Bạn đang xem bài viết Cấu Tạo Và Chức Năng Của Máy Biến Áp Một Pha được cập nhật mới nhất trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
Máy biến áp là gì?
Máy biến áp hay máy biến thế, tên ngắn gọn là biến áp là thiết bị điện thực hiện truyền đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện thông qua cảm ứng điện từ.
Một số định nghĩa khác về máy biến áp:
Máy biến áp (máy biến thế) hay còn gọi là biến áp là thiết bị dùng để biến đổi điện áp giữa hai đầu mạch điện, đưa ra một hiệu điện thế phù hợp đáp ứng nhu cầu của người dùng.
Máy biến áp hay máy biến thế là thiết bị điện gồm 1 hoặc 2 hay nhiều cuộn dây có đầu vào và đầu ra có cùng 1 từ trường. Cấu tạo của máy biến áp cơ bản thường là gồm 2 hay nhiều cuộn dây quấn vào 1 lõi sắt từ ferit.
Máy biến thế là thiết bị làm biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều từ mức này sang mức khác tăng thế hoặc hạ thế, đầu ra cho 1 hiệu điện thế tương ứng với nhu cầu sử dụng và không làm thay đổi tần số của nó.
Máy biến áp hiểu theo một cách đơn giản nhất là một cái máy có chức năng biến đổi điện áp xoay chiều. Có thể tăng hoặc giảm mức điện áp ban đầu tuỳ thuộc vào cấu tạo của nó.
Máy biến áp là thiết bị điện dùng cảm ứng điện từ để truyền, đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện theo một nguyên lí nhất định.
Máy biến thế là thiết bị để biến đổi điện áp xoay chiều, cấu tạo bao gồm một cuộn sơ cấp ( đưa điện áp vào ) và một hay nhiều cuộn thứ cấp ( lấy điện áp ra sử dụng) cùng quấn trên một lõi từ có thể là lá thép hoặc lõi ferit.
Cấu tạo của một máy biến áp
Máy biến áp một pha có cấu tạo gồm 2 bộ phận chính: mạch từ và dây quấn
Mạch từ: Một lõi thép bao gồm nhiều lá thép kỹ thuật điện được sơn một lớp cách điện ở bên ngoài kết hợp lại thành một khối thống nhất có tác dụng dẫn từ cho máy.
Dây quấn: được chế tạo từ các dây diện có phủ lớp cách điện. Máy biến áp một pha thường có 2 dây quấn, một dây nối với nguồn chính được gọi là dây sơ cấp, còn dây để lấy điện ra ngoài được gọi là dây thứ cấp.
Chức năng của máy biến áp một pha
Máy biến áp một pha có vai trò, và vị trí rất quan trọng trong các bước truyền tải điện năng tiêu thị. Công dụng chính của máy là giúp tăng hay giảm các chỉ số điện áp có trong hệ thống điện của các thiết bị điện. Không chỉ vậy, nhờ vào tính năng này, máy biến áp 1 pha còn giúp nâng cao thời gian sử dụng của mọi thiết bị điện khác.
Nếu hệ thống điện của gia đình bạn đang gặp vấn đề, trước tiên bạn phải quan sát xem điện áp trong nhà có giảm hay vẫn hoạt động bình thường. Nếu trong trường hợp điện áp hạ xuống quá mức cho phép thì bạn nên sử dụng máy biến áp một pha để khắc phục tình trạng này.
Đồng thời, máy biến áp 1 pha là hoàn toàn phù hợp sử dụng trong gia đình, bởi thiết bị này sẽ giúp bạn tránh được vấn đề hao phí điện năng và đảm bảo hoạt động của toàn bộ hệ thống.
Các bước để làm máy biến áp một pha cỡ nhỏ
Bước 1: Xác định lõi của máy biến áp
Tùy theo công suất bạn cần mà sẽ có một lõi phù hợp.
Các lõi thông thường có dạng chữ E và I ghép lại với nhau, với hình dạng như sau:
Với loại lõi sắt ấy, ghép với chiều dầy xấp xỉ = a, diện tích thiết diện lõi sẽ là S = a^2. Tuy nhiên vì khi ghép có khả năng không sát, nên bạn cần cho hao hụt cỡ 5%.
