Máy biến áp là gì? Cấu tạo và công dụng của máy biến áp. Máy biến áp hiểu theo nghĩa cơ bản là máy có chức năng biến đổi điện áp xoay chiều. Có thể tăng hoặc giảm mức điện áp ban đầu tuỳ thuộc vào cấu tạo, tính năng của nó.
Máy biến áp là gì? Tính năng của nó như thế nào?
Máy biến áp gồm có một cuộn dây sơ cấp và một hay nhiều cuộn dây thứ cấp liên kết với nhau qua trường điện từ. Khi đưa dòng điện với điện áp xác định vào cuộn sơ cấp, nó sẽ sinh ra trường điện từ. Theo định luật cảm ứng Faraday thì trường điện từ tạo ra dòng điện cảm ứng ở các cuộn thứ cấp. Để đảm bảo sự truyền đưa năng lượng thì bố trí mạch dẫn từ qua lõi cuộn dây. Vật liệu dẫn từ phụ thuộc tần số làm việc.
Nếu 1 cuộn dây được đặt vào một nguồn điện áp xoay chiều [cuộn dây sơ cấp], thì sẽ có một từ thông sinh ra với biên độ phụ thuộc vào điện áp sơ cấp và số vòng dây quấn sơ cấp.
Với tỷ số tương ứng giữa số vòng dây quấn sơ cấp và thứ cấp chúng ta sẽ có tỷ lệ tương ứng giữa điện áp sơ cấp và thứ cấp.
Cấu tạo cơ bản về máy biến áp:
Máy biến áp là gì? Và cấu tạo của nó như thế nào? Nó có 1 số bộ phận chính bao gồm: Lõi thép [mạch từ], dây cuốn và vỏ máy.
Lõi thép của máy biến áp bao gồm các lá thép kỹ thuật điện có chức năng dẫn từ thông đồng thời làm khung để đặt dây cuốn.
Dây quấn của máy biến áp có nhiệm vụ truyền dẫn năng lượng, được làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm. Với biến áp quấn bằng dây đồng sẽ dẫn điện tốt hơn, tránh bị oxi hoá, giúp biến áp được bền hơn.
Vỏ máy biến áp thường được làm bằng nhựa hoặc sắt, thép,…tuỳ vào từng mục đích khác nhau người ta thiết kế các loại vỏ khác nhau.
Nguyên lý hoạt động chung của máy biến áp:
Dây quấn 1 có N1 vòng dây và dây quấn 2 có N2 vòng dây được quấn trên lõi thép của máy biến áp.
Khi đặt một điện áp xoay chiều U1 vào dây quấn 1 [cuộn sơ cấp], sẽ có dòng điện i1 chạy trong dây quấn 1.
Trong lõi sinh ra từ thông Φ móc vòng với cả hai dây quấn 1 và 2, cảm ứng ra các sức điện động e1 và e2.
Dây quấn 2 [cuộn thứ cấp] có sức điện động e2, sẽ sinh ra dòng điện i2 đưa ra tải với điện áp xoay chiều u2.
Như vậy năng lượng của dòng điện xoay chiều đã được truyền từ dây quấn 1 sang dây quấn 2.
Nếu N2> N1 thì U2 > U1, I2< I1: máy tăng áp.
Nếu N2< N1 thì U2 < U1, I2> I1: máy giảm áp.
Công dụng, tính năng của máy biến áp:
Máy biến áp có thể dùng để tăng điện áp từ máy phát điện lên đường dây tải điện để đi xa, và giảm điện áp ở cuối đường dây để cung cấp cho tải.
Ngoài ra, chúng còn được dùng trong các lò nung, hàn điện, đo lường hoặc làm nguồn điện cho các thiết bị điện, điện tử.
Những loại biến áp nhỏ mà chúng ta dễ thấy và hay thấy nhất đó là những chiếc sạc điện thoại. Máy biến áp nhỏ được tích hợp trong chiếc sạc để hạ áp từ 220V xuống 5V và chỉnh lưu sang nguồn một chiều để sạc được pin.
Máy biến áp với đời sống hiện nay và nhu cầu sử dụng của nó:
Hiện nay, với công nghệ ngày càng phát triển, thì hầu hết các thiết bị điện được chuyển sang nguồn điện thấp hơn nguồn 220V cho an toàn. Do sự phát triển về xã hội và chuộng đồ ngoại nên nhu cầu sử dụng máy biến áp 1 cao, chính vì thế máy biến áp là thiết bị không thể thiếu trong hầu hết các gia đình.
