MÁY BIẾN ÁP – GIẢI THÍCH CƠ BẢN

MÁY BIẾN ÁP

Máy biến áp là một thiết bị điện, theo nguyên lý cảm ứng điện từ, truyền năng lượng điện từ mạch điện này sang mạch điện khác mà không làm thay đổi tần số. Việc truyền năng lượng thường diễn ra với sự thay đổi điện áp và dòng điện. Máy biến áp tăng hoặc giảm điện áp xoay chiều.

Máy biến áp được sử dụng để đáp ứng nhiều nhu cầu khác nhau. Một số máy biến áp có thể cao vài tầng, giống như loại được tìm thấy ở trạm phát điện hoặc đủ nhỏ để bạn cầm trên tay, có thể được sử dụng cùng với đế sạc cho máy quay video. Bất kể hình dạng hay kích thước như thế nào, mục đích của máy biến áp vẫn giống nhau: chuyển đổi năng lượng điện từ loại này sang loại khác.

Hiện nay có rất nhiều loại máy biến áp khác nhau được sử dụng. Tài nguyên này sẽ xem xét kỹ hơn về Máy biến áp điện, Máy biến áp tự động, Máy biến áp phân phối, Máy biến áp dụng cụ, Máy biến áp cách ly, Máy biến thế tiềm năng và Máy biến dòng điện.

MÁY BIẾN ÁP HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO

Điều quan trọng cần nhớ là máy biến áp không tạo ra năng lượng điện; chúng truyền năng lượng điện từ mạch điện xoay chiều này sang mạch điện xoay chiều khác bằng khớp nối từ. Lõi của máy biến áp được sử dụng để cung cấp đường dẫn điều khiển cho từ thông sinh ra trong máy biến áp bởi dòng điện chạy qua cuộn dây, còn được gọi là cuộn dây. Có bốn phần chính của máy biến áp cơ bản. Các bộ phận bao gồm Kết nối đầu vào, Kết nối đầu ra, Cuộn dây hoặc cuộn dây và Lõi.

Kết nối đầu vào – Phía đầu vào của máy biến áp được gọi là phía sơ cấp vì nguồn điện chính cần thay đổi được kết nối tại điểm này.

Kết nối đầu ra – Phía đầu ra hoặc phía thứ cấp của máy biến áp là nơi nguồn điện được đưa đến tải. Tùy theo yêu cầu của tải mà công suất điện vào tăng hoặc giảm.

Cuộn dây – Máy biến áp có hai cuộn dây, là cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp. Cuộn dây sơ cấp là cuộn dây lấy điện từ nguồn. Cuộn dây thứ cấp là cuộn dây cung cấp năng lượng ở điện áp được biến đổi hoặc thay đổi cho tải. Thông thường, hai cuộn dây này được chia thành nhiều cuộn dây để giảm việc tạo ra từ thông.

Lõi – Lõi máy biến áp được sử dụng để cung cấp đường dẫn được điều khiển cho từ thông được tạo ra trong máy biến áp. Lõi thường không phải là một thanh thép đặc mà là cấu trúc của nhiều tấm hoặc lớp thép mỏng. Công trình này được sử dụng để giúp loại bỏ và giảm nhiệt.

Máy biến áp thường có một trong hai loại lõi: Loại lõi và Loại vỏ. Hai loại này được phân biệt với nhau bằng cách đặt cuộn sơ cấp và thứ cấp xung quanh lõi thép.

Loại lõi – Với loại này, các cuộn dây bao quanh lõi nhiều lớp.
Loại vỏ – Với loại này, các cuộn dây được bao quanh bởi lõi nhiều lớp.

Khi đặt điện áp vào vào cuộn sơ cấp, dòng điện xoay chiều bắt đầu chạy trong cuộn sơ cấp. Khi dòng điện chạy qua, một từ trường thay đổi được thiết lập trong lõi máy biến áp. Khi từ trường này cắt ngang cuộn thứ cấp, điện áp xoay chiều được tạo ra trong cuộn thứ cấp.

Tỷ lệ giữa số vòng dây thực tế trong mỗi cuộn dây là chìa khóa để xác định loại máy biến áp và điện áp đầu ra sẽ là bao nhiêu. Tỷ số giữa điện áp đầu ra và điện áp đầu vào bằng tỷ số số vòng dây giữa hai cuộn dây.

Điện áp đầu ra của máy biến áp lớn hơn điện áp đầu vào nếu cuộn thứ cấp có nhiều vòng dây hơn cuộn sơ cấp. Điện áp đầu ra được tăng lên và được coi là “máy biến áp tăng cường”. Nếu cuộn thứ cấp có số vòng dây ít hơn cuộn sơ cấp thì điện áp đầu ra sẽ thấp hơn. Đây là một “máy biến áp bước xuống”.

