Đối với ngành điện công nghiệp và một số lĩnh vực khác thì máy biến áp là một thiết bị không thể thiếu. Máy biến áp được ứng dụng một cách rộng rãi trong các bài toán điện năng. Để hiểu rõ hơn về thiết bị này, hôm nay BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu về khái niệm, cấu tạo cũng như cách phân loại cơ bản của máy biến áp nhé!
Nhắc đến máy biến áp ta sẽ nghĩ ngay đến một loại máy có chức năng biến đổi điện áp xoay chiều, nó có thể tăng hoặc giảm mức điện áp ban đầu tùy theo cấu tạo của nó. Máy biến áp ngày nay thường được gọi với tên ngắn gọn là biến áp. Hiểu một cách chính xác, máy biến áp là một thiết bị điện từ loại tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, 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. Hay ta có thể hiểu một cách đơn giản hơn, máy biến áp là thiết bị điện dùng cảm ứng điện từ để truyền, đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện theo một nguyên lí nhất định. Đôi khi hay có sự nhầm lẫn về chức năng của máy biến áp, trên thực tế máy biến áp chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc phân phối năng lượng chứ không làm biến đổi năng lượng.
Hiện nay người sử dụng có nhu cầu sử dụng các máy móc, thiết bị hiện đại từ nước ngoài về. Với nhiều máy móc được sản xuất ở nước ngoài thường có những mức điện áp định mức khác nhau không giống với mức điện áp phổ biến ở Việt Nam. Như vậy muốn sử dụng những chiếc máy móc nhập ngoại này cần phải sử dụng đến những chiếc máy biến áp. Qua đó ta thấy được vai trò không thể thiếu của những chiếc máy biến áp trong các hệ thống sử dụng nhiều máy móc.
Cấu tạo máy biến áp
Máy biến áp có cấu tạo chung gồm 3 bộ phận chính ta có thể dễ dàng nhận thấy đó chính là lõi thép, dây quấn và vỏ máy.
- Lõi thép: Lõi thép gồm có trụ và gông. Trụ là phần để đặt dây quấn còn gông là phần nối liền giữa các trụ để tạo thành một mạch từ kín. Lõi thép của máy biến áp được chế tạo từ nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với nhau và thường được chế tạo bằng các vật liệu dẫn từ tốt. Lõi thép có chức năng dẫn từ thông đồng thời làm khung để đặt dây cuốn. Đối với các loại biến áp dùng trong lĩnh vực thông tin, tần số cao thường được cấu tạo bởi các lá thép permalloy ghép lại.
- Dây quấn hay cuộn dây: thường được chế tạo bằng đồng hoặc nhôm bên ngoài bọc cách điện để nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra. Với biến áp quấn bằng dây đồng thì sẽ dẫn điện tốt hơn, tránh được ôxi hoá, tăng tuổi thọ của biến áp. Phần có nhiệm vụ nhận năng lượng vào nối với mạch điện xoay chiều được gọi là cuộn dây sơ cấp, còn phần có nhiệm vụ truyền năng lượng ra nối với tải tiêu thụ được gọi là cuộn dây thứ cấp. Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy mà có thể N1 > N2 hoặc ngược lại.
- Vỏ máy: Tùy theo từng loại máy biến áp mà chúng được làm bằng các chất liệu khác nhau. Chúng thường được làm từ nhựa, gỗ, thép, gang hoặc tôn mỏng, có công dụng để bảo vệ các phần tử của máy biến áp ở bên trong nó, bao gồm: nắp thùng và thùng. Nắp thùng để đậy trên thùng.
Phân loại máy biến áp
Cũng giống như nhiều các thiết bị điện khác, ta cũng có nhiều cách để phân loại máy biến áp.
- Theo cấu tạo ta sẽ phân chia thành máy biến áp một pha và máy biến áp ba pha
- Theo chức năng có máy biến áp hạ thế và máy biến áp tăng thế
- Theo cách thức cách điện: máy biến áp lõi dầu, máy biến áp lõi không khí,…
- Theo mối quan hệ cuộn dây ta chia thành biến áp tự ngẫu và biến áp cảm ứng
- Theo nhiệm vụ: máy biến áp điện lực, máy biến áp cho dân dụng, máy biến áp hàn, máy biến áp xung,…
Ngoài ra cũng có thể phân loại dựa vào công suất hay hiệu điện thế.
Xem thêm:
Trên đây là một vài tìm hiểu cơ bản về máy biến áp. Hi vọng qua bài viết này bạn đọc đã có thêm một số thông tin thú vị. 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!"
