Máy biến áp điện là một thiết bị điện từ để truyền năng lượng điện từ mạch này sang mạch khác bằng từ tính. Máy biến áp điện thường được sử dụng để thay đổi điện áp giữa các mạch. Một máy biến áp thường có hai hoặc nhiều cuộn dây trong lõi từ. Máy biến áp là một mắt xích quan trọng trong tủ điện cầu trục, hệ thống điện cầu trục, hệ thống điện công nghiệp và thương mại và là thành phần thiết yếu trong nhiều ứng dụng tiêu thụ điện năng thấp, chẳng hạn như hệ thống điều khiển và mạch điện tử.
Cấu tạo máy biến áp điện
- Lõi từ: gồm các tấm thép từ tính được dập hình chữ nhật kẹp lại với nhau để giảm tổn thất dòng điện xoáy trong lõi. Vật liệu làm lõi từ yêu có độ thấm từ tương đối cao như hợp kim thép chứa sự kết hợp của coban, niken, nhôm, vonfram và silicon được sử dụng để dẫn từ thông vào một vùng nhằm đạt được mật độ năng lượng cao.
- Cuộn dây: Làm từ vật liệu đồng hoặc nhôm được cuốn xung quanh lõi bao gồm cuộn sơ cấp, thứ cấp và cấp ba của máy biến áp. Bên nhận điện còn còn gọi là phía sơ cấp hoặc phía cao áp (HV), bên cung cấp điện là phía thứ cấp hoặc phía hạ áp (LV).
- Thùng máy biến áp và dầu điện môi: Thùng máy biến áp chứa dầu điện môi để ngâm và bảo vệ lõi và cuộn dây của máy biến áp. Dầu điện môi là môi trường cách điện cho lõi và cuộn dây của máy biến áp, đồng thời nó còn hấp thụ nhiệt sinh ra nên có tác dụng làm mát cho máy biến áp.
- Bể bảo quản dầu: có chức năng giữ cho thùng máy biến áp điện được đổ đầy dầu điện môi ở mọi điều kiện vận hành.
- Ống xả hơi: có tác dụng ngăn chặn hơi ẩm trong khí quyển xâm nhập vào thùng của máy biến áp cùng với không khí. Khi nhiệt độ của máy biến áp giảm xuống, nó sẽ làm cho chất điện môi co lại, máy biến áp sẽ hút không khí ngoài môi trường vào. Silica gel trong ống xả có tác dụng hút hết hơi ẩm để đảm bảo chỉ không khí khô vào máy.
Nguyên lý máy biến áp điện
- Máy biến áp điện truyền năng lượng từ cuộn dây này sang cuộn dây khác thông qua từ thông thay đổi khi cả hai cuộn dây đều nằm trên một mạch từ chung. Sự thay đổi độ lớn của các liên kết từ thông theo thời gian sẽ tạo ra lực điện động.
- Tỷ số biến đổi hay còn gọi là tỷ số điện áp phụ thuộc vào số vòng dây trong mỗi cuộn dây.
- Khi điện áp tăng hoặc giảm theo tỷ số vòng dây của máy biến áp thì dòng điện sẽ biến biến thiên theo