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

1. Thiết bị điện là như thế nào? Máy biến điện áp là gì?

Trước khi tìm hiểu máy biến điện áp là gì thì hãy đi tìm hiểu đầu tiên về thiết bị điện là như thế nào nhé.

1.1. Thiết bị điện là gì?

Chắc chắn rằng với thời đại công nghệ phát triển cao cũng như xã hội ngày càng hiện đại nên những công cụ về thiết bị điện ngày càng được sử dụng nhiều hơn thậm chí là không thể thiếu. Thiết bị điện phục vụ cho nhu cầu sống, giải trí và cả công việc. Vậy thiết bị điện là gì? Thiết bị điện là các loại thiết bị sử dụng điện để làm các công việc như cắt, đóng,  điều chỉnh, điều khiển, chuyển đổi, bảo vệ, khống chế, kiểm tra mọi sự hoạt động của hệ thống lưới điện và các loại máy móc sử dụng điện để hoạt động. Ngoài ra thì thiết bị điện còn là các vật dụng đo lường cũng như biến đổi hay kiểm tra các quá trình thông số khác. 

Thiết bị điện là thứ rất quan trọng trong đời sống của chúng ta. Nó đưa một đất nước tới sự thành công, phát triển và đưa nền văn minh của nước nhà đi lên ngày càng hiện đại hơn. Từ khi phát hiện ra điện và áp dụng vào cuộc sống thì việc phát minh ra các thiết bị điện hay đồ dùng điện ngày càng được nhiều nên và máy biến điện áp là một trong những số đó. Được áp dụng rất nhiều vào đời sống làm cho cuộc sống ngày càng hiện đại và tiện nghi hơn.

1.2. Máy biến điện áp là gì?

Máy biến điện áp hay còn được với tên gọi khác như là máy biến áp hay máy biến thế. Máy biến áp là một thiết bị có dạng từ tính, được thiết kế theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Nó được dùng để biến đổi điện hệ thống dòng điện xoay chiều. Biến đổi từ điện áp này thành điện áp khác nhưng vẫn giữ nguyên được tần số, bảo đảm tần số không bị thay đổi. Hiểu cách đơn giản nhất về máy biến điện áp chính là thiết bị điện dựa vào nguyên lý hoạt động dùng cảm ứng điện từ nhằm đưa năng lượng hoặc tín hiệu xoay chiều các mạch trong hệ thống điện với nhau. Và máy chỉ thực hiện được khi đó là dòng điện xoay chiều hay dòng điện biến đổi xung. Máy được sử dụng nhiều trong việc truyền tải hoặc biến đổi điện năng. Ngoài ra thì chúng vẫn được sử dụng với một vài công cụ khác làm nguồn cấp điện cho lò điện, nối mạch chỉnh lưu, máy hàn hay máy thử nghiệm, lò nung hay làm nguồn điện cho các thiết bị điện khác.

2. Cấu tạo của máy biến áp 

Máy biến áp được thiết kế với 3 phần chính. Vậy 3 phần đó là phần nào? Tìm hiểu ngay sau đây nhé.

2.1. Phần lõi thép (mạch từ) của máy

Lõi thép của máy biến áp được dùng để dẫn từ, nó được chế tạo ra từ các nguyên vật liệu có đặc tính dẫn từ cực tốt. Nó được ghép với nhau bởi các lá thép kỹ thuật điện để tạo ra một mạch vòng khép kín. Các lá thép này cực kỳ mỏng với kích thước chỉ từ 0.3 - 0.5mm, bề mặt phía người có sơn cách điện. Trong lõi thép lại được chia ra thành 2 phần là trụ và gông. Trụ dùng để đặt dây quấn còn phần gông để nối các trụ lại với nhau nhằm tạo ra một mạch từ khép kín.

