Sơ lược về máy biến áp

1. Khái quát và tầm quan trọng

– Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ, với mục đích là 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.

– Những chiếc máy biến áp này đóng một vai trò rất quan trọng trong cuộc sống, nếu như không có chiếc máy biến áp này thì điện sẽ tiêu hao rất nhiều nếu truyền tải vào đến nhà chúng ta. Nếu không có máy biến áp ở đầu nguồn và cuối nguồn trước khi đưa vào sử dụng dân dụng các đồ điện sẽ bị cháy nổ ngay lập tức, bởi vì mạng điện trong nhà quy định tại mức không quá 240V.

Hình 1. Máy biến áp 3 pha

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp

2.1. Cấu tạo

– Lõi thép:
  • Lõi thép của máy biến áp có tác dụng để dẫn từ thông chính của máy, được chế tạo từ những loại vật liệu dẫn từ tốt như thép kỹ thuật điện.
  • Để giảm dòng điện xoay trong lõi thép, người ta thường dùng lá thép kỹ thuật điện, ở hai mặt được sơn cách điện và ghép lại với nhau tạo thành lõi thép.

Hình 2. lõi thép MBA

– Dây quấn:
  • Dây cuốn của máy biến áp được chế tạo bằng các loại dây đồng hoặc nhôm, có tiết diện tròn hoặc hình chữ nhật được bọc cách điện ở bên ngoài.
  • Bộ phận làm mát của máy biến áp thì tùy thuộc vào loại máy mà bộ phận này lại có sự khác nhau. Với những máy biến áp có công suất nhỏ thì được làm mát bằng không khí, còn đối với máy biến áp lớn thì được làm mát bằng dầu, và vỏ thùng có cánh tản nhiệt.

Hình 3. Dây quấn MBA

2.2. Nguyên lý hoạt động

– Nguyên lý hoạt động của máy biến áp là dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi đặt điện áp xoay chiều ở 2 đầu cuộn dây sơ cấp, sẽ gây ra sự biến thiên từ thông ở bên trong 2 cuộn dây. Từ thông này đi qua cuộn sơ cấp và thứ cấp, trong cuộn thứ cấp sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng và làm biến đổi điện áp ban đầu.
Hình 4. Nguyên lý hoạt động MBA
 

3. Sơ đồ thay thế máy biến áp

Hình 5. Sơ đồ thay thế máy biến áp

4. Các chế độ làm việc của máy biến áp

4.1. Chế độ không tải

– Là chế độ mà phía thứ cấp hở mạch và phía sơ cấp được đặt vào điện áp.

4.1.1. Đặc điểm chế độ không tải của máy biến áp

4.1.2. Thí nghiệm không tải

Hình 6. Thí nghiệm không tải của máy biến áp

Xác định hệ số biến áp k, tổn hao sắt từ Pst, Xth, Rth, cosP0, I0

Volt kế V1 chỉ U1đM; vôn kế V2 chỉ U2đM

Ampe kế (A) chỉ dòng điện không tải I0

Watt met (W) chỉ công suất không tải P0

4.2. Chế độ ngắn mạch của máy biến áp

– Là chế độ mà phía thứ cấp bị nối tắt lại và phía sơ cấp vẫn đặt vào điện áp. Đây là tình trạng sự cố.

4.2.1 Đặc điểm chế độ ngắn mạch của máy biến áp

Tổng trở z’2 rất nhỏ so với zth, nên có thể bỏ nhánh từ hoá.

4.2.2. Thí nghiệm ngắn mạch của máy biến áp

Xác định tổn hao trên điện trở dây quấn và các thông số R1, X1, R2, X2

Dây quấn sơ cấp nối với nguồn qua bộ điều chỉnh điện áp.

4.3. Chế độ có tải của máy biến áp

Chế độ có tải là chế độ trong đó dây quấn sơ cấp nối với nguồn điện áp định mức, dây quấn thứ cấp nối với tải.

Hệ số tải

kt = 1 tải định mức, kt<1 non tải, kt >1 quá tải.

Trong đó Pn là công suất đo được trong thí nghiệm ngắn mạch.

Tổn hao sắt từ dPst trong lõi thép do dòng điện xoáy và từ trể gây ra.. Tổn hao sắt từ bằng công suất đo khi thí nghiệm không tải. dPst = P0.

error: Real Group - Efficiency Projects