Máy biến áp là gì?
Trong mạch điện xoay chiều, thiết bị tăng hoặc giảm điện áp được gọi là máy biến áp, máy biến áp có thể biến đổi mọi giá trị của điện áp thành giá trị điện áp ta cần với cùng tần số để đáp ứng yêu cầu truyền tải, phân phối và sử dụng năng lượng điện.
Ví dụ: điện từ nhà máy điện có cấp điện áp thấp hơn, phải tăng điện áp mới đưa được đến vùng điện xa, vùng điện đó phải giảm cấp điện áp phù hợp để cung cấp cho các thiết bị điện và điện sinh hoạt, trang thiết bị.
Có những loại máy biến áp nào?
Có máy biến áp một pha và ba pha tùy theo số pha.
Theo mục đích sử dụng, có máy biến điện lực, máy biến áp đặc biệt, máy biến áp điều chỉnh điện áp, máy biến áp đo lường (máy biến điện áp, máy biến dòng), máy biến áp công suất nhỏ (cho thiết bị công suất nhỏ) và máy biến áp an toàn.
Theo phương pháp làm mát, có loại ngâm dầu và làm mát bằng không khí.
Cấu tạo của máy biến áp gồm những thành phần nào?
Các bộ phận của máy biến áp có cấu tạo chủ yếu là lõi và cuộn dây sắt, ngoài ra còn có thùng nhiên liệu, gối dầu, ống bọc cách điện và các lỗ mở vòi.
Một số câu hỏi liên quan đến máy biến áp
Máy biến áp biến đổi hiệu điện thế như thế nào?
Máy biến áp được chế tạo dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Nó bao gồm một lõi sắt được dát mỏng bằng các tấm thép silicon (hoặc thép tấm silicon) và hai bộ cuộn dây quấn trên lõi sắt.Lõi sắt và các cuộn dây được cách điện với nhau mà không cần bất kỳ mối liên hệ nào về điện.
Người ta đã chứng minh bằng lí thuyết rằng tỉ số hiệu điện thế giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của máy biến áp có quan hệ với tỉ số số vòng của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp, có thể biểu thị bằng công thức sau: điện áp cuộn thứ cấp = cuộn sơ cấp quay. Cuộn thứ cấp quay chứng tỏ rằng càng nhiều vòng thì hiệu điện thế càng cao. Do đó, có thể xem cuộn thứ cấp nhỏ hơn cuộn sơ cấp là máy biến áp bậc thang. Ngược lại là máy biến áp bậc thang.
Dầu máy biến áp có công dụng gì?
Vai trò của dầu máy biến áp là:
Cách điện cho máy
Tản nhiệt cho máy và đóng vai trò như chất làm mát
Autotransformer là gì?
Máy biến áp tự ngẫu chỉ có một bộ cuộn dây, cuộn thứ cấp được đấu từ cuộn sơ cấp, ngoài cảm ứng điện từ, nó còn truyền tải điện, Loại máy biến áp này có nhiều lá thép silic và dây đồng hơn so với máy biến áp thông thường vàdùng để điều chỉnh điện áp.
Ổn áp điều chỉnh áp suất như thế nào?
Cấu tạo của ổn áp cũng giống như biến áp tự ngẫu, chỉ khác là lõi sắt được chế tạo thành cuộn hình xuyến rồi quấn trên lõi sắt hình xuyến.
Đầu cuộn thứ cấp sử dụng một tiếp điểm chổi trượt để làm cho tiếp điểm trượt tròn dọc theo bề mặt của cuộn dây để đạt được hiệu quả điều chỉnh điện áp trơn tru.
Mối quan hệ về dòng điện giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của máy biến áp?
Khi máy biến áp chạy có tải, dòng điện ở cuộn thứ cấp thay đổi sẽ gây ra sự thay đổi tương ứng của dòng điện trong cuộn sơ cấp. Theo nguyên tắc cân bằng thế từ thì cường độ dòng điện của cuộn thứ cấp sơ cấp tỉ lệ nghịch với số vòng của cuộn dây, bên có nhiều vòng thì dòng điện nhỏ hơn, bên có ít vòng hơn thì có dòng lớn hơn.
Nó có thể được biểu thị bằng công thức sau: dòng điện cuộn sơ cấp và dòng điện cuộn thứ cấp = số lượt cuộn thứ cấp và số lượt cuộn dây sơ cấp.
Tốc độ thay đổi điện áp của máy biến áp là gì?
Tốc độ thay đổi điện áp của bộ điều chỉnh điện áp là một trong những chỉ số hoạt động chính của máy biến áp. Khi máy biến áp cung cấp điện cho tải thì chắc chắn điện áp ở đầu tải của máy biến áp sẽ bị sụt, so sánh giá trị điện áp bị sụt giảm với giá trị điện áp định mức, lấy tỷ lệ phần trăm là tốc độ thay đổi điện áp.
Làm thế nào để đảm bảo rằng máy biến áp có đầu ra điện áp định mức?
Điện áp quá cao hoặc quá thấp sẽ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường và tuổi thọ của máy biến áp, do đó phải điều chỉnh điện áp.
Phương pháp điều chỉnh hiệu điện thế là kẻ một số vòi ở cuộn sơ cấp rồi nối chúng vào đầu vòi, ở đầu vòi thay đổi số vòng dây của cuộn dây bằng cách quay các tiếp điểm. Miễn là vị trí của bộ thay đổi vòi được xoay, giá trị điện áp danh định yêu cầu có thể đạt được. Cần lưu ý rằng việc điều chỉnh điện áp thường phải được thực hiện sau khi phụ tải nối với máy biến áp được cắt.
