Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động máy biến áp

Máy biến áp là một thiết bị điện quan trọng trong lĩnh vực truyền tải và phân phối điện năng, sản xuất công nghiệp, hệ thống điện dân dụng. Mặc dù vậy nhưng không phải ai cũng có những hiểu biết đúng về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp. Chính vì vậy, trong bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ thông tin tới bạn đọc cần tìm hiểu về máy biến áp là gì?, về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của loại máy vô cùng phổ biến này.

Máy biến áp là gì?

Máy biến áp (hay Máy biến thế) là một thiết bị điện từ tĩnh, hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp xoay chiều U1 thành điện áp xoay chiều U2 với tần số không thay đổi (f1 = f2).

Máy biến áp chỉ biến đổi được hệ thống điện xoay chiều hoặc dòng điện biến đổi xung. Điện áp sau khi biển đổi có thể tăng hoặc giảm tùy theo yêu cầu, mục đích sử dụng tức U2 có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn U1.

Cấu tạo của máy biến áp

Cấu tạo của máy biến áp gồm có 3 bộ phận chính là mạch từ, dây quấn và vỏ máy.

Cấu tạo máy biến áp
Cấu tạo máy biến áp

– Mạch từ:

Mạch từ (lõi từ) của máy biến áp có tác dụng để dẫn từ thông chính của máy, được ghép từ những lá thép kỹ thuật điện là loại vật liệu dẫn từ tốt.
Để giảm dòng điện xoáy Fulco trong lõi thép, người ta thường dùng lá thép kỹ thuật điện mỏng, và được sơn cách điện giữa các lá thép kỹ thuật điện

Phần mạch từ có đặt dây quấn được gọi là trụ, phần mạch từ khép với các trụ thành một vòng khép kín gọi là gông.

– Dây quấn:

Dây cuốn máy biến thế cũng chi làm 2 loại: sơ cấp và thứ cấp

  • Dây quấn sơ cấp: là dấy quấn đầu vào máy biến áp hay nhận năng lượng từ lưới
  • Dây quấn thứ cấp: cung cấp điện áp đầu ra cho phụ tải

Dây cuốn của máy biến áp được chế tạo bằng đồng hoặc nhôm, có tiết diện tròn hoặc hình chữ nhật được bọc cách điện ở bên ngoài.

– Vỏ máy

Vỏ máy biến áp được dùng bằng các vật liệu: nhựa, gỗ, gang thép… hoặc tôn mỏng tùy thuộc vào thiết bị bảo vệ bên trong máy.

Ngoài ra với những máy công suất lớn có thêm bộ phận làm mát, sứ cách điện, thiết bị an toàn, chống cháy nổ…

Bộ phận làm mát của máy biến áp có sự khác nhau tùy thuộc vào từng loại máy. Với những máy biến áp có công suất nhỏ thì được làm mát bằng không khí, còn đối với máy biến áp lớn thì được làm mát bằng dầu, và vỏ thùng có cánh tản nhiệt.

Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp

Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp là dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi đặt điện áp xoay chiều ở 2 đầu cuộn dây sơ cấp, sẽ gây ra sự biến thiên từ thông ở bên trong cuộn dây sơ cấp. Nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ mà cuộn thứ cấp cũng xuất hiện từ thông biến thiên, khi đó cuộn thứ cấp sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng và sinh ra dòng điện, điện áp ở đầu ra.

Để hình dung rõ hơn hãy xem phần giải thích kỹ hơn bằng hình ảnh minh họa dưới đây:

Nguyên lý hoạt động máy biến áp
Nguyên lý hoạt động máy biến áp

Cuộn dây N1 và cuộn dây N2 được quấn trên lõi thép khép kín. Đặt một điện áp xoay chiều U1 vào cuộn dây N1, trên cuộn dây này sẽ xuất hiện dòng điện I1 chạy trong dây dẫn, đồng thời trong dây dẫn sẽ xuất hiện từ thông móc vòng cho cả hai cuộn N1 và N2. Cuộn dây N2 được nối với tải thì trên cuộn N2 sẽ xuất hiện dòng điện I2 với điện áp U2. Như vậy, năng lượng của dòng điện xoay chiều đã được truyền từ dây quấn 1 sang dây quấn.

Ứng dụng máy biến áp

Từ công thức kinh điển tính công suất điện:

P = U.I

Thực tế cho thấy điện từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ thường phải qua một quãng đường xa. Mà trên dây dẫn luôn có một điện trở suất làm tổn hao điện, vì vậy đoạn đường càng xa thì tổn hao càng lớn. Biện pháp tăng điện áp là phương pháp kinh tế nhất để truyền tải và phân phối điện năng đi xa.

Máy biến áp có vai trò quan trọng trong việc truyền tải và phân phối điện năng. Việc có thể biến đổi được điện áp máy biến áp còn làm nguồn cho các thiết bị công nghiệp, điện tử, hàn điện… Ngoài ra, chúng còn được dùng trong các thiết bị đo lường,hàn điện

Máy biến áp MBT
Máy biến áp MBT

Bảng giá máy biến áp

Máy biến áp là thiết bị quan trọng trong các công trình điện công nghiệp hay dân dụng. Vì vậy để lựa chọn được máy biến áp tốt cần những hiểu biết về những tiêu chuẩn kỹ thuật cũng như thương hiệu xuất sứ máy.

Các nhà sản xuất máy biến áp hiện nay trên thì trường thì rất đa dạng, từ xuất sứ trong nước cho đến nhập khẩu từ nước ngoài. Tùy theo nhu cầu sử dụng và tài chính mà bạn có thể chọn các dòng máy biến áp do trong nước sản xuất hay nhập khẩu. Những năm gần đây các nhà sản xuất trong nước như MBT, EEMC, DTEC… cũng đầu tư phát triển và nâng cao năng lực, chất lượng máy. Đồng thời giá máy biến thế cũng cạnh tranh hơn so với ngoại nhập tham khảo bảng báo giá máy biến áp tại đây

Trên đây là toàn bộ thông tin về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp, hy vọng những thông tin trên hữu ích đối với các bạn đọc!

Bài viết hay. Chia sẻ ngay!