Máy biến áp là gì?

📅 Ngày xuất bản: 23/11/2021

Máy biến áp là gì? 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. Hãy cùng BFF tìm hiểu về các loại thiết bị phổ biến này nhé!

Lưu ý: Mục đích của bài viết này là nhằm chia sẻ kiến thức, công ty mình không kinh doanh mặt hàng này. Cảm ơn các bạn! 

Máy biến áp

1. Máy biến áp là gì?

Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp mà không thay đổi tần số. Nó chỉ hoạt động với dòng điện xoay chiều hoặc dòng điện biến đổi xung.

Máy biến áp được sử dụng trong hệ thống truyền tải, phân phối điện năng và nhiều ứng dụng khác như mạch chỉnh lưu, lò điện, máy hàn. Thiết bị này có hai hoặc nhiều dây quấn trên cùng một mạch từ, có thể nối điện hoặc không. Khi các dây quấn nối điện, đó là máy biến áp tự ngẫu.

Máy biến áp còn đóng vai trò quan trọng trong việc sử dụng các thiết bị nhập khẩu có mức điện áp khác với Việt Nam, giúp đảm bảo khả năng vận hành của nhiều máy móc hiện đại.

2. Cấu tạo của Máy biến áp 

Cấu tạo chung của mọi máy biến áp gồm 3 thành phần chính: Lõi thép, dây quấn và vỏ máy.

             Cấu tạo Máy biến áp

Lõi thép của Máy biến áp:

• 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.

Dây quấn (cuộn dây) của máy biến áp:

• Phần dây quấn này thường được chế tạo bằng đồng hoặc nhôm bên ngoài bọc cách điện. Nó có nhiệm vụ nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra.
• 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 của máy biến áp:

• Phần vỏ này tùy theo từng loại Máy biến ápmà 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 : dùng để đậy trên thùng. Bên trên có các bộ phận như : Sứ ra của dây quấn cao áp và dây quấn hạ áp, Bình dãn dầu (bình dầu phụ) và ống bảo hiểm.

Xem thêm:

• Cảm biến nhiệt độ Pt100 
• Điều khiển hiển thị nhiệt độ.
• Cảm biến tại Youtube: Red Ai giới thiệu.

3. Công dụng của Máy biến áp 

Máy biến áp có thể được dùng để tăng điện áp từ máy phát điện lên đường dây tải điện để đi xa, và giảm điện áp ở cuối đường dây để cung cấp nguồn điện áp phù hợp 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.

4. Nguyên lý làm việc của Máy biến áp 

Máy biến áp hoạt động tuân theo 2 hiện tượng vật lý:

– 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 (hiện tượng cảm ứng điện từ).

Cuộn dây N1 và cuộn dây N2 được quấn trên lõi thép khép kín.

Máy biến áp làm tăng điện áp giữa cuộn dây N1 và cuộn dây N2 được định nghĩa là máy biến áp tăng nấc. Ngược lại, máy biến áp làm giảm điện áp giữa cuộn dây N1 và cuộn dây N2 được định nghĩa là máy biến áp hạ bậc.

               Nguyên lý hoạt động của 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 2.

Công thức tính Máy biến áp:

Trong đó:

• U1 và N1 là điện áp và số vòng dây cuộn sơ cấp
• U2 và N2 là điện áp và số vòng dây cuộn thứ cấp.

5. 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 Máy biến áp dựa vào công suất hay hiệu điện thế.

6. Tại sao phải nối đất dây trung tính của máy biến áp? 

Thực tế ở các lưới điện từ 110kV trở lên, việc nối đất dây trung tính để tạo vật cách điện bên trong theo áp pha. Chúng sẽ có các tác động như sau:

• Giảm chi phí.
• Dây nối đất nhằm mục đích an toàn. Nó mang dòng điện sinh ra vì bất cứ lý do gì trên bề mặt vật dụng tiêu thụ điện xuống đất, để người sử dụng không trực tiếp bị điện giật vì rò rỉ điện.
• Nếu không nối đất, người sử dụng tiếp xúc với vỏ kim loại sẽ có thể bị điện giật. Khi nối đất, điện truyền qua dây đất xuống đất, và không đi qua người (vốn có điện trở lớn hơn dây điện).
• Ngoài ra, nếu dòng điện rò rỉ lớn, tương đương chập mạch, cầu chì có thể tự động ngắt, tránh cháy nổ.
• Với lưới điện cao thế & trung thế thì nối đất giúp bảo vệ chạm đất được hiệu quả hơn; giảm vật liệu cách điện các pha với đất và tiết kiệm vật liệu trên đường dây.

Lưu ý: Không dùng dây mát để làm dây nối đất. Vì dây mát có thể không nối trực tiếp xuống đất và luôn được dùng để mang dòng điện xoay chiều nuôi vật tiêu thụ.

Hy vọng bài viết “Máy biến áp là gì?” đã giúp bạn hiểu hơn về thiết bị phân phối điện trong ngành điện Công nghiệp. 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.

Vậy theo ý kiến bạn thì như thế nào. Hãy chia sẽ ý kiến của bạn đến chúng tôi nhé!

• Điện thoại / Zalo: 0971.544.459 Mr.Hải (Kỹ sư Kỹ thuật Cơ Điện)
• Email: hai@bff-tech.com / honghailyct@gmail.com
• Web: measure-bff.com
• Công ty TNHH Công Nghệ Đo Lường BFF.
• Địa chỉ: 118 đường 14C, Lovera Park, Đường Trịnh Quang Nghị, Xã Phong Phú, Bình Chánh, TP. HCM