Máy biến áp là một thiết bị điện rất quan trọng và ta có thể đã từng bắt gặp nó rất nhiều trong cuộc sống - trên đường phố hay trong chính gia đình mình. Thế nhưng, không phải ai cũng hiểu rõ về cấu tạo hay nguyên lý hoạt động của thiết bị này.
Trong bài viết dưới đây, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về máy biến áp và những vấn đề xoay quanh máy biến áp.
Khái niệm về máy biến áp
Nhiều người thường hiểu nôm na về máy biến áp là loại máy có chức năng biến đổi điện áp xoay chiều theo hướng tăng hoặc giảm mức điện áp ban đầu tùy thuộc vào cấu tạo của máy biến áp đó.
Hiểu một cách chính xác nhất, máy biến áp hay còn gọi là máy biến thế là một thiết bị điện từ loại tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ có thể biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác với tần số không thay đổi.
Một cách hiểu khác, máy biến áp với chức năng thay đổi hiệu điện thế từ trạm cung cấp đến các trạm tiêu thụ, nhằm giảm hiệu điện thế đến một mức nhất định phù hợp với nhu cầu dùng điện và tránh gây nguy hiểm cho người sử dụng cũng như bảo vệ cho các thiết bị điện được hoạt động an toàn và hiệu quả.
Cũng là một thiết bị điện có tác dụng bảo vệ động cơ, mạch điện và các thiết bị điện khỏi bị quá tải nhưng rơ le nhiệt lại có cấu tạo và chức năng hoàn toàn khác. Tham khảo thêm về rơ le nhiệt tại:
>> https://thinhphatict.com/ro-le-nhiet-la-gi
Máy biến áp có cấu tạo như thế nào?
Mặc dù có nhiều loại máy biến áp khác nhau để thực hiện các nhiệm vụ khác nhau nhưng nhìn chung máy biến áp sẽ có cấu tạo cơ bản bao gồm các bộ phận sau:
Lõi thép
Lõi thép của máy biến áp là bộ phận được tạo thành từ các lá thép kỹ thuật điện có khả năng dẫn từ tốt và có bề dày từ 0.35 ÷ 1mm. Mặt ngoài các lá thép được sơn cách điện và được ghép lại với nhau để tạo thành lõi thép.
Lõi thép có chức năng dẫn từ thông và làm khung để đặt dây cuốn. Ở các máy biến áp dùng trong lĩnh vực thông tin hay tần số cao thì lõi thép sẽ được cấu tạo bởi vật liệu mềm và có độ từ thẩm cao ghép lại ví dụ như lá thép permalloy.
Trong lõi thép được phân làm hai phần là:
+ Trụ - phần để đặt dây quấn, và
+ Gong – phần nối liền giữa các trụ để tạo thành mạch từ kín.
Dây quấn
Bộ phận thứ hai của máy biến áp là dây quấn. Đây là bộ phận có chức năng nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra.
Vật liệu tạo thành dây quấn thường là đồng hoặc nhôm có tiết diện tròn hoặc chữ nhật, bên ngoài được bọc cách điện.
Lưu ý: dây quấn bằng đồng thì sẽ có khả năng dẫn điện tốt hơn và có khả năng tránh được tình trạng oxi hóa cao hơn.
Dây quấn bao gồm nhiều vòng dây và lồng vào trụ thép. Giữa các vòng dây, các dây quấn hay giữa dây quấn với lõi thép đều có cách điện bảo vệ.
Một máy biến áp thường sẽ có cấu tạo bởi hai hoặc nhiều dây quấn. Khi các dây quấn đặt trên cùng một trụ thì dây quấn điện áp thấp sẽ được đặt sát trụ thép còn dây quấn điện áp cao thì được đặt bên ngoài với mục đích là để cắt giảm vật liệu cách điện.
Có hai loại dây quấn chính là:
- Dây quấn đồng tâm: Là dây quấn có tiết diện ngang là những vòng tròn đồng tâm. Kiểu dây quấn đồng tâm có:
+ Dây quấn hình trụ - dùng cho cả dây quấn hạ áp và cao áp;
+ Dây quấn hình xoắn – dùng cho dây quấn hạ áp có nhiều sợi chập;
+ Dây quấn hình xoáy ốc liên tục – dùng cho dây quấn cao áp, tiết diện dây dẫn chữ nhật.