Nếu thiết kế với B = 1.2Testla, thì công suất P của lõi sẽ xấp xỉ bằng:
S – 1,2 √ P
Bước 2: Đo đạc các trị số và làm khuôn
Nòng sẽ được gấp theo các đường chấm chấm. Sau đó cuốn lại thành 2 lớp. Lớp trong có tai để dán các vành hai đầu. Lớp ngoài chỉ để cứng lõi và tăng chiều dày, cách điện.
Các vành 2 đầu được dán kẹp hai bên các tai. Bạn nhớ dán thêm 4 miếng vuông nhỏ để lấp đầy 4 góc.
Sau khi dán xong, bạn nhớ phơi cho thật khô. Nếu có sơn cách điện, thì phủ lên 1 lớp cho tăng cường cách điện, và cứng lõi giấy.
Lõi gỗ để giữ cuộn dây được đẽo bằng gỗ thông hoặc gỗ nào mềm. Bạn nhớ đẽo cho thật vuông cạnh, và kích thước chính xác. Sau đó khoan một lỗ ở giữa tâm để sau này xuyên trục quay vào. Nếu bạn không có khoan thì có thể dùng cây sắt nung trong bếp cho nóng đỏ và dùi nhiều lần.
Khuôn giấy và lõi gỗ nếu làm chính xác, thì sẽ lắp vừa khít với nhau. Lõi sắt cho vào khuôn giấy cũng phải hơi nhẹ nhàng, nghĩa là hơi lỏng hơn một chút.
Bước 3: Gia công các mặt ép khuôn
Bạn dùng tấm nhựa, tấm nhôm hay tấm ván ép mỏng cưa kích thước bằng hoặc lớn hơn kích thước của các vành hai đầu khuôn.
Bước 4: Lắp các dụng cụ còn lại để sẵn sàng quấn dây
Dùng 1 tăm xe đạp (căm hoặc nan hoa) uốn thành hình một tay quay. Siết tay quay này vào đầu 1 bu lông dài. Sau đó lần lượt đưa mặt ép khuôn, khuôn giấy có lõi gỗ , mặt ep khuôn thứ hai, và dùng dai ốc xiết lại. Phảo đảm tay quay không trượt khỏi vị trí khi bạn quay.
Đóng 1 ống kim loại lên mặt bàn, cạnh sát mép bàn.cắm đầu dư của bulông vào ống. Quay thử, nếu ống không bị di chuyển, khuôn không bị đảo là được.
Máy Biến Áp Một Pha
1. Khái niệm
Máy biến áp 1 pha là thiết bị điện tĩnh dùng để biến đổi điện áp của dòng xoay chiều 1 pha từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác mà vẫn giữ nguyên tần số.
Hình 1. Các loại MBA 1 pha
2. Cấu tạo
Máy biến áp 1 pha cấu tạo gồm 3 phần chính:
Lõi thép.
Dây quấn.
Vỏ máy.
2.1. Lõi thép máy biến áp
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 ÷ 0,5mm, mặt ngoài các lá thép có sơn cách điện rồi ghép lại với nhau thành lõi thép.
Hình 2. Lõi thép MBA 1 pha (lõi E, I)
2.2. Dây quấn máy biến áp
Nhiệm vụ của dây quấn MBA là nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra. Dây quấn MBA thường làm bằng dây dẫn đồng hoặc nhôm, tiết diện tròn hay chữ nhật, bên ngoài dây dẫn có bọc cách điện. Dây quấn gồm nhiều vòng dây và lồng vào trụ thép. Giữa các vòng dây và các lớp dây đều có cách điện. Khi các dây quấn đặt trên cùng 1 trụ, thì dây quấn điện áp thấp đặt sát trụ thép, còn dây quấn điện áp cao đặt bên ngoài. Làm như vậy sẽ giảm được vật liệu cách điện.
Đối với MBA 1 pha thì dây quấn gồm 2 phần chính: Dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp.
Dây quấn sơ cấp: được nối với nguồn có giá trị điện áp và số vòng dây quấn lần lượt là U1 , N1.
Dây quấn thứ cấp: được nối với tải có giá trị điện áp và số vòng dây quấn lần lượt là U2 , N2.
