có thể do chập dây hoặc do lõi bị kênh hoặc mất cách điện làm dòng phu cô lớn. Hoặc có thể chấp nhận công suất đầu ra giảm, giảm dòng không tải, và thiết kế amply sử dụng ít công suất hơn. Nếu amply đã cố định công suất tối đa thì thà thiết kế dư 1 chút công suất cho biến áp, giảm dòng không tải thì tốt nhất.

Cứ theo cái tài liệu có chứng minh công thức S = f(P) mà quấn là hợp lý nhất

 

Sửa: Trong khoảng B-H là đường thẳng thì U cảm ứng là hàm Sin. Trong khoảng B-H cong thì U cảm ứng không Sin. Ngoài khoảng B-H thì U cảm ứng là hàm Sin.
Lý tưởng coi đoạn cong ở B-H là thẳng => E1 = Br/Bs*Es khi t = tc đến tr; E2 = Es khi t = tr đến ts. Es = f(Bs). Trung bình => E = (Br*T1 + Bs*T2)/[(T1+T2)*Bs]*Es
Số vòng/volt = 45*K*(T1+T2)*Bs/[(Br*T1 + Bs*T2)*Bs*S]. T1 = tr-tc; T2 = ts - tr. K bằng khoảng 1,1 đến 1,2 vì đoạn giả thuyết lý tưởng.
Tổng quát: vòng/volt = Kg*[45/(Bs*S)]*Bs*(Hs-Hc)/(Diện tích đường B-H với H từ Hc đến Hs). Kg = 1,1 đến 1,2 tùy tổn hao H. Công thứ này mình mò ra.

Như vậy nếu bạn dùng Fe@3%Si dày 0.3mm thì Bs=1,8 T, Hc=0,5 Oe, Hs = 1,6 Oe => xấp xỉ Vòng/volt = 1,2*45*4/3*1,8*S = 40/S

 

Hình như ngày trước anh Doanphi học chuyên toán ? :roll:
Đọc bài anh viết 1 hồi thủ em quay vòng vòng chơi :mrgreen:
Mà em đo cái sóng ở đầu ra thứ cấp biến áp nó vẫn là sine wave chứ có thấy hình thang đâu anh
Lý thuyết của VN mình chuối lắm, người dạy người học càng chuối hơn, áp dụng phải cẩn thận không thì cháy nổ như chơi :wink:

 

Có chuyên gì đâu, chẳng qua là mình muốn chứng minh cụ thể hơn 1 chút thôi. Suy luận lại thấy điện áp cảm ứng nó không theo hình Sin (vì biên độ biến thiên theo hàm của t). Không phải dạng gần như hình thang mà là: hơn 8/10 chu kỳ (nếu I khoảng 150mA) theo hình Sin (vì khi ấy B=Bs + muy_0*N*I0*Sin(2pi*f*t)/l có đạo hàm bằng 2pi*f*muy_0*N*I0*Sin(2pi*f*ts)/l có biên độ rất nhỏ); phần còn lại thuộc sườn tín hiệu sẽ không có dạng hình Sin vì biên độ B biến thiên theo F(t)*Sin(2pi*f*t) có độ dốc nhỏ hơn sường của Bs*Sin(2pi*t) (tại đoạn phi tuyến B-H có B < Bs và B biến đổi chậm từ Br đến Bs), có 1 đoạn sường tín hiệu theo Sin có biên độ lớn do B-H tuyến tính và B biến đổi rất nhanh từ 0 đến Br (xem trên đồ thị B-H, cứ chỗ nào cong thì sẽ làm điện áp cảm ứng không Sin). Do vậy nên nó có hình hơi hơi giống giống hình thang (cạnh đỉnh có dạng hình Sin biên độ cực bé, nằm gối lên cạnh bên của hình thang, cạnh bên của hình thang có thể có 1 đoan Sin tương ứng với đoạn B-H tuyến tính. Đoạn sườn Sin này luôn có độ biến thiên lớn hơn Bs*Sin(2pi*f*t*) vì Bs/(ts-0) luôn nhỏ hơn Br/(tr-tc).