Chính vì sự yêu thích các thiết bị điện – điện tử của ngoại ngày 1 tăng, với kinh nghiệm hơn 10 năm trong ngành sản xuất các thiết bị bảo vệ điện, chúng tôi đã nghiên cứu các loại máy biến áp đổi điện 1 pha và 3 pha phù hợp với các mục đích của người sử dụng hay các doanh nghiệp…
Trên đây là bài viết:”Máy biến áp là gì? Cấu tạo và tính năng của máy biến áp” của chúng. Nếu quý khách hàng cần mua máy biến áp theo quy chuẩn hoặc theo yêu cầu, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được đặt hàng sớm nhất.
Mọi chi tiết vui lòng liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ:
CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ TIÊU CHUẨN VIỆT
Địa chỉ: Cụm 4 – Sơn Đồng – Hoài Đức – Hà Nội.
Điện thoại cố định: 024.8585.5878.
Điện thoại di động: 096.888.7641 / 0982.591.046.
Một trong những thiết bị điện tử phổ biến hiện nay là máy biến áp. Chắc hẳn trong các bài học vật lý cấp 2, cấp 3, bạn đã được tìm hiểu về loại dụng cụ này? Tuy nhiên, còn nhiều người chưa hiểu rõ về máy biến áp là gì, cấu tạo của máy biến áp cũng như nguyên lý làm việc… và ứng dụng tuyệt vời của chúng trong đời sống. Vậy thì máy biến áp là thiết bị dùng để làm gì?
Máy biến áp là gì?
Máy biến áp được viết tắt là MBA, đây là một thiết bị điện quan trọng trong đời sống. Chúng làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tác dụng chính để biến đổi dòng điện từ đó sử dụng tương thích với dòng điện xoay chiều mà không làm thay đổi tần số sử dụng.
Hiện nay, máy biến áp được sử dụng nhiều là loại máy 3 pha, thiết bị này được lắp đặt ở những địa điểm cần nguồn năng lượng lớn như chung cư, nhà cao tầng, hệ thống trạm biến áp…
Cấu tạo máy biến áp
Để hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, máy biến áp cần có cấu tạo gồm 3 phần chính: Lõi thép, dây cuốn và lớp vỏ.
Cấu tạo 3 phần đầy đủ của một máy biến áp
Lõi thép gồm phần đặt dây quấn, hay còn gọi là trụ và phần để nối liền trụ nhằm tạo thành một tổng thể mạch điện kín, được gọi là gông.
Nguyên liệu để tạo nên bộ phận này là các lá sắt mỏng và được ghép với nhau theo nguyên lý cách điện.
Hệ thống dây cuốn được làm từ đồng hoặc nhôm có bọc cách điện bên ngoài với công dụng chính để truyền tải năng lượng vào hoặc ra.
Chất liệu làm nên vỏ máy là từ nhựa, gỗ hoặc gang cao cấp. Điều này nhằm bảo vệ máy khỏi các tác động từ bên ngoài.
Có thể bạn quan tâm : cách đo dòng điện xoay chiều
Nguyên lý làm việc của máy biến áp
Máy biến áp được hoạt động theo nguyên lý như sau: Đầu tiên, cuộn dây sơ cấp tạo ra dòng điện sau khi đóng mạch điện ở nguồn sơ cấp, khi đó lõi sắt tạo nên hiện tượng biến thiên dòng điện làm cuộn dây thứ cấp tạo nên một hiệu điện thế, gọi là hiệu điện thế thứ cấp. Đây là hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Bạn có thể thay đổi độ mạnh yếu của nguồn điện bằng việc tăng giảm số vòng dây dẫn trong các cuộn dây.
Cụ thể nếu số vòng dây thứ cấp [N2] > Số vòng dây sơ cấp [N1] thì hiệu điện thế thứ cấp lớn hơn sơ câp, đây gọi là mấy tăng áp. Ngược lại nếu N2 < N1 thì đây chính là máy hạ áp.
Các loại máy biến áp phổ biến nhất hiện nay là gì?
Hiện nay có 5 loại máy biến áp nổi bật, tùy thuộc vào mục đích sử dụng để bạn lựa chọn sản phẩm cho phù hợp.