Bài 46: Máy biến áp một pha
Máy biến áp một pha là thiết bị điện tĩnh dùng để biến đổi điện áp của dòng xoay chiều một pha từ cấp này sang cấp khác mà vẫn giữ nguyên tần số
Máy biến áp 1 pha Máy biến áp cao tần
1. Cấu tạo
Cấu tạo của máy biến áp một pha
-
Máy biến áp một pha gồm hai bộ phận chính:
Hình 46.1: Máy biến áp 1 pha dùng trong gia đình
1. Hai ổ lấy điện ra, 2 vôn kế, 3 ampe kế, 4 nút điều chỉnh, 5 aptomat
Hình 46.2: Cấu tạo máy biến áp một pha:
1. Lõi thép, 2. Dây quấn
a. Lõi thép.
-
Lõi thép được làm bằng các lá thép kĩ thuật điện ghép lại thành một khối.
-
Lõi thép dùng để dẫn từ cho máy biến áp.
b. Dây quấn
-
Làm bằng dây điện từ được quấn quanh lõi thép.
-
Máy biến áp một pha thường có hai cuộn dây quấn.
-
Dây quấn sơ cấp: Nối với nguồn điện, có điện áp là U1 và số vòng dây là N1
-
Dây quấn thứ cấp: Lấy điện ra, có điện áp là U2 và số vòng dây là N2
-
2. Nguyên lí làm việc
1. Dây quấn sơ cấp
2. Dây quấn thứ cấp.
3. Lõi thép
-
Đưa điện áp U1 vào dây quấn sơ cấp, trong dây quấn sơ cấp có dòng điện, nhờ cảm ứng điện từ giữa dây quấn sơ cấp và thứ cấp, điện áp lấy ra ở 2 đầu dây thứ cấp là U2
-
Tỉ số điện áp của hai quấn bằng tỉ số vòng dây của chúng:\[\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = k\]
-
Điện áp lấy ra ở thứ cấp U2:\[{U_2} = {U_1}\frac{{{N_2}}}{{{N_1}}}\]
-
k: Hệ số của MBA
-
U2> U1 biến áp tăng N2 > N1
-
U2< U1 biến áp giảm N2 < N1
Ví dụ:
Một máy biến áp giảm áp có U1= 220 v, U2= 110 v, số vòng dây N1 = 460 vòng, N2=230 vòng. khi điện áp sơ cấp giảm, U1=160 v, để giữ U2=110 v không đổi, nếu số vòng dây N2 không đổi thì phải điều chỉnh cho N1 bằng bao nhiêu?
Giả thiết:
-
U1 =220 [V], U2 =110 [V]= u2
-
N1 = 460 [vòng], N2 = 230 [vòng],
-
U1 = 160 [V]
Kết luận:
N1 ?[ N2 không đổi]
Lời giải
\[\begin{array}{l} \frac{{{u_{1'}}}}{{{u_{_{_2}}}}} = \frac{{{N_{1'}}}}{{{N_2}}} = > {N_{1'}} = {u_{1'}}\frac{{{N_2}}}{{{u_2}}}\\ = > {N_{1'}} = 160\frac{{230}}{{110}} = 334
\end{array}\]
-
Vậy số vòng của cuộn sơ cấp là 334 vòng.
3. Các số liệu kĩ thuật.
-
Công suất đinh mức: Pđm [VA, KVA]
-
Điện áp định mức: Uđm [ V, KV]
-
Dòng điện áp định mức:Iđm [ A, KA ]
4. Sử dụng
-
Điện áp đưa vào không được lớn hơn điện áp định mức.
-
Không để máy biến áp làm việc quá công suất định mức.
-
Đặt máy biến áp nơi khô ráo, sạch sẽ, thoáng gió, ít bụi.
-
Thường xuyên vệ sinh và kiểm tra cách điện
Một số máy biến áp
Mô tả cấu tạo của máy biến áp một pha?
Hướng dẫn giải
-
Cấu tạo máy biến áp một pha:
-
Máy biến áp một pha gồm hai bộ phận chính : lõi thép và dây quấn. Ngoài ra còn có vỏ máy, trên mặt có gắn đồng hồ đo điện, đèn tín hiệu và các núm điều chỉnh.
-
Bài 2:
Hãy nêu công dụng của máy biến áp?
Hướng dẫn giải
Máy biếnáp một pha có cấu tạođơn giản sử dụng dễ dàngít hỏng dùngđể tăng hoặc giảmđiệnáp ,được sử dụng trong giađình và trong cácđồ dùngđiện vàđiện tử . Máy biến áp một pha là thiết bị điện dùng để biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều một pha.
