Một máy biến áp một pha có U1 =220V; N1 =400 vòng; U2=110V; N2=200 vòng. Khi điện áp sơ cấp giảm U1=200V để giữ U2 không đổi, nếu số vòng dây N1 không đổi thì phải điều chỉnh cho N2 bằng bao nhiêu?
Một máy biến áp lí tưởng đang hoạt động. Gọi \[{U_1}\] và ${U_2}$ lần lượt là điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp và ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở. Nếu máy biến áp này là máy tăng áp thì
A.
\[\dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} < 1\]
B.
$\dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} > 1$
C.
\[\dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = 1\]
D.
${U_2} = \dfrac{1}{{{U_1}}}$.
Khi lựa chọn mua máy biến áp thì người tiêu dùng quan tâm nhất đếm vấn đề tỉ số của thiết bị này. Vậy tỉ số và công thức máy biến áp được tính như thế nào? Để tìm ra câu trả lời, mời các bạn theo dõi lời giải sau đây.
Máy biến áp dùng để làm gì?
Máy biến áp là thiết bị dùng để thay đổi điện áp của dòng điện xoay chiều nhưng không hề làm biến đổi tần số.
>>> Tham khảo thêm: Trạm biến áp là gì?
Cấu tạo máy biến áp
Cấu tạo máy biến áp gồm có:
Lưu ý: số vòng dây ở cuộn sơ cấp và thứ cấp bắt buộc phải khác nhay, tùy từng kiểu máy à N1 có thể lớn hoặc nhỏ hơn N2.
Cuộn dây sơ cấp được nối với mạch điện xoay chiều, cuộn dây thứ cấp được nối với tải tiêu thụ điện. Máy biến ấp còn phần lõi làm từ các lá sắt dát mòng được ghép lại với nhau và cách điện để ngăn dòng Fu-cô cũng như tăng cường từ thông qua mạch điện.
Nguyên tắc hoạt động máy biến áp
Khi đặt điện áp xoay chiều với tần số f tại 2 đầu cuộn dây sơ cấp sẽ tạo ra sự biến thiên từ thông ở 2 cuộn dây. Từ thông này được ký hiệu là φvớiφ = φ0cosωt. Từ thông qua cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp lần lượt là φ1 vàφ2, vớiφ1 = N1φ0cosωt,φ2 = N2φ0cosωt.
Lúc này, ở cuộn dây thứ cấp sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng gọi là e2 có biểu thức. Vậy, nguyên lý hoạt động của máy biến áp là dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
>>> Mời xem thêm: Cấu tạo, nguyên lý làm việc máy biến áp 1 pha
Xét biến áp lý tưởng có số vòng cuộn sơ cấp là N1, số vòng cuộn thứ cấp là N2, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp là U1, điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp là U2.
U2 / U1 = N2 / N1.
Nếu N2 > N1 thì U2 > U1: Ta gọi máy này là máy tăng áp.
Nếu N2 < N1 thì U2 < U1: Ta gọi máy này là máy hạ áp.
Công suất máy biến áp :
S = P + jQ, P = [3] UIcosφ, Q = [3] UIsinφ.
Tổn thất công suất Δ S=[Pr+Qx]/Udm
Với công thức máy biến áp nêu trên các bạn có thể dễ dàng tính được tỉ số của máy biến áp. Chúc các bạn thành công!
>>> Liên kết hữu ích: Máy biến áp phân phối là gì
Máy biến áp là một thiết bị không thể thiếu khi sử dụng các loại máy móc, đặc biệt là các loại máy hiện đại được nhập khẩu từ nước ngoài. Ở bài viết trước chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về khái niệm, cấu tạo và phân loại máy biến áp. Với bài viết này BKAII sẽ cùng các bạn có những nghiên cứu chi tiết hơn nữa về nguyên lí hoạt động cũng như công dụng của máy biến áp nhé!
Nhắc lại một chút, máy biến áp hiểu theo một cách đơn giản nhất. Nó là một cái 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 của nó. Ngày nay nhu cầu sử dụng máy biến áp tăng lên nhanh chóng bởi những vai trò quan trọng của chúng với hệ thống máy móc.
Nguyên lí hoạt động
- 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 dây quấn 1 [dây quấn 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 [dây quấn 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 máy biến áp
Máy biến áp dùng để tăng điện áp từ máy phát điện lên đường dây tải điện 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 ta dễ thấy nhất đó chính là một phụ kiện mà chúng ta vẫn sử dụng hàng ngày, 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 pin.
Hiện nay, với công nghệ ngày càng phát triển, các thiết bị điện dần chuyển sang nguồn điện thấp hơn nguồn 220V cho an toàn nên những chiếc máy biến áp lại càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng. Máy biến áp điều chỉnh điện áp dùng trong gia đình giúp bảo vệ đồ dùng điện và an toàn hơn cho con người khi sử dụng điện, là thành phần thiết yếu của hệ thống truyền tải điện và thường là tài sản giá trị nhất trong trạm biến áp. Như vậy, máy biến áp không những có vai trò quan trọng trọng các hệ thống lớn như nhà máy xí nghiệp mà chúng còn có tác dụng lớn khi đảm bảo an toàn cho hộ gia đình sử dụng các thiết bị điện.
So sánh biến áp thường và biến áp xung
Dễ dàng nhận thấy hai loại biến áp này đều có cấu tạo về cơ bản là giống nhau. Chúng đều có cuộn sơ cấp, thứ cấp và lõi sắt.
Tuy nhiên hai loại biến áp này cũng tồn tại những điểm khác biệt nhất định. Biến áp thường ta thấy chúng thường được dùng ở tần số thấp, lõi sắt Silic được chẻ ra làm nhiều lá có độ dày 0.35 đến 0.5mm và điện cảm hay điện dung kí sinh đều không quan trọng.
Không giống như vậy, biến áp xung làm việc với tần số cao, ở sườn dùng lõi sắt thông thường không được mà phải dùng vật liệu sắt có tổng trở cao cỡ Ferit, đặc tính từ trễ là hình chữ nhật. Biến áp xung khi quấn phải tuân thủ không được để điện cảm hay điện dung lớn.
Xem thêm:
Trên đây là một vài tìm hiểu chi tiết hơn nữa về nguyên lí hoạt động cũng như công dụng máy biến áp. Đặc biệt là những so sánh cơ bản giữa biến áp thường và biến áp xung. Hi vọng với bài viết này các bạn đã có thêm cho mình những tìm hiểu thú vị và có ích cho việc học tập, làm việc. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì các bạn cứ liên hệ BKAII nhé!
"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"