2.2. Phần dây quấn của máy

Nhiệm vụ chính của phần này là nhận năng lượng vào và truyền đi ra. Với nguyên liệu và nhôm và đồng là hai nguyên liệu chính để làm dây quấn trong máy biến điện áp. Thiết diện được làm bằng hình chữ nhật hoặc là hình tròn với bên ngoài là một lợp cách điện. Dây quấn được quấn nhiều vòng với trụ thép và giữ dây quấn với lõi. Máy biến áp có hay hoặc nhiều dây quấn số vòng dây cũng có thể khác nhau tùy thuộc vào nhiệm vụ của máy biến áp. Máy biến áp thường có 2 loại dây là dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp. Hai loại dây với hai nhiệm vụ khác nhau hoàn toàn. Với dây thứ cấp nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho trụ tải. Còn với dây sơ cấp là nhận năng lượng từ lưỡi. Số vòng dây được quấn ở hai loại cũng khác nhau hoàn toàn. Với Máy biến áp có chức năng hạ áp hay được gọi là máy biến áp hạ thế thì cuộn sơ cấp có số vòng lớn hơn cuộn thứ cấp. Máy biến áp thực hiện chức năng tăng áp hay còn được gọi là máy biến áp tăng thế thì số vòng của cuộn thứ cấp sẽ lớn hơn cuộn sơ cấp. Trong dây quấn của máy cũng được chia ra thành hai loại rõ ràng là dây quấn đồng tâm và dây quấn xen kẽ và chúng được cấu tạo hoàn toàn khác nhau. Đối với dây quấn đồng tâm được chia ra làm hai loại nhỏ là dây quấn hình trụ (dùng trong dây quấn hạ áp với cao áp) và dây quấn hình xoắn (có nhiều sợi chập và dùng cho máy hạ áp)

2.3. Vỏ máy

Về phần vỏ máy được làm từ rất nhiều các nguyên liệu khác nhau. Gỗ, nhựa, gang, thép hay tôn mỏng đều là những vật liệu thường được sử dụng để làm vỏ. Và được thiết kế vỏ như một cái thùng có nắp để bảo vệ những vật phẩm bên trong. Các bộ phận quan trọng của máy đa phần đều được nằm ở phần trên nắp của máy.

3. Cách hoạt động của máy biến điện áp

Máy hoạt động dựa trên hai hiện tượng vật lý dòng điện chạy qua dây dẫn để tạo ra từ trường và sự biến thiên của từ thông trong cuộn dây tạo ra hiệu điện thế cảm ứng hay còn gọi là dòng điện cảm ứng điện từ. 

Hai cuộn dây được quấn quanh lõi thép và tạo ra một vòng khép kín. Một dòng điện xoay chiều U1 được đặt vào đầu cuộn dây N1 ngay lúc này tạo ra được một dòng điện xoay chiều I1 trong dây dẫn. Và 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 I2 và xuất hiện điện áp U2. Như vậy năng lượng của dòng điện xoay chiều đã được chuyển từ dây cuốn 1 sang dây cuốn 2.

4. Tác dụng của máy trong đời sống

Như đã nói thì tất cả các thiết bị điện vô cùng quan trọng đối với đời sống của con người. Nó tạo ra được một cuộc sống tiện lợi và đưa xã hội ngày càng được phát triển. Cụ thể thì máy biến điện áp như sau:

4.1. Trong công tác phân phối

Máy biến áp có tác dụng tăng hay áp khi cần thiết. Khi muốn truyền tải điện năng đi xa và để tránh thất thoát quá nhiều cần phải biến đổi điện áp cao lên để truyền đi được xa và thất thoát ít năng lượng điện. Khi đến được nơi cần sử dụng thì nó có tác dụng hạ điện áp về mức ổn định với mức điện sử dụng phù hợp. 

4.2. Ứng dụng trong các bộ nguồn hay bộ sạc

Hiện nay có rất nhiều các vật dụng cần đến các thiết bị điện như máy tính, laptop, điện thoại, xe điện,.... Nguồn điện cung cấp cho các thiết bị này tùy vào từng loại sử dụng. Chính vì vậy hầu hết các thiết bị đều có bộ phận máy biến điện áp sao cho phù hợp với mức điện với thiết bị cần dùng, nó chính là dạng máy biến thế được thiết kế với hình dáng loại nhỏ.

4.3. Cung cấp các nguồn điện 

Máy biến điện áp còn có nhiệm vụ cung cấp nguồn điện cho các nhà máy hay xí nghiệp với nguồn công suất điện cao. Vì thế cần dùng đến máy để biến đổi thành dòng điện 3 pha hoặc dòng điện trung thế để sử dụng cho các nhà máy hay xí nghiệp với quy mô nhỏ vừa và lớn. 

Máy biến điệp áp còn vô vàn với những lợi ích khác nhau. Đây là những lợi ích điển hình mà timviec365.vn nêu ra. Trên đây là toàn bộ thông tin mà timviec365.vn đưa ra về máy biến điện áp là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng. Hy vọng đây là những kiến thức bổ ích đối với mọi người.