Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp1. Cấu tạoMáy biến áp có cấu tạo gồm 2 bộ phận chính là: Show Lõi thép của máy biến áp (Transformer Core). Dây quấn máy biến áp (Transformer Winding), dây quấn máy biến áp bao gồm 2 phần:
Ngoài ra còn có các phần khác như vỏ máy, cách điện, sứ đỡ, các thiết bị làm mát, thùng giãn dầu, 1.1. Lõi thép máy biến ápLõi thép MBA dùng để dẫn từ thông chính của máy, được chế tạo bằng các vật liệu dẫn từ tốt, thường là thép kỹ thuật điện có bề dày từ 0,35 ÷ 1mm. Mặt ngoài các lá thép có sơn cách điện rồi ghép lại với nhau tạo thành lõi thép nhằm làm giảm dòng điện xoáy. Lõi thép gồm hai phần: Trụ và Gông. Trụ (T) là phần để đặt dây quấn còn gông (G) là phần nối liền giữa các trụ để tạo thành mạch từ kín. 1.2. Dây quấn máy biến ápNhiệm vụ của dây quấn máy biến áp là nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra. Dây quấn máy biến áp thường làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm, tiết diện tròn hay chữ nhật, bên ngoài dây dẫn có bọc cách điện (vecni). Dây quấn gồm nhiều vòng dây và lồng vào trụ thép. Giữa các vòng dây, giữa các dây quấn và giữa dây quấn với lõi thép đều có cách điện. Máy biến áp thường có hai hoặc nhiều dây quấn. Khi các dây quấn đặt trên cùng một 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. Dây quấn MBA có hai loại chính: Dây quấn đồng tâm: có tiết diện ngang là những vòng tròn đồng tâm. Những kiểu dây quấn đồng tâm chính gồm :
Dây quấn xen kẽ: Các bánh dây cao áp và hạ áp lần lượt xen kẽ nhau dọc theo trụ thép. 1.3. Vỏ máy biến ápTrong thùng MBA đặt lõi thép, dây quấn và dầu biến áp. Dầu biến áp làm nhiệm vụ tăng cường cách điện và tản nhiệt. Lúc MBA làm việc, một phần năng lượng tiêu hao thoát ra dưới dạng nhiệt làm dây quấn, lõi thép và các bộ phận khác nóng lên. Nhờ sự đối lưu trong dầu và truyền nhiệt từ các bộ phận bên trong MBA sang dầu và từ dầu qua vách thùng ra môi trường xung quanh. Nắp thùng MBA : Dùng để đậy trên thùng và trên đó có các bộ phận quan trọng như:
2. Nguyên lý làm việc của máy biến ápMáy biến áp làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Đặt điện áp xoay chiều u1 vào dây quấn sơ cấp, trong dây quấn sơ sẽ có dòng i1. Trong lõi thép hình thành nên từ thông Φ móc vòng với cả hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp, cảm ứng ra các sđđ e1 và e2. Nếu máy biến áp được nối với tải, trong dây quấn sẽ xuất hiện dòng điện i2. Nếu máy biến áp không mang tải (thứ cấp hở mạch), thì điện áp thứ cấp bằng sức điện động U2o= e2. Từ thông Φ móc vòng với cả hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp gọi là từ thông chính. Ta thấy rằng, tỷ số điện áp sơ cấp và thứ cấp gần đúng bằng tỷ số vòng dây.
Như vậy, dây quấn sơ cấp và thứ cấp không trực tiếp liên hệ với nhau về điện, nhưng nhờ có từ thông chính nên năng lượng đã được truyền từ dây quấn sơ cấp sang thứ cấp. |