- Dây quấn xen kẽ: Là kiểu dây quấn mà các bánh dây cao áp và hạ áp lần lượt xen kẽ nhau dọc theo trụ thép.
Vỏ máy biến áp
Tùy vào từng loại máy biến áp mà vỏ máy biến áp được làm bằng chất liệu khác nhau, có thể bằng nhựa, sắt hoặc thép. Vỏ máy biến áp bao gồm hai bộ phận chính:
Thùng máy biến áp
Là nơi đặt lõi thép, dây quấn và dầu biến áp.
Dầu biến áp có nhiệm vụ tăng cường cách điện và tản nhiệt. Trong quá trình máy biến áp làm việc, một phần năng lượng tiêu hao thoát ra dưới dạng nhiệt làm dây quấn, lõi thép và các bộ phận khác nóng lên.
Dầu biến áp với đặc điểm tạo ra sự đối lưu và truyền nhiệt từ các bộ phận bên trong máy biến áp sang dầu và từ dầu qua vách thùng ra môi trường xung quanh.
Nắp thùng máy biến áp
Là bộ phận dùng để để đậy kín thùng máy biến áp. Trên nắp thùng có các bộ phận như:
+ Sứ ra của dây quấn cao áp và dây quấn hạ áp.
+ Bình dãn dầu (bình dầu phụ) có ống thủy tinh để xem mức dầu.
+ Ống bảo hiểm: Có hình trụ nghiêng, được làm bằng thép, một đầu được nối với thùng, một đầu bịt bằng một đĩa thủy tinh. Trường hợp áp suất trong thùng tăng lên đột ngột, đĩa thủy tinh sẽ bị vỡ, dầu theo đó tràn ra ngoài để bảo vệ máy biến áp.
+ Lỗ nhỏ đặt nhiệt kế
+ Rơ le hơi dùng để bảo vệ máy biến áp
+ Bộ truyền động cầu dao đổi, nối các đầu điều chỉnh điện áp của dây quấn cao áp.
Nguyên lý làm việc của máy biến áp
Máy biến áp hoạt động tuân theo hai hiện tượng vật lý là: Dòng điện đi qua dây dẫn sẽ rạo ra từ trường và sự biến thiên từ thông trong cuộn dây tạo ra một hiệu điện thế cảm ứng hay còn gọi là cảm ứng điện.
Từ đây ta có diễn giải về nguyên lý hoạt động của máy biến áp như sau:
Dây quấn 1 có N1 vòng dây và dây quấn 2 có N2 vòng dây được quấn trên lõi thép.
Khi đặt một điện áp xoay chiều U1 vào dâu quấn 1 ta 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. Theo định luật cảm ứng điện từ, các suất điện động cảm ứng e1 và e2.
Dây quấn 2 có suất điện động e2, sịnh ra dòng điện i2 đưa ra tải với điện áp xoay chiều U2.
Ta thấy, năng lượng của dòng điện xoay chiều đã truyền từ dây quấn 1 sang dây quấn 2.
+ Nếu N2>N1 thì U2>U1 và i2<i1 => máy tăng áp.
+ Nếu N2<N1 thì U2<U1 và i2>i1 => máy giảm áp.
Bạn đã biết thế nào là dòng điện xoay chiều 3 pha chưa? Tham khảo thêm về dòng điện 3 pha tại
>> https://thinhphatict.com/dien-3-pha-la-gi
Có các cách phân loại máy biến áp nào?
Ta có thể phân loại các máy biến áp dựa trên nhiều tiêu chí như:
Phân loại dựa theo cấu tạo: Máy biến áp một pha và máy biến áp ba pha
+ Phân loại theo chức năng: Máy biến áp hạ thế và máy biến áp tăng thế
+ Phân loại theo cách thức cách điện: Máy biến áp lõi dầu, máy biến áp lõi không khí,..