- Máy biến áp điện lực có tác dụng chính là nhằm truyền tải và phân phối công suất điện cho hệ thống toàn nguồn điện.
- Máy biến áp chuyên dụng dùng cho các địa điểm cần nguồn điện lớn như lò luyện kim, hệ thống máy áp hàn điện…
- Máy biến áp tự ngẫu sử dụng biến áp trong quy mô nhỏ thường phù hợp sử dụng cho động cơ điện xoay chiều.
- Máy biến áp có tác dụng giảm áp là máy biến áp đo lường.
- Tác dụng chính nhằm thí nghiệm các điện áp cao là loại máy biến áp thí nghiệm.
Công dụng của máy biến áp trong đời sống và sản xuất là gì?
Công dụng chính của máy biến áp dùng để tăng điện áp từ máy phát điện ở nguồn chính lên đường dây tải điện và khi đến các khu vực hộ gia đình, điện áp sẽ được giảm xuống để phù hợp với mục đích tiêu thụ hàng ngày.
Thiết bị này được ứng dụng trong sinh hoạt hàng ngày, các lò nung với điện áp cao, ứng dụng cho hệ thống thiết bị điện tử hay thiết bị điện khác.
Một dạng phổ biến thường thấy của máy biến áp là các máy biến áp dùng trong phụ kiện điện thoại [sạc điện]. Chúng có tác dụng hạ hiệu điện thế cao 220 V xuống còn 5V.
Máy biến áp giúp hoạt động tiêu thụ điện tiết kiệm được lượng điện năng lớn, đặc biệt bảo vệ các thiết bị sử dụng điện hàng ngày. Nhờ đó, hiện tượng cháy nổ và hỏng hóc được giảm đi đáng kể.
Các loại máy biến áp
Hiện nay có nhiều cách để phân loại máy biến áp, dưới dây là một số cách chính:
- Xét về cấu tạo, có 2 loại máy chính là máy một pha biến áp và máy biến áp 3 pha.
- Theo chức năng, công dụng của sản phẩm gồm có: máy hạ áp và máy tăng áp.
- Theo hình thức ngắt điện gồm có: Máy biến áp lõi dầu, máy sử dụng lõi không khí.
- Theo tính năng thực hiện có 4 dòng chính: máy điện lực, máy áp hàn, máy biến áp xung và máy biến áp chuyên cho dân dụng sử dụng.
- Về mối quan hệ với cuộn dây, máy biến áp tự ngẫu và máy biến áp cảm ứng hiện đại.
Máy biến áp 3 pha – thiết bị điện có nhiều tính năng vượt trội
Máy biến áp 3 pha gồm 3 cuộn dây dẫn, vì vậy nên có tên như vậy. Về cấu tạo, máy biến áp 2 pha gồm:
- Lõi thép với đặc điểm chính như sau: 3 trụ để tiến hành quấn dây và gông, nhờ đó có thể tạo thành một mạch điện kín. Nguyên liệu phổ biến để tạo nên lõi thép là lá thép kỹ thuật điện với các mặt được phủ sơn cách điện. Sau đó, được ghép lại tạo thành hình trụ.
- 6 cuốn dây đồng quấn lại tạo thành dây cuốn 3 pha. Chúng được bọc cách điện và quấn quanh trụ dây. Nhiệm vụ chính dùng để nhận và truyền năng lượng trong quy trình vận hành sản phẩm.
- Vỏ máy là một bộ phận có cấu tạo đặc thù với nhựa cao cấp. Công dụng chính dùng để bảo vệ và duy trì cũng như tăng tuổi thọ và độ bền cho sản phẩm. Mỗi một dòng sản phẩm máy biến áp 3 pha có thể có sự khác biệt ít nhiều trong cấu tạo và cách vận hành sản phẩm.
Nguyên lý làm việc của máy biến áp 3 pha
Máy hoạt động dựa trên 2 hiện tượng vật lý là từ trường của dòng điện tạo ra khi chạy trong dây dẫn và sự biến thiên của dòng điện cảm ứng.
Việc hiểu nguyên lý hoạt động đóng vai trò quan trọng. Nhờ đó, bạn hiểu đúng cách vận hành để có thể giúp máy hoạt động đúng năng suất và hiệu suất công việc hơn.