Bài 3:
Một máy biến áp một pha có N1= 1650 vòng,N2= 90 vòng .Dây cuốn sơ cấp đấu với nguồn điện áp 220V. Xác định điện áp đầu ra của dây cuốn thứ cấp U2. Muốn điện áp U2 =36V thì số vòng dây của dây cuốn thứ cấp phải là bao nhiêu ?
Hướng dẫn giải
-
Sơ cấp đấu với \[{N_1} \Rightarrow {U_2} = {U_1}.\frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = 220.\frac{{90}}{{1650}} = 12V\]
-
Muốn U2= 36V thì N2= 90x3 = 270 vòng
Như tên tiêu đề của bàiMáy biến áp một pha, sau khi học xong bài này các em cần nắm vững các nội dung trọng tâm sau:
-
Hiểu được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến áp 1 pha.
-
Hiểu được chức năng và cách sử dụng máy biến áp 1 pha.
Máy biến áp 1 pha là thiết bị điện từ tĩnh, hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ biến đổi hệ thống điện U1, I1 thành hệ thống dòng điện U2, I2 và giữ nguyên tần số. Ở máy biến áp thì việc biến đổi điện áp chỉ thực hiện được khi dòng điện là dòng xoay chiều hay biến đổi xung.
Máy biến áp 1 pha có vai trò quan trọng trong các hệ thống cung cấp nguồn cho các thiết bị dân dụng cũng như sản xuất. Tùy theo công dụng mà máy 1 pha chia thành nhiều loại như: Ổn áp, Biến áp xung, máy biến dòng, biến áp đo lường… Để biết sâu chi tiết về thiết bị này hãy cùng Máy biến áp Đông Anh tìm hiểu kỹ hơn nhé. Trước tiên hãy tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy.
Cấu tạo máy biến áp 1 pha
Với máy biến áp [hay máy biến thế] 1 pha thì cấu tạo của máy gồm 2 phần chính đó là mạch từ [lõi thép] và dây quấn
1. Mạch từ :
Lõi thép làm bằng các lá thép kĩ thuật điện [dày từ 0,35mm đến 0,5mm có lớp cách điện bên ngoài] và ghép lại thành mạch vòng khép kín dùng để dẫn từ cho máy. Các mối ghép có thể theo kiểu tù hoặc xen kẽ tạo thành các trụ và gông.
– Trụ là phần lõi thép có lồng dây quấn.
– Gông là phần mạch từ nối liền với các trụ.
2. Dây quấn:
Làm bằng dây điện từ [tráng lớp cách điện] có tiết diện tròn hoặc chữ nhật được quấn trên lõi thép.
Máy biến áp một pha thường có 2 loại dây quấn: đó là dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp
– Dây quấn sơ cấp: nối với nguồn, kí hiệu U1, có N1 vòng dây.
– Dây quấn thứ cấp: lấy điện ra sử dụng, kí hiệu U2, có N2 vòng dây.
Sơ đồ nguyên lý máy biến áp 1 pha
Nguyên lý làm việc
– Khi có điện áp U1 đưa vào cuộn sơ cấp, cuộn sơ cấp có điện. Nhờ sự cảm ứng điện từ gây ra biến thiên từ thông trong lõi thép,từ đó trên cuộn dây thứ cấp sinh ra suất điện động biến thiên. Sự biến thiên từ thông tạo trong cuộn dây thứ cấp 1 hiệu điện thế cảm ứng và sinh ra dòng điện với điện áp U2 khi cuộn thứ cấp nối với phụ tải. Tỉ số giữa điện áp của hai dây quấn bằng tỉ số vòng dây của chúng N1, N2.
– Máy biến áp có U2 >U1 được gọi là máy biến áp tăng áp.
– Máy biến áp có U2 < U1 được gọi là máy biến áp giảm áp.
Máy biến áp một pha hoạt động tuân theo 2 hiện tượng vật lí: Dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường. Sự biến thiên từ thông trong cuộn dây tạo ra 1 hiệu điện thế cảm ứng.
Như vậy hiệu điện thế sơ cấp có thể thay đổi được hiệu điện thế thứ cấp thông qua từ trường. Sự biến đổi này có thể được điều chỉnh qua số vòng quấn trên lõi sắt.
Nếu bỏ qua điện trở của các bộ dây quấn và tổn hao ta có:
U1 = E1 và U2 = E2
K: là tỉ số biến áp
hay là
K>1 Û U1 > U2: Máy biến áp giảm áp.
K>>> Báo giá máy biến áp
>>>>>> Máy biến áp điện lực