Chào các bạn! Hôm nay trong bài viết này Công Ty TNHH Thương Mại Thiết Bị Điện Thành Phát sẽ cùng các bạn tìm hiểu về máy biến áp: khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phân loại máy biến áp.

Vậy máy biến áp là gì?

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 (Mỹ: 120v và Nhật: 100v). 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. Trên thực tế chúng ta có 2 loại máy biến áp khác nhau đó là máy tăng áp và máy hạ áp, máy hạ áp thường được sử dụng nhiều và rộng rãi hơn máy tăng áp. Tuy nhiên về bản chất và cấu tạo thì chúng hoàn toàn giống nhau.

Video về máy biến áp: https://www.youtube.com/watch?v=eX6MpsKiBN4

Cấu tạo của máy biếp áp:

Máy biến áp có cấu tạo gồm 3 bộ phận 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.
• Dây quấn hay cuộn dây: thường được chế tạo bằng đồng hoặc nhôm bên ngoài bọc cách điện để nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra. Với biến áp quấn bằng dây đồng thì sẽ dẫn điện tốt hơn, tránh được ôxi hoá, tăng tuổi thọ của biến áp. Phần có nhiệm vụ nhận năng lượng vào nối với mạch điện xoay chiều được gọi là cuộn dây sơ cấp, còn phần có nhiệm vụ truyền năng lượng ra nối với tải tiêu thụ được gọi là cuộn dây thứ cấp. Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy mà có thể N1 > N2 hoặc ngược 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.

Nguyên lý hoạt động:

• Nguyên lý làm việc của máy biến áp là dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ (là hiện tượng hình thành một suất điện động (điện áp) trên một vật dẫn khi vật dẫn đó được đặt trong một từ trường biến thiên.
• Năm 1831, Michael Faraday đã chứng tỏ bằng thực nghiệm rằng từ trường có thể sinh ra dòng điện. Thực vậy, khi cho từ thông gửi qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch xuất hiện một dòng điện).
• Và khi đặt điện áp xoay chiều ở 2 đầu cuộn dây sơ cấp, sẽ gây ra sự biến thiên của từ thông ở bên trong 2 cuộn dây. Và từ thông (từ thông là thông lượng đường sức từ đi qua một diện tích; từ thông được tạo ra từ phép tích phân của phép nhân vô hướng giữa mật độ từ thông với véctơ thành phần diện tích, trên toàn bộ diện tích) này sẽ đi qua cuộn sơ cấp và thứ cấp, sau đó trong cuộn thứ cấp sẽ xuất hiện suất điện động (tên khác là biến áp) cảm ứng và làm biến đổi điện áp ban đầu.

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.