CẤU HÌNH BIẾN ÁP

Có các cấu hình khác nhau cho cả hệ thống một pha và ba pha.

Nguồn điện một pha – Máy biến áp một pha thường được sử dụng để cung cấp điện cho nhu cầu chiếu sáng dân dụng, ổ cắm, điều hòa không khí và sưởi ấm. Máy biến áp một pha có thể được chế tạo linh hoạt hơn nữa bằng cách có cả cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp được làm thành hai phần bằng nhau. Sau đó, hai phần của cuộn dây có thể được kết nối lại theo cấu hình nối tiếp hoặc song song.

Nguồn điện ba pha – Nguồn điện có thể được cung cấp thông qua mạch ba pha có máy biến áp trong đó sử dụng bộ ba máy biến áp một pha hoặc sử dụng máy biến áp ba pha. Khi sử dụng một lượng điện năng đáng kể để chuyển đổi nguồn điện ba pha, việc sử dụng máy biến áp ba pha sẽ tiết kiệm hơn. Sự sắp xếp độc đáo của cuộn dây và lõi giúp tiết kiệm rất nhiều sắt.

Delta và Wye được xác định – Có hai cấu hình kết nối cho nguồn điện ba pha: Delta và Wye. Delta và Wye là các chữ cái Hy Lạp thể hiện cách cấu hình các dây dẫn trên máy biến áp. Trong kết nối tam giác, ba dây dẫn được nối từ đầu đến cuối theo hình tam giác hoặc hình tam giác. Đối với wye, tất cả các dây dẫn đều tỏa ra từ tâm, nghĩa là chúng được kết nối tại một điểm chung.

Máy biến áp ba pha – Máy biến áp ba pha có sáu cuộn dây; ba sơ cấp và ba thứ cấp. Sáu cuộn dây được nhà sản xuất kết nối dưới dạng delta hoặc wye. Như đã nêu trước đó, cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp có thể được kết nối theo cấu hình tam giác hoặc wye. Chúng không cần phải được kết nối theo cùng một cấu hình trong cùng một máy biến áp. Cấu hình kết nối thực tế được sử dụng tùy thuộc vào ứng dụng.

CÁC LOẠI MÁY BIẾN ÁP

MÁY BIẾN ÁP
Máy biến áp điện được sử dụng chủ yếu để ghép năng lượng điện từ đường dây cấp điện đến hệ thống mạch điện hoặc với một hoặc nhiều bộ phận của hệ thống. Máy biến áp điện được sử dụng với mạch trạng thái rắn được gọi là máy biến áp chỉnh lưu. Đánh giá của máy biến áp điện được đưa ra dưới dạng điện áp tối đa và khả năng cung cấp dòng điện của thứ cấp

BIẾN ÁP CÁCH LY
Máy biến áp cách ly là một máy biến áp rất độc đáo. Nó có tỷ lệ lượt quay là 1:1. Do đó, nó không tăng hoặc giảm điện áp. Thay vào đó, nó phục vụ như một thiết bị an toàn. Nó được sử dụng để cách ly dây dẫn nối đất của đường dây điện khỏi khung hoặc bất kỳ phần nào của tải mạch. Sử dụng máy biến áp cách ly không làm giảm nguy hiểm hoặc điện giật nếu tiếp xúc với cuộn dây thứ cấp của máy biến áp.

Về mặt kỹ thuật, bất kỳ máy biến áp thực sự nào, dù được sử dụng để truyền tín hiệu hoặc nguồn điện, đều cách ly, vì cuộn sơ cấp và thứ cấp không được kết nối bằng dây dẫn mà chỉ bằng cảm ứng. Tuy nhiên, chỉ những máy biến áp có mục đích chính là cách ly mạch điện (trái ngược với chức năng biến đổi điện áp phổ biến hơn của máy biến áp) mới được mô tả thường xuyên là máy biến áp cách ly.

MÁY BIẾN ÁP PHÂN PHỐI
Máy biến áp phân phối kiểu cực được sử dụng để cung cấp lượng điện năng tương đối nhỏ cho các hộ dân cư. Nó được sử dụng ở cuối hệ thống phân phối của tiện ích điện.

