Máy biến điện áp là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Máy biến điện áp là gì?

Máy biến điện áp còn được gọi bằng một số tên khác như máy biến áp, máy biến thế. Đây là thiết bị có dạng từ tính, được sản xuất theo nguyên lý cảm ứng điện từ và được sử dụng vào mục đích biến đổi điện áp này thành điện áp khác mà không làm thay đổi tần số. Chức năng của thiết bị chỉ có thể thực hiện được khi đó là dòng điện xoay chiều hoặc dòng điện biến đổi xung.

Bên cạnh việc được sử dụng trong việc truyền tải, biến đổi điện năng, biến thế còn được sử dụng với một vài công cụ khác nhằm mục đích cung cấp nguồn điện cho lò điện, nối mạch chỉnh lưu, máy hàn…

Hình ảnh: Máy biến điện áp là thiết bị biến đổi điện áp này thành điện áp khác mà không làm thay đổi tần số

Cấu tạo của máy biến áp

Máy biến điện áp có cấu tạo gồm 3 phần chính, tương ứng với mỗi phần của thiết bị sẽ đảm nhận vai trò riêng, cụ thể như sau:

Phần lõi thép (mạch từ) của máy

Phần lõi thép của thiết bị được làm từ vật liệu có đặc tính dẫn từ tốt, nó được ghép với nhau bởi các lá thép kỹ thuật điện, những lá thép này rất mỏng chỉ có kích thước từ 0,3-0,5mm, mặt ngoài có sơn cách điện.

Trong lõi thép lại được chia ra thành phần trụ và phần gông, phần trụ dùng để đặt dây quấn, phần gông dùng để nối các trụ với nhau để tạo nên mạch từ khép kín. Vai trò chính của phần lõi thép này trong máy biến áp chính là để dẫn từ.

Phần dây quấn của máy

Dây quấn của máy biến áp đảm nhận vai trò nhận năng lượng vào và truyền đi ra. Bộ phận này được làm từ 2 chất liệu chính là nhôm và đồng, thiết diện có thể là hình chữ nhật hoặc hình tròn, bên ngoài được bọc một lớp cách điện.

Dây quấn sẽ được quấn nhiều vòng với trụ thép và giữ dây quấn với lõi. Số lượng dây quấn và số vòng dây của máy biến áp có sự khác nhau tùy thuộc vào nhiệm vụ của máy:

• Dây thứ cấp có vai trò cung cấp năng lượng cho trụ tải
• Dây sơ cấp đảm nhận vai trò nhận năng lượng từ lưỡi

Số vòng dây được quấn ở 2 loại dây trên tùy thuộc vào từng loại máy:

• Với máy biến áp hạ thế: Cuộn sơ cấp có số vòng dây lớn hơn cuộn thứ cấp
• Với máy biến áp tăng thế: Cuộn thứ cấp có số vòng dây lớn hơn cuộn sơ cấp

Bên cạnh đó, dây quấn cũng được chia làm 2 loại là dây quấn đồng tâm và dây quấn xen kẽ. Trong dây quấn đồng tâm lại được chia làm 2 loại nhỏ hơn là dây quấn hình trụ và dây quấn hình xoắn

Vỏ máy

Vỏ máy biến áp có thể được làm từ nhiều chất liệu khác nhau như: Gỗ, nhựa, thép, tôn…Bộ phận này được thiết kế tương tự như một cái thùng dùng để chứa các bộ phận khác của máy ở bên trong.

Hình ảnh: Cấu tạo của máy biến thế

Nguyên lý hoạt động của máy biến điện áp

Nguyên lý làm việc của máy biến điện áp dựa trên 2 hiện tượng vật lý đó là dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra tường trường và sự biến thiên của từ thông trong cuộn dây sẽ tạo ra hiệu điện thế cảm ứng.

Cụ thể, khi 2 cuộn dây được quấn quanh lõi thép và tạo ra vòng khép kín. Dòng điện xoay chiều U1 lúc này sẽ được đặt vào đầu cuộn dây N1, sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều I1 trong dây dẫn. Đồng thời nó cũng sinh ra từ thông và móc vào 2 cuộn dây. Cuộn dây N2 có sự biến thiên của từ thông và sinh ra dòng điện U2, lúc này cũng xuất hiện điện áp U2. Như vậy có thể thấy năng lượng của dòng điện xoay chiều đã được chuyển từ dây cuốn 1 sang dây cuốn 2.

Hình ảnh: Mô phỏng nguyên lý hoạt động của máy biến thế

Tác dụng của máy trong đời sống

Có thể nói, máy biến thế đóng vai trò quan trọng trong đời sống cũng như sản xuất của chúng ta ở thời điểm hiện tại. Vì vậy trong nhiều hệ thống mạch điện, chúng ta đều nhận thấy có sự xuất hiện của loại máy này. Vậy cụ thể máy biến điện áp dùng để làm gì?

Trong công tác phân phối

Điện áp thấp rất khó được sử dụng trong việc truyền tải điện năng đi xa, chính vì vậy khi muốn truyền tải điện đi xa cần phải biến đổi cho điện áp cao lên. Điều này không chỉ giúp quá trình truyền tải diễn ra dễ dàng, mà còn tránh được tình trạng thất thoát điện năng. Nhưng khi đã đến được nơi cần sử dụng, thì điện áp cao cần phải được hạ thấp về mức ổn định mới có thể sử dụng an toàn.

Hình ảnh: Máy biến áp được dùng để tăng/giảm biến áp khi truyền tải dòng điện đi xa

Ứng dụng trong các bộ nguồn hay bộ sạc

Hiện nay có nhiều thiết bị điện như: Máy tính, xe điện, điện thoại…cần sử dụng đến điện. Nguồn điện cấp cho những thiết bị này tùy thuộc vào từng loại thiết bị điện. Vì vậy hầu hết các thiết bị điện đều có bộ phận máy biến áp được thiết kế phù hợp với mức điện mà thiết bị cần.

Cung cấp các nguồn điện

Nguồn điện cung cấp cho các nhà máy hay xí nghiệp thường có công suất cao. Vì vậy đối với những nhà máy, xí nghiệp quy mô nhỏ cần sử dụng máy biến áp để biến đổi dòng điện 3 pha hoặc dòng điện trung thế để sử dụng cho phù hợp.

Máy biến áp dùng để biến đổi dòng điện công suất cao để phù hợp với quy mô sản xuất của các nhà máy, xí nghiệp

Với những gì mà AME Group chia sẻ trong bài viết có thể thấy máy biến điện áp giữ vai trò quan trọng trong đời sống và sản xuất của chúng ta. Tuy nhiên để thiết bị có thể phát huy được hết công năng vốn có, việc mua và sử dụng máy biến thế chính hãng, chất lượng là điều quan trọng. Liên hệ đến chúng tôi nếu bạn đang có nhu cầu mua mặt hàng này nhưng chưa biết nên mua ở đây nhé. Chúng tôi cung cấp đến bạn sản phẩm chất lượng cao, bảo hành dài hạn.