Máy biến áp nhỏ thường dùng là gì? Nó được sử dụng ở đâu?
Máy biến áp nhỏ là máy biến áp một pha có công suất nhỏ hơn 1 kVA, hầu hết được sử dụng làm máy biến áp điều khiển thiết bị điện, máy biến áp điện tử, máy biến áp điện chiếu sáng an toàn.
Những tổn thất của máy biến áp trong quá trình vận hành? Làm thế nào để giảm lỗ?
Tổn thất trong vận hành máy biến áp bao gồm hai phần:
- Là do lõi sắt gây ra, khi cuộn dây được cấp điện thì các đường sức từ trường xoay chiều gây ra hiện tượng dòng điện xoáy và hiện tượng mất điện từ trễ trong lõi sắt, tổn thất này gọi chung là tổn hao sắt.
- Là do chính điện trở của cuộn dây gây ra, khi cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của máy biến áp có dòng điện chạy qua sẽ sinh ra tổn thất điện năng, tổn thất này gọi là tổn hao đồng.
Tổng tổn thất sắt và tổn thất đồng là tổn thất máy biến áp, và những tổn thất này liên quan đến công suất máy biến áp, điện áp và việc sử dụng thiết bị. Vì vậy, khi lựa chọn máy biến áp cần cố gắng để công suất thiết bị phù hợp với thực tế sử dụng để nâng cao hiệu suất sử dụng thiết bị, lưu ý không để máy biến áp chạy dưới tải nhẹ.
Làm thế nào để chọn một máy biến áp
Đầu tiên, hãy khảo sát điện áp cung cấp của nơi sử dụng điện, phụ tải thực tế của người sử dụng và điều kiện của nơi đó, sau đó tham khảo các số liệu kỹ thuật được ghi trên bảng tên của máy biến áp để lựa chọn một cách tổng quát. Công suất, điện áp, dòng điện và điều kiện môi trường của máy biến áp cần được xem xét một cách toàn diện. Cần lựa chọn công suất của máy biến áp theo công suất, tính chất và thời gian sử dụng thiết bị điện của người sử dụng.
Trong quá trình vận hành bình thường, phụ tải điện trên máy biến áp phải bằng khoảng 75% đến 90% công suất định mức của máy biến áp. Trong quá trình vận hành, khi phụ tải thực tế của máy biến áp nhỏ hơn 50% thì phải thay máy biến áp công suất nhỏ, nếu lớn hơn công suất định mức của máy biến áp thì phải thay ngay máy biến áp công suất lớn.
Đồng thời khi chọn máy biến áp thì xác định giá trị điện áp cuộn sơ cấp của máy biến áp theo nguồn điện đường dây, giá trị điện áp cuộn thứ cấp chọn theo thiết bị điện là tốt nhất nên chọn hệ thống ba pha bốn dây hạ áp để cung cấp điện. Điều này có thể cung cấp cả điện năng và điện chiếu sáng cùng một lúc.
Đối với việc lựa chọn dòng điện cần chú ý sao cho tải đáp ứng được yêu cầu của động cơ khi khởi động động cơ (vì dòng khởi động của động cơ lớn gấp 4 đến 7 lần so với khi làm việc chìm).
Tại sao máy biến áp không được quá tải?
Hoạt động quá tải có nghĩa là giá trị dòng điện được chỉ định trên bảng tên bị vượt quá khi máy biến áp đang chạy.
Trong những trường hợp đặc biệt, sự vận hành quá tải ngắn hạn của máy biến áp không được vượt quá 30% tải định mức (vào mùa đông), và không được vượt quá 15% vào mùa hè.
Những loại thử nghiệm nào cần được thực hiện trong quá trình vận hành máy biến áp?
Để đảm bảo máy biến áp hoạt động bình thường, các thử nghiệm sau đây phải được thực hiện thường xuyên:
Kiểm tra nhiệt độ. Máy biến áp có hoạt động bình thường hay không thì nhiệt độ rất quan trọng. Các quy định quy định rằng nhiệt độ dầu trên không được vượt quá 85°C (nghĩa là, độ tăng nhiệt độ là 55° C). Nói chung, máy biến áp được trang bị các thiết bị đo nhiệt độ đặc biệt.
Đo tải. Để nâng cao hiệu suất sử dụng của máy biến áp và giảm tổn thất năng lượng điện, trong quá trình vận hành máy biến áp cần xác định khả năng cung cấp điện mà máy biến áp thực sự có thể chịu được. Phép đo thường được thực hiện trong thời gian tiêu thụ điện cao điểm của mỗi mùa, và nó được đo trực tiếp bằng ampe kế kẹp. Giá trị dòng điện phải bằng 70-80% dòng định mức của máy biến áp, nếu vượt quá thì chứng tỏ có quá tải và cần được điều chỉnh ngay.
Đo điện áp. Các quy định yêu cầu rằng dải biến đổi điện áp phải nằm trong khoảng ± 5% điện áp danh định. Nếu nó vượt quá phạm vi này, nên sử dụng các vòi để điều chỉnh điện áp để đạt đến phạm vi quy định. Nói chung, vôn kế được sử dụng để đo điện áp đầu cuối của cuộn thứ cấp và điện áp đầu cuối của người sử dụng thiết bị đầu cuối tương ứng.
Tham khảo thêm: Từ trường là gì? Tác dụng của từ trường