Hình 3. Dây quấn MBA
2.3. Vỏ máy biến áp
Vỏ MBA làm bằng thép có nhiệm vụ bảo vệ lõi thép và dây quấn. Ngoài ra trên vỏ máy còn có ổ lấy điện cho tải, vôn kế, ampe kế, núm điều chỉnh,…vv.
Hình 4. Vỏ MBA 1 pha
3. Nguyên lý hoạt động
Ta hãy xét sơ đồ nguyên lý của máy biến áp 1 pha 2 dây quấn như hình 5 gồm: Cuộn sơ cấp có số vòng dây N1 và cuộn thứ cấp có số vòng dây N2 được quấn trên lõi thép.
Khi ta nối cuộn dây sơ cấp N1 vào nguồn điện xoay chiều u1(t) thì sẽ xuất hiện dòng điện i1(t) chạy trong dây quấn N1.
Dòng điện i1(t) sinh ra từ thông φ chạy trong lõi thép (chiều từ thông xác định theo quy tắc vặn nút chai).
Từ thông φ này sẽ móc vòng xuyên qua 2 cuộn 1 và 2 được gọi là từ thông chính.
Theo định luật cảm ứng điện từ, khi từ thông biến thiên sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng: e1 (phía sơ cấp) và e2 (phía thứ cấp).
Khi dây quấn 2 hở mạch nghĩa là dòng i2(t) = 0, MBA làm việc ở chế độ không tải, khi đó từ thông φ chỉ do dòng điện sơ cấp sinh ra. Gọi i10(t) là dòng điện sơ cấp hoạt động ở chế độ không tải.
Khi dây quấn 2 nối với tải, dưới tác động của sức điện động e2(t) thì có dòng điện i2(t) ra tải. Khi đó từ thông chính do cả 2 dòng điện i1(t) và i2(t) sinh ra.
Do điện áp nguồn u1(t) hình sin nên từ thông chính cũng hình sin.
Do mạch từ khép kín nên từ thông này sẽ móc vòng qua hai cuộn dây tạo nên trong đó các sức điện động E1 và E2.
Hình 5. Sơ đồ nguyên lý của MBA
4. Các chế độ làm việc của máy biến áp
4.1. Chế độ không tải
Hình 6. Sơ đồ thí nghiệm không tải của MBA
4.2. Chế độ mang tải
Hình 7. Sơ đồ tương đương của MBA khi mang tải
5. Các đại lượng định mức
Hình 8. Các đại lượng định mức của MBA
6. Ứng dụng
MBA 1 pha có thể chuyển đổi hiệu điện thế với đúng giá trị mong muốn, chính vì thế người ta thường sử dụng MBA 1 pha để làm ổn định đường điện tại các gia đình, nhà máy và xí nghiệp,…vv.
Bên cạnh việc sử dụng MBA 1 pha tại các đường dây cao áp, sử dụng trong nhà thì MBA 1 pha còn được ứng dụng trong việc điều chỉnh ổn áp cho 1 số cục sạc, cục biến áp,…dùng cho các thiết bị điện có điện thế cực nhỏ.
Hình 9. Sơ đồ truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ
7. Câu hỏi
7.1. Nêu khái niệm và công dụng của MBA 1 pha ?
7.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của MBA 1 pha ?
Hãy Trình Bày Cấu Tạo Của Máy Biến Áp Ba Pha Và Động Cơ Không Đồng Hộ Ba Pha.
Hãy trình bày cấu tạo của máy biến áp ba pha và động cơ không đồng hộ ba pha. Giải thích tại sao lõi thép của máy biến áp và động cơ không được đúc thành khối mà phải ghép lại từ nhiều lá thép ?
_ Máy biến áp ba pha:
Có 3 trụ từ và gông từ để khép kín mạch từ.
Lõi thép bằng các lá thép kĩ thuật điện mỏng hai mặt phủ sơn cách điện, ghép lại thành hình trụ.
+ Thường bằng đồng bọc cách điện quấn quanh trụ từ.
+ Có 3 dây quấn sơ cấp, kí hiệu: AX, BY, CZ và ba dây thứ cấp, kí hiệu ax, by, cz.