Máy biến áp 3 pha có những loại nào?
Máy biến áp có nhiều cách phân loại như dựa vào điện áp, môi trường lõi máy hoặc đặc điểm cuộn dây dẫn. Dưới đây là 3 loại máy điển hình:
- Máy biến áp 3 pha kín: Nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng giãn nở. Lúc này, nếu nhiệt độ tăng cao, các cánh máy sẽ nở ra, từ đó thổi không khí qua các cánh máy để giúp hạ nhiệt.
- Máy biến áp 3 pha kiểu hở: Đặc điểm gồm bình dầu phụ, cánh tản nhiệt dạng nan. Loại máy này khác máy 3 pha kín ở đặc điểm sản phẩm ở bình dầu phụ.
- Máy biến áp khô: Tên gọi khác là máy biến áp nhựa đúc, nguyên tắc nằm ở việc chịu áp lực bởi không khí. Đây là loại máy hiện đại, được sản xuất để cải thiện 2 dòng sản phẩm trước đó.
Ứng dụng máy biến áp 3 pha
- Máy biến áp 3 pha có tác dụng chính là truyền tải năng lượng hoặc biến đổi dòng điện xoay chiều từ điện áp này sang điện áp khác & giữ nguyên tần số đầu vào.
- Mục đính chính của các máy biến áp là giảm từ điện áp cao từ cao thế – xuống trung thế – xuống hạ thế để phục vụ sản xuất công nghiệp và dân dụng.
- Máy biến thế 3 pha còn được dùng để khởi động các động cơ có công suất lớn
Máy biến áp 1 pha
Máy biến áp 1 pha còn được gọi là biến thế có nguyên lý hoạt động tương tự như máy biến áp 3 pha nhưng được sử dụng trong công nghiệp nhẹ hoặc các hộ gia đình là chủ yếu. Máy biến áp 1 pha có cấu tạo đơn giản và công suất nhỏ hơn so với biến áp 3 pha nên có một tên gọi khác máy biến áp công suất.
Công dụng của máy biến áp 1 pha
Máy biến áp 1 pha vẫn là tăng hoặc giảm điện áp đầu vào so với đầu ra của điện áp xoay chiều. Một chức năng khác không kém phần quan trọng là ổn áp đầu ra để truyền tải đến các mạng lưới điện trong hộ gia đình.
Biến thế 1 pha có điện áp từ 380Vac – 400Vac và được chuyển đổi thành điện áp thành 230Vac của dân dụng, các hộ gia đình hoặc sản xuất nhỏ. Trong khác hộ gia đình hay dùng ổn áp thì đây cũng là một máy biến áp một pha cỡ nhỏ giúp duy trì và ổn định điện áp trong nhà giúp các thiết bị điện hoạt động ổn định.
Cách sử dụng máy biến áp 1 pha
- Chọn máy biến áp 1 pha có các đồng hồ hiển thị điện áo [ Voltage ], dòng điện [ A ]
- Dòng điện tải của máy biến áp 1 pha phải luôn lớn hon tổng tải của nhà sử dụng điện
- Điện áp vào [ Input ] đúng với điện áp hạ trạm của điện lực. Vd : 230Vac – 50-60Hz
- Điện áp ra [ Output ] : điện áp vào thiết bị điện trong nhà phải đúng với nhau. Vd 230Vac hoặc 110Vac
- Bật công tắc ON trên máy biến áp sau khi kết nối lưới điện vào máy biến áp & máy biến áp với CB tổng của hệ thống điện.
Ở bài viết này, bạn đã được cung cấp các thông tin quan trọng về máy biến áp như khái niệm, nguyên lý hoạt động, cách thức vận hành cùng cơ chế và phân loại các sản phẩm máy biến áp phổ biến hiện nay. Đối với một số người, có thể đây còn là những khái niệm khá mới, tuy nhiên hãy chịu khó đọc và tìm hiểu kỹ, bạn sẽ thấy chúng không hề khó hiểu. Ngược lại, các kiến thức này sẽ đem đến nhiều thông tin bổ ích và hữu ích đến quý bạn đọc. Đặc biệt, với những bạn thuộc ngành cơ khí, điện, sửa chữa máy móc… Nếu có thêm bất cứ thông tin cần được giải đáp, hãy liên hệ với chúng tôi để được giải đáp nhanh chóng nhất nhé!