MÁY BIẾN ÁP TỰ ĐỘNG
Máy biến áp tự ngẫu là một loại máy biến áp điện đặc biệt. Nó bao gồm một cuộn dây đơn, liên tục được chạm vào một bên để cung cấp chức năng tăng hoặc giảm dần. Điều này khác với máy biến áp hai cuộn dây thông thường, có cuộn sơ cấp và thứ cấp hoàn toàn cách ly với nhau nhưng được liên kết từ tính bằng một lõi chung. Các cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu được kết nối cả về điện và từ.

Máy biến áp tự ngẫu ban đầu rẻ hơn máy biến áp hai cuộn dây có công suất tương tự. Nó cũng có khả năng điều chỉnh tốt hơn (giảm điện áp nhỏ hơn) và hiệu quả cao hơn. Hơn nữa, nó có thể được sử dụng để lấy dây trung tính của dịch vụ 240/120 volt ba dây, giống như dây thứ cấp của máy biến áp hai cuộn dây. Máy biến áp tự ngẫu được coi là không an toàn khi sử dụng trên các mạch phân phối thông thường. Điều này là do các mạch sơ cấp điện áp cao được kết nối trực tiếp với mạch thứ cấp điện áp thấp.

MÁY BIẾN ÁP ĐO LƯỜNG

Để đo các giá trị cao của dòng điện hoặc điện áp, nên sử dụng các dụng cụ đo dải đo tiêu chuẩn thấp cùng với các máy biến áp dụng cụ được chế tạo đặc biệt, còn được gọi là máy biến áp tỷ số chính xác. Một máy biến áp tỷ lệ chính xác hoạt động đúng như tên gọi. Nó biến đổi theo tỷ lệ chính xác để cho phép một thiết bị kèm theo đo dòng điện hoặc điện áp mà không thực sự chạy hết công suất qua thiết bị. Cần phải biến đổi một lượng điện năng tương đối nhỏ vì tải duy nhất của nó, được gọi là tải, là các phần tử chuyển động tinh vi của ampe kế, vôn kế hoặc oát kế.

Có hai loại máy biến áp đo lường:

Dòng điện – Được sử dụng với ampe kế để đo dòng điện ở điện áp xoay chiều
Thế năng – Dùng kèm với vôn kế để đo điện áp (chênh lệch điện thế) trong dòng điện xoay chiều.

Máy biến dòng điện

Máy biến dòng điện có cuộn sơ cấp gồm một hoặc nhiều vòng dây nặng. Nó luôn được mắc nối tiếp trong mạch cần đo dòng điện. Cuộn dây thứ cấp được tạo thành từ nhiều vòng dây mảnh, luôn phải được nối qua các cực của ampe kế. Thứ cấp của máy biến dòng không bao giờ được để hở mạch. Điều này là do nguồn chính không được kết nối với nguồn không đổi. Có nhiều loại điện áp sơ cấp có thể có vì thiết bị có thể được kết nối với nhiều loại dây dẫn. Phần thứ cấp phải luôn sẵn có (mạch kín) để phản ứng với phần sơ cấp, nhằm ngăn lõi khỏi bị từ hóa hoàn toàn. Nếu điều này xảy ra, thiết bị sẽ không còn đọc chính xác nữa.

Ampe kế kẹp hoạt động theo cách tương tự. Bằng cách mở kẹp và đặt nó xung quanh một dây dẫn mang dòng điện, bản thân dây dẫn này hoạt động như một vòng dây sơ cấp. Thiết bị thứ cấp và ampe kế được gắn thuận tiện vào tay cầm của thiết bị. Mặt số cho phép đo chính xác một số phạm vi hiện tại.

MÁY BIẾN ÁP THẾ NĂNG

Máy biến áp thế  năng là máy biến áp giảm áp được thiết kế cẩn thận, cực kỳ chính xác. Nó thường được sử dụng với vôn kế 220 volt tiêu chuẩn. Bằng cách nhân số đọc trên vôn kế (gọi là độ lệch) với tỷ số biến đổi, người dùng có thể xác định điện áp ở phía cao. Tỷ lệ chuyển đổi phổ biến là 10:1, 20:1, 40:1, 80:1, 100:1, 120:1 và thậm chí cao hơn.

Nhìn chung, máy biến áp thế năng rất giống với máy biến áp hai cuộn dây tiêu chuẩn, ngoại trừ việc nó xử lý một lượng điện năng rất nhỏ. Máy biến áp dành cho dịch vụ này luôn là loại có vỏ vì kết cấu này đã được chứng minh là mang lại độ chính xác cao hơn.

Máy biến áp thế năng được thiết kế để giám sát điện áp đường dây điện một pha và ba pha trong các ứng dụng đo điện.

Để mua các loại máy biến áp xin vui lòng liên hệ