+ Phân loại dựa theo nhiệm vụ thực hiện: Máy biến áp điện lực, máy biến áp dân dụng, máy biến áp hàn, máy biến áp xung,..
+ Phân loại dựa vào công suất hoặc hiệu điện thế.
Ứng dụng của máy biến áp như thế nào?
Máy biến áp được dùng để tăng điện áp từ máy phát điện lên các đường dây tải điện đi xa mà ít gây ra hao phí điện năng hoặc làm giảm điện áp ở cuối đường dây để cung cấp cho tải.
Trên thực tế, máy biến áp thường được lắp đặt trong hộ gia đình hoặc trong các công trình dân dụng lớn như trung tâm thương mại, bệnh viện, các khu nhà cao tầng,.. hay lắp đặt trong các trạm biến áp.
Mỗi loại máy biến áp sẽ đảm nhận những công việc khác nhau nhưng thông thường, các máy biến áp có công suất lớn thường được sử dụng trong một số ngành như công nghiệp luyện kim, điện lực còn các máy biến áp có công suất nhỏ hơn thì sẽ được dùng trong các nhà máy, xí nghiệp với công dụng dùng để đo lường hoặc thí nghiệm.
Trong gia đình, các loại máy biến áp có công suất nhỏ được dùng để điều chỉnh điện áp giúp bảo vệ các đồ dùng điện hoạt động bình thường và bảo vệ cho người khi sử dụng điện.
Rất nhiều gia đình sử dụng đồ dùng điện nhập khẩu từ các nước dùng mức điện áp khác nước ta thì cần thiết phải dùng máy biến áp để điều chỉnh điện áp thì đồ dùng điện đó mới có thể hoạt động an toàn và bình thường.
Một thiết bị có tích hợp máy biến áp với công suất nhỏ mà ta thường dùng đó chính là cục sạc pin điện thoại với nguyên lý hạ áp từ 220V xuống mức điện áp nhỏ hơn 3V, 5V, 12V,.. và chỉnh lưu sang nguồn một chiều để sạc pin.
Là một loại linh kiện điện tử thụ động không thể thiếu trong các mạch lọc, mạch truyền dẫn tín hiệu xoay chiều, tụ điện chắc không còn là thiết bị xa lạ với nhiều người nhưng có những điều rất thú vị xoay quan kinh kiện điện tử này mà nhiều người chưa biết.
Tìm hiểu thêm về tụ điện tại: https://thinhphatict.com/tac-dung-cua-tu-dien
Hiện nay, nhu cầu sử dụng các thiết bị điện có mức điện áp thấp hơn nguồn 220V của người dân ngày một nhiều, máy móc hay thiết bị điện nhập từ các nước khác thường không sử dụng mức điện áp định mức như ở Việt Nam vì thế nhiều gia đình đã trang bị thêm máy biến áp đổi nguồn để có thể sử dụng thiết bị điện an toàn.
Bên cạnh đó, mọi người cũng có ý thức cao hơn về việc bảo vệ an toàn mạng lưới điện bằng cách trang bị các ống bảo vệ dây điện.
Ống thép luồn dây điện Thịnh Phát là sản phẩm được nhiều người tiêu dùng ưa chuộng đặc biệt là các kỹ sư xây dựng, các nhà thầu lớn do có chất lượng cao mà giá thành lại luôn phải chăng và hợp lý.
Để tìm hiểu thêm về dòng ống cách điện Thịnh Phát cùng các loại phụ kiện, vật liệu phụ trợ xây dựng khác vui lòng liên hệ:
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG THỊNH PHÁT
Sản xuất vật tư phụ trợ cơ điện và xây dựng từ năm 2005
Trụ sở chính: Tầng 3, số 152 Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội
Chi nhánh phía Nam: 300B/2, đường ĐT 743, khu phố 1B, P.An Phú, TP.Thuận An, Bình Dương
Nhà máy 1: Lô 5, Yên Phúc, CCN Biên Giang, Phường Biên Giang, Quận Hà Đông, TP. Hà Nội
Nhà máy 2: Lô CN 3-1 CCN Yên Dương, Ý Yên, Nam Định
Hotline: 0936 014 066
Email: info@thinhphatict.com
