Máy biến áp là gì? Cấu tạo và cách thức hoạt động ra sao? Công dụng của máy biến áp là gì? Cùng theo dõi nội dung sau của EVI để tìm ra câu trả lời.
Tổng hợp bài viết
Máy biến áp là gì?
Máy biến áp hay máy biến thế là một thiết bị điện truyền và đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện giữa các mạch điện thông qua cảm ứng điện từ. Thực chất máy biến áp là thiết bị giúp thay đổi hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều từ mức này sang mức khác; Điện áp đầu ra có thể tăng hoặc giảm đến mức điện áp tương ứng với nhu cầu sử dụng mà không làm thay đổi tần số.
Cấu tạo của máy biến áp
Cấu tạo chung của máy biến áp bao gồm 3 bộ phận chính: Lõi thép, cuộn dây và vỏ.
Lõi thép (Mạch từ máy biến áp)
Lõi thép dùng để dẫn từ thông được làm từ vật liệu dẫn từ tốt. Được làm từ thép tấm kỹ thuật điện thành mạch kín, các tấm thép mỏng bên ngoài được sơn lớp cách điện có độ dày 0,3 – 0,5mm.
Lõi thép gồm 2 phần là Trụ và Cantilever. Trụ là bộ phận để đặt dây quấn và Cồng chiêng là bộ phận nối các trụ tạo thành một mạch từ kín.
Cuộn dây quấn
Nhiệm vụ của cuộn dây là nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra.
Dây quấn thường được làm bằng dây đồng hoặc nhôm, có tiết diện hình tròn hoặc hình chữ nhật, bên ngoài có lớp phủ cách điện. Dây quấn gồm nhiều vòng dây và được luồn vào trong một ống trụ bằng thép. Lớp cách điện ở giữa các vòng dây, dây quấn và giữa dây quấn với lõi ép. Máy biến áp thường có từ hai cuộn dây trở lên. và số vòng dây khác nhau tùy theo công suất của máy biến áp.
Có 2 loại dây quấn:
- Cuộn sơ cấp là dây nhận năng lượng từ lưới điện
- Cuộn dây thứ cấp là cuộn cung cấp điện cho tải
Có sự khác nhau về số vòng dây ở 2 cuộn. Nếu số vòng dây ở cuộn sơ cấp lớn hơn số vòng ở cuộn thứ cấp thì đó là máy biến áp hạ thế (máy biến áp hạ áp), ngược lại nếu số vòng dây ở cuộn sơ cấp nhỏ hơn số vòng dây ở cuộn thứ cấp thì đây là máy biến thế tăng áp.
- Dây quấn có điện áp cao được gọi là dây quấn cao áp
- Cuộn dây có điện áp thấp hơn gọi là cuộn dây điện áp thấp
Về cấu tạo, dây quấn được chia làm hai loại: dây quấn đồng tâm và dây quấn xen kẽ. Dây quấn đồng tâm có tiết diện là các vòng tròn đồng tâm.
- Cuộn dây hình trụ, dùng cho cả cuộn dây hạ thế và cuộn dây cao thế (Hình a).
- Dây quấn xoắn, dùng để quấn dây hạ thế có nhiều sợi ngắn (Hình b).
- Dây quấn xoắn ốc liên tục, dùng để quấn dây cao áp, mặt cắt dây hình chữ nhật (Hình c).
- Dây quấn xen kẽ: Các bánh dây cao áp và hạ áp luân phiên nhau dọc theo trụ thép (Hình d).
Vỏ máy biến áp
Tùy theo loại máy biến áp mà vỏ máy biến áp được làm bằng các vật liệu khác nhau. Chúng thường được làm từ nhựa, gỗ, thép, gang hoặc tôn mỏng và được sử dụng để bảo vệ các bộ phận bên trong của máy biến áp, bao gồm vỏ và thùng chứa.
Nắp dùng để đậy thùng và chứa các bộ phận quan trọng như:
- Đầu ra (cách điện) của cuộn dây điện áp cao và cuộn dây điện áp thấp.