 

Trong chủ đề biến áp, có 1 vấn đề về nhiễu do hài trong điện lưới xoay chiều. Mình muốn hỏi các bạn vài vấn đề:

Trong tầm tiền dưới 200 nghìn đồng có thể mua đc tụ xoay chiều (áp từ 300 trở lên) có giá trị điện dung tối đa là bao nhiêu?

Vấn đề hài trong điện lưới xoay chiều có ảnh hưởng nhiều tới chất lượng âm thanh ko?

Trong các mạch amply Hi-End, người ta thường dùng phương pháp gì để khử hài ? linh kiện có giá trị như thế nào ?

Có nhất thiết phải cuốn 1 cuộn cảm lõi Ferrit với giá trị L lớn để dùng cho mục đích lọc hài này không ?

 

Bác rùm cho em hỏi em thấy bảng exel của bác tính center tap 320-0-320 dòng 200 mA thì công suất là 640 x 0.2. Vậy mà trang 13 bác aries có viết tính công suất của nó là 320 x 200 mA do nó cấp nửa chu kỳ, vậy cho em hỏi cái nào chính xác để em theo à?

 

Công suất dùng đến là 320 x 0.2A là chính xác bác ạ. Nguồn đôi dùng nắn bằng tube thì hầu hết chỉ nắn 1 nửa chu kỳ, nghĩa là mỗi vế 320-0 và 0-320 chỉ cấp điện 1 nửa chu kỳ => công suất tổng tương đương với 1 cuộn 0-320 nắn cả 2 nửa chu kỳ...

 

vậy sao trong bảng tính bác rum lại tính gấp đôi hả bác?

 

Các bác làm ơn cho em hỏi tý ạ: Em cũng đang tập tành muốn chơi đèn đóm mà cụ thể là em đang muốn diy KT88 SE. Việc đầu tiên em thực hiện là diy cái biến thế nguồn và OPT. Nhưng em gặp khó khăn luôn vì không biết mua fe ở đâu. Khổ thân em lại ở tỉnh lẻ nên càng khó. Các bác giúp em với, bác nào biết chỗ bán chỉ cho em với, nếu ở Hà nội thì càng tốt vì em ở Nam Định, Em thấy các bác nói là ở Nhật tảo thì với em xa quá không đi được. CHÂN THÀNH CẢM ƠN CÁC BÁC

 

Fe nguồn thì ko khắt khe quá, bác cứ ra mấy ốt bán các linh kiện điện tử, hoặc chỗ nào bán giây đồng, quấn mô tơ, sạc ắc quy, quấn kích đánh cá, hỏi chắc là có ngay.
Hoặc bác đi kiếm mấy chỗ sắt vụn, đồng nát, hỏi mấy cục tích điện UPS, mua Fe về quấn nguồn - Fe này quấn nguồn thì bá cháy luôn! nếu mà gặp loại lá mỏng (tầm 0.4mm), màu xanh lá hoặc màu nâu đen mận chín thì dùng quấn OPT cũng được

Chúc bác may mắn

 

Cammr ơn bác. Vậy còn FE để quấn OPT thì mua ở đâu???? các bác giúp em với

 

Các bác cho em hỏi chút về việc quấn BA có điểm CT theo cách nào dưới đây là hợp lý:
1- Chập đôi sợi lại rồi quấn. Khi đó 1 đầu chập đôi sẽ là điểm CT sau này, còn đầu kia tách ra làm 2 đầu AC bình thường.
2- Cũng là chập đôi rồi quấn nhưng lấy đầu cuối của cuộn thứ nhất nối với đầu đầu của cuộn thứ 2 ( Cách này cũng tương tự như quấn riêng lẻ 1 sợi dây sau khi đưa đầu cuối của cuộn thứ nhất ra ngoài lại tiếp tục quay dây vào trong để quấn tiếp cuộn dây thứ 2 nhưng ở cách quấn 1 dây không có sự chênh lệch điện áp giữa 2 vòng dây cạnh nhau nhiều như quấn chập đôi )
Ngoài ra chiều quấn dây của cuôn Sơ-Thứ, Thứ-Thứ với nhau có vấn đề gì về kỹ thuật không ah?
Cảm ơn các bác nhiều .

