Tìm hiểu về máy biến áp từ khái niệm, chức năng cho tới nguyên lý hoạt động.
Máy biến áp – một trong những thiết bị rất quan trọng trong mạng lưới điện. Vai trò chính của loại thiết bị này là giúp truyền tải điện năng. Chính vì vậy, thông qua bài viết này, chúng tôi sẽ chia sẻ thêm với bạn đọc những thông tin có liên quan đến máy biến áp như là: khái niệm, phân loại, cách thức hoạt động của máy cũng như các ứng dụng trong thực tế của máy biến áp.
Bây giờ chúng ta sẽ cùng nhau đi tìm hiểu từng phần một nhé!
Khái niệm máy biến áp
– Máy biến áp hay còn được biết đến với tên gọi khác là máy biến thế. Đây được xem là một loại máy móc quan trọng thường được dùng trong các lĩnh vực có liên quan đến điện lực. Nhiệm vụ chính của loại máy này là làm thay đổi điện áp theo hướng tăng, giảm để đảm bảo quá trình truyền tải điện được diễn ra thuận lợi. Tuy nhiên, trong quá trình truyền tải điện năng đi đến những nơi khác nhau thì chúng ta cần phải lưu ý thay đổi mức điện áp xoay chiều sao cho phù hợp nhất.
– Mặc dù máy biến áp được phân thành hai loại là: máy tăng áp và máy hạ áp. Tuy nhiên thì về cấu tạo và bản chất thì hai loại máy này lại hoàn toàn tương tự nhau. Duy chỉ có điểm khác biệt nằm ở số vòng dây quấn và vật liệu cấu thành nên chúng.
Cấu tạo của máy biến áp
– Một máy biến áp cơ bản sẽ được cấu thành từ 2 thành phần chính đó là: lõi thép và dây quấn.
+ Dây quấn: bao gồm có một cuộn dây sơ cấp nhận điện áp đầu vào và một hay nhiều cuộn thứ cấp với nhiệm vụ đưa ra điện áp đã được thay đổi. Dây quấn thường được làm bằng những loại vật liệu như đồng hoặc nhôm,…
+ Lõi thép hay lõi sắt: được thiết kế giống hình chữ U. Khối này được cấu thành bởi các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau. Ngoài ra, chúng còn được phủ lên mình một lớp silic có nhiệm vụ cách điện.
Nguyên lý làm việc của máy biến áp
Nguyên lý hoạt động
– Trong hai phần đầu tiên của bài viết này, chúng tôi đã giới thiệu sơ lược về hai loại máy biến áp. Và bây giờ, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu chi tiết hơn về đặc tính của từng loại, cũng việc các kỹ sư đã dựa vào những yếu tố nào để có thể chế tạo ra máy tăng áp và giảm áp.
– Để có thể trả lời được câu hỏi này chúng ta sẽ phải tìm hiểu về định luật cảm ứng trường điện từ của Faraday. Định luật này bao gồm 2 hiện tượng vật lý đó là:
+ Dòng điện khi chạy qua dây dẫn sẽ tạo ra từ trường
+ Sự biến thiên từ thông trong cuộn dây sẽ giúp tạo ra một hiệu điện thế cảm ứng hay còn được gọi là cảm ứng điện từ.
Điều này sẽ được thể hiện thông qua một công thức như sau:
Trong đó:
+ U1 và N1 chính là ký hiệu của điện áp và số vòng dây cuộn sơ cấp.
+ U2 và N2 chính là ký hiệu của điện áp và số vòng dây cuộn thứ cấp.
– Từ công thức trên chúng ta có thể thấy được tỷ lệ thuận giữa điện áp và số vòng dây của từng cuộn một cách cụ thể. Mỗi quan hệ này có thể được nhận xét như sau:
+ Nếu trong trường hợp hệ số k > 1 (tức là U1 > U2 hoặc N1 > N2) thì chúng ta có máy tăng áp.
+ Còn nếu trong trường hợp hệ số k < 1 (tức là U1 < U2 hoặc N1 < N2) thì chúng ta có máy hạ áp.
Ứng dụng của máy biến áp trong đời sống:
– Máy biến áp ngoài chức năng chính là truyền tải điện năng thì chúng còn có một chức năng khác trong việc tăng áp để truyền tải điện năng trên các đường dây cao thế, trung thế, hạ thế,…
– Bên cạnh đó thì loại máy này còn được dùng như một công cụ hạ áp. Ví dụ như:
Tăng và hạ áp cho công tác phân phối điện:
– Ở tại các nhà máy sản xuất điện như: thủy điện, nhiệt điện, điện gió,… người ta sử dụng máy biến áp như một công cụ giúp truyền tải điện đi xa mà không gây ra thất thoát. Bởi lúc này, máy tăng áp sẽ đưa chúng trở thành đường dây cao thế và truyền đi.
– Tuy nhiên, trong quá trình truyền thì tại từng trạm nhỏ, chúng ta vẫn cần phải có một máy tăng áp, có nhiệm vụ kích áp lên đến giá trị ổn định, để tránh làm sụt áp khi đến nơi sử dụng. Và khi đến nơi sử dụng thì ta cần máy hạ áp để đưa chúng về dạng trung thế.
Ứng dụng của máy biến áp
Ứng dụng trong các bộ nguồn – bộ sạc:
– Các loại thiết bị điện tử dường như đã trở thành một phần không thể thiếu được trong cuộc sống hằng ngày của con người chúng ta. Nhất là các thiết bị cần sạc pin như: điện thoại, laptop, máy tính bàn, ipad,…
– Những loại thiết bị này yêu cầu nguồn nuôi rất thấp chỉ từ khoảng 5V, 12V mà thôi. Lúc này không thể dùng đến nguồn điện gia đình 220V để cung cấp được. Do đó, các thiết bị sạc, dây sạc điều có các adapter chuyển đổi nguồn điện sao cho phù hợp. Hoặc bạn cũng có thể hiểu chúng chính là các máy biến áp cỡ nhỏ.
Ứng dụng cấp nguồn cho nhà máy:
– Thông thường đối với các nhà máy hay xí nghiệp có công suất lớn. Nên để có thể khởi động và vận hành được thì các máy móc và thiết bị có công suất cao thì cần phải dùng đến điện trung thế hoặc dòng điện 3 pha. Vì thế để có thể sử dụng ta cần kéo dây trung thế từ mạng điện cao thế thông qua một máy biến áp thì mới có thể sử dụng được.
Trên đây là bài viết tìm hiểu về máy biến áp. Cảm ơn các bạn đã dành thời gian theo dõi bài chia sẻ của chúng tôi. Bạn cũng có thể truy cập vào emb.com.vn để tìm hiểu thêm về các ứng dụng khác của máy biến áp nhé.