- Bình dầu (bình dầu phụ) có ống thủy tinh để xem mức dầu.
- Ống bảo hiểm: làm bằng thép, hình trụ nghiêng, một đầu nối với thùng, đầu còn lại đậy bằng đĩa thủy tinh. Nếu áp suất trong bình tăng đột ngột, đĩa thủy tinh sẽ vỡ, dầu sẽ thoát ra ngoài nên máy biến áp không bị hỏng.
- Lỗ nhỏ cho nhiệt kế.
- Rơle hơi nước được sử dụng để bảo vệ máy biến áp.
- Bộ chấp hành máy cắt kết nối các cực điều chỉnh điện áp của cuộn dây điện áp cao.
Máy biến áp có vai trò gì?
Máy biến áp có tác dụng làm thay đổi điện áp xoay chiều, tăng điện áp, hạ điện áp và đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc truyền tải điện năng. Cụ thể, máy biến áp có thể giúp chúng ta chuyển đổi điện áp về giá trị mong muốn.
Ví dụ: Máy biến áp giúp chuyển đổi điện áp từ đường dây trung thế 10kV, 22kV hoặc 35kV sang hạ áp 230V hoặc 400V khi sử dụng trong nhà.
Trong các nhà máy điện, máy biến áp giúp chuyển đổi điện áp từ trung thế (từ máy phát điện) sang cao áp (đối với đường dây cao thế). Điều này có ý nghĩa rất lớn vì trong truyền tải điện đi đường dài, điện áp càng cao thì tổn thất điện năng càng ít.
Ứng dụng trong điện dân dụng, máy biến áp có công suất nhỏ hơn được sử dụng để ổn định điện áp trong gia đình.
Nguyên lý làm việc của máy biến áp
Máy biến áp hoạt động theo hai hiện tượng vật lý:
- Dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường.
- Từ thông thay đổi trong cuộn dây tạo ra điện áp cảm ứng (hiện tượng cảm ứng điện từ)
Cuộn N1 và cuộn N2 được quấn trên lõi thép kín. Đặt một điện áp xoay chiều U1 vào cuộn dây N1, trên cuộn dây này một dòng điện I1 sẽ chạy trong dây, đồng thời xuất hiện một từ thông trong dây đối với cả hai cuộn dây N1 và N2. Cuộn N2 nối vào tải thì trên cuộn N2 sẽ có dòng điện I2 có điện áp U2. Như vậy, dòng điện xoay chiều đã truyền từ cuộn dây 1 sang cuộn dây 2.
Các loại máy biến áp trên thị trường
- Theo cấu tạo được chia thành Máy biến áp 1 pha và máy biến áp 3 pha
- Theo chức năng có máy biến áp tăng áp và máy biến áp giảm áp
- Theo mục đích sử dụng phân thành Máy biến áp thí nghiệm, máy biến áp đo lường,…
- Phân loại theo thông số kỹ thuật
- Phân loại theo phương pháp cách điện: máy biến áp khô và máy biến áp dầu
ABB là một trong những thương hiệu cung cấp thiết bị điện hàng đầu trên thị trường. Đây chuyền sản xuất được trang bị công nghệ hiện đại, các sản phẩm của ABB luôn nhận được sự đánh giá cao, trong đó có cả thiết bị máy biến áp. Đây là một địa chỉ đáng tin cậy khi mua thiết bị điện.
Công Ty Cổ Phần Thương Mại EVI hân hạnh là nhà phân phối thiết bị điện ABB tại thị trường Việt Nam. Uy tín và chất lượng luôn là yếu tố tạo nên sự khác biệt của EVI. Bên cạnh đó, EVI còn cung cấp các dịch vụ thí nghiệm, bảo trì, bảo dưỡng thiết bị như MCB, MCCB, máy biến áp, tủ RMU…Sản phẩm chính hãng, dịch vụ hậu mãi tốt, nhiều chính sách ưu đãi. Hy vọng EVI sẽ luôn là đơn vị đồng hành cùng Quý khách hàng và đối tác trong nhiều dự án lớn nhỏ khác trên thị trường.