 

cách 1 sai,cách 2 đúng bác à

 

Chào bác :mrgreen:
Quấn biến áp nguồn tốt nhất bác quấn cao áp ra mối >Ct> quấn tiếp cho 1 cuộn cao áp có ngõ ra CT
cách quấn 2 dây cùng lượt phải dây thật tốt và quấn máy , chứ diyer làm bằng tay bác cứ thử nghĩ hai đầu dây cho 350 ct 350 vị chi 700v cùng 1 vị trí , ẫm , cách điện kém dễ gây cháy nỗ nguy hiễm
quấn nguồn (PSU) bác đừng ngại nội trỡ cuộn dây dài ngắn do cuộn trong it dây hơn cuộn ngoài chỉ quan tâm khi quấn biến áp xuất (OPT ) push pull mà thôi .
chiều đầu ra cuộn thứ không quan trọng lắm ,nếu bác không phải nối tiếp nhau sau này mất công dò đầu dây , tuy nhiên tốt nhất bác nên quấn cùng chiều thứ tự các cuộn tránh trường hợp đầu ra các cuộn gần nhau hội đũ điều kiện dễ phóng điện qua ngõ cao áp . cứ lắp vào rồi quay dần từ trong ra ngoài là OK
thông thường kinh nghiệm quấn nguồn bác quấn theo cách sau :
1/cuộn điện AC vào 220v
2/cách điện giấy> quấn 1 lớp dây 0,20 ( không cần chính xac cỡ dây) 1 đầu bỏ trống đầu còn lại ra mas sườn Fe nhằm bớt hum 50hz cách này của châu âu hay Nga thường làm . Nhật hay Mỹ thì lót 1 lớp đồng lá mõng hai đầu cách điện cũng ok
3/cách điện giấy .>
quấn cuộn cao áp >CT> cao áp
4/cách điện giấy > cuộn 5v > cuộn 6v3 .
cuộn bias nếu cần .
cách điện các cuộn cần giấy film hay giấy cách điện khá 1 chut sẽ tốt hơn cách lớp giấy mõng đỡ choán chổ
làm xong :ngâm tải thử , đo các cuộn đạt yêu cầu rồi tẫm vẻni cách điện ... xong
chúc bác thành công .

 

Tư duy của em thì vẫn là cách 2 nhưng vừa tối qua em tháo 1 cái xuyến nhỏ ra thấy nó ra dây của thứ cấp theo cách 1 bác ah :shock:

 

Không đến nỗi là phải bắt buộc quấn BA cho đèn đâu nên tạm thời em bỏ qua phần cao áp phóng điện. Ở đây em đang muốn hỏi là về kỹ thuật các cách trên sai đúng thế nào và ưu nhược điểm ra sao thôi ah. Em có tháo 1 cái xuyến ra đầu 18,5-0-18,5 nó làm theo cách 1 bác ah.

 

Cách 2 chuẩn ạ, cách 1 tại 2 điểm tách ra = 0v ạ. Cháu xin được dự là cục xuyến ấy có 2 đầu cuối và đầu đầu đặt cùng tại 1 vị trí nên chú bị nhầm một chút, chú có tháo ra và xem nó có chập đôi dây không ạ, hoặc chú kiểm tra cục xuyến ấy ... Còn sài được không ạ

 

Mình vừa tháo tối qua xong mà. Dây nó là dây chập đôi quấn một lèo luôn. Lấy 1 đầu chập đôi làm CT còn đầu kia được tách ra. Sáng sớm nay mình đã thử quấn vào giống i như nó thử 1 cuộn xem sao. Lấy đồng hồ đo vẫn thấy áp ra đủ 13,5-0-13,5. Tại vì không phải là người đi sâu vào lý thuyết nên mình chỉ suy luận thế này thôi: Sơ và thứ không liên hệ với nhau về điện mà chỉ liên hệ về từ. Từ thông trong cuộn sơ sẽ móc vòng sang cuộn thứ và cảm ứng tạo ra dòng điện bên thứ cấp.

 

Cuộn nào áp thấp thì chập đôi quấn được (cỡ vài chục vôn trở lại) rồi tách lấy điểm 0 V, chứ áp cao thì dễ cháy nổ lắm.