_ Động cơ không đồng bộ ba pha:
Stato( phần tĩnh) :
Gồmcác lá thép KTĐ ghép lại thành hình trụ, mặt trong có rãnh đặt dây quấn.
b)Dây quấn:
Là dây đồng được phủ sơn cách điện. Gồm: AX, BY, CZ
Làm bằngcác lá thép KTĐ mặt ngoài xẻ rãnh, ở giữa có lỗ để lắp trục, ghép lại thành hình trụ.
Có hai kiểu :
+ Kiểu rôto lồng sóc
+Kiểu roto dây quấn.
Lõi thép của máy biến áp và động cơ không được đúc thành khối mà phải ghép lại từ nhiều lá thép vì:
Khi có dòng điện chạy trong cuộn dây MBA sẽ sinh ra một từ trường biến đổi, từ trường này sinh ra trong lõi thép dòng điện Fucô (hay còn gọi là dòng điện xoáy, dòng điện quẩn) Dòng điện Fucô luôn sinh ra một từ trường ngược chống lại nguyên nhân gây ra nó, đồng thời năng lượng của các dòng Fucô bị chuyển hóa thành nhiệt làm máy nhanh bị nóng. Do các nguyên nhân đó một phần năng lượng bị hao phí và làm giảm hiệu suất MBA. Để hạn chế dòng Fucô phải tìm cách làm tăng điện trở của các lõi sắt. Do đó, lõi sắt được dùng bằng nhiếu lá sắt mỏng, sơn cách điện ghép lại với nhau sao cho tạo thành các lát cắt song song với chiều của từ trường. Vì các lá thép lõi sắt có kích thước nhỏ, do đó có điện trở lớn. Dòng điện Fucô sẽ chỉ chạy trong từng lá mỏng. nên cường độ dòng điện Fucô trong các lá đó giảm đi. Khoảng cách giữa các lá thép phải kín, không có không khí lọt vào để đảm bảo hiệu quả tối đa dẫn từ. Đồng thời không phát sinh tiếng kêu do các lá thép rung đập vào nhau.
Khái Niệm, Cấu Tạo Và Phân Loại Máy Biến Áp
Nhắc đến máy biến áp ta sẽ nghĩ ngay đến một loại máy có chức năng biến đổi điện áp xoay chiều, nó có thể tăng hoặc giảm mức điện áp ban đầu tùy theo cấu tạo của nó. Máy biến áp ngày nay thường được gọi với tên ngắn gọn là biến áp. Hiểu một cách chính xác, máy biến áp là một thiết bị điện từ loại tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác với tần số không thay đổi. Hay ta có thể hiểu một cách đơn giản hơn, máy biến áp là thiết bị điện dùng cảm ứng điện từ để truyền, đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện theo một nguyên lí nhất định. Đôi khi hay có sự nhầm lẫn về chức năng của máy biến áp, trên thực tế máy biến áp chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc phân phối năng lượng chứ không làm biến đổi năng lượng.
Hiện nay người sử dụng có nhu cầu sử dụng các máy móc, thiết bị hiện đại từ nước ngoài về. Với nhiều máy móc được sản xuất ở nước ngoài thường có những mức điện áp định mức khác nhau không giống với mức điện áp phổ biến ở Việt Nam. Như vậy muốn sử dụng những chiếc máy móc nhập ngoại này cần phải sử dụng đến những chiếc máy biến áp. Qua đó ta thấy được vai trò không thể thiếu của những chiếc máy biến áp trong các hệ thống sử dụng nhiều máy móc.
Cấu tạo máy biến áp
Máy biến áp có cấu tạo chung gồm 3 bộ phận chính ta có thể dễ dàng nhận thấy đó chính là lõi thép, dây quấn và vỏ máy.
Lõi thép: 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. Lõi thép có chức năng dẫn từ thông đồng thời làm khung để đặt dây cuốn. Đối với các loại biến áp dùng trong lĩnh vực thông tin, tần số cao thường được cấu tạo bởi các lá thép permalloy ghép lại.
Vỏ máy: Tùy theo từng loại máy biến áp mà chúng được làm bằng các chất liệu khác nhau. Chúng 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 để đậy trên thùng.
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 dựa vào công suất hay hiệu điện thế.
“BKAII – Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!”
Cập nhật thông tin chi tiết về Cấu Tạo Và Chức Năng Của Máy Biến Áp Một Pha trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!