Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để truyền năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều ở cấp...
Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để truyền năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều ở cấp điện áp này thành tín hiệu điện xoay chiều ở cấp điện áp khác, với tần số không thay đổi.
1. Nguyên lý làm việc của máy biến áp lý tưởng:
Máy biến áp lý tưởng có tính chất sau:
– Cuộn dây không có điện trở.
– Từ thông chạy trong lõi thép móc vòng với hai dây quấn, không có từ thông tản và không có tổn hao trong lõi thép.
– Độ từ thẩm của lõi thép rất lớn (μ= ∞), như vậy dòng từ hóa cần phải có để sinh ra từ thông trong lõi thép là rất nhỏ không đáng kể.
Sơ đồ nguyên lý của máy biến áp một pha hai dây quấn được mô tả như hình vẽ:
Giả sử điện áp U1 sin nên từ thông Φ sin. Theo định luật cảm ứng điện từ, các sđđ cảm ứng e1 và e2 sinh ra trong dây quấn sơ cấp và thứ cấp MBA là:
2. Máy biến áp có các bộ phận chính sau đây:
Lõi thép MBA: dùng để dẫn từ thông, được chế tạo từ các vật liệu dẫn từ tốt, thường là thép kỹ thuật điện có bề dày từ 0,35 – 1 mm, mặt ngoài lõi thép có sơn cách điện rồi ghép với nhau thành lõi thép. Lõi thép gồm 2 phần Trụ( là phần để đặt dây quấn) và Gông (là phần nối liền giữa các trụ để tạo thành mạch từ kín).
Dây quấn MBA: Có nhiệm vụ nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra. Thường được làm bằng đồng hoặc nhôm, có tiết diện tròn hoặc chữ nhật, bên ngoài dây dẫn có bọc cách điện. Giữa các vòng dây, giữa các dây quấn , giữa dây quấn và lõi thép đều có cách điện.
Vỏ MBA: Gồm có thùng và nắp thùng.
Thùng MBA: Trong thùng MBA đặt lõi thép, dây quấn và dầu MBA (làm nhiệm vụ tăng cường cách điện và tản nhiệt).
Nắp thùng MBA: Dùng để đậy trên thùng và trên đó có các bộ phận quan trọng như:
– Sứ ra của dây quấn cao áp và dây quấn hạ áp. Làm nhiệm vụ cách điện.
– Bình dãn dầu (bình dầu phụ) có ống thủy tinh để xem mức dầu.
– Ống bảo hiểm: Làm bằng thép, thường làm bằng hình trụ nghiêng, một đầu nối với thùng, một đầu bịt bằng một đĩa thủy tinh. Nếu vì lý do nào đó áp suất trong thùng MBA tăng lên đột ngột, đĩa thủy tinh sẽ vỡ, dầu theo đó thoát ra ngoài để MBA không bị hỏng.
3. Các đại lượng định mức của MBA:
Sđm(VA hay kVA): Công suất toàn phần (công suất biểu kiến) đưa ra ở dây quấn thứ cấp của MBA.
U1đm(V hoặc kV): Điện áp dây sơ cấp định mức.
U2đm(V hoặc kV): Điện áp của dây quấn thứ cấp.
I1đm, I2đm (A hay kA): Dòng điện sơ cấp, dòng thứ cấp định mức ứng với công suất và điện áp định mức.
fđm (Hz): Tần số định mức.
4. Các loại MBA chính:
4.1 Máy biến áp điện lực:
Truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống điện.
4.2 Máy biến áp chuyên dùng:
Sử dụng ở lò luyện kim, thiết bị chỉnh lưu,…
4.3 Máy biến áp tự ngẫu:
Dùng liên lạc trong hệ thống điện.
4.4 Máy biến áp đo lường:
Dùng để giảm điện áp và dòng điện đưa vào dụng cụ đo tiêu chuẩn.
4.5 Máy biến áp thí nghiệm:
Dùng thí nghiệm điện cao áp.
5. Phân loại theo cấu tạo :
- Máy biến áp 2 dây cuốn , máy biến áp 3 dây cuốn .
- Máy biến áp tự ngầu : Giữa cuộn sơ và thứ cấp không những liên hệ với nhau
về từ mà còn liên hệ với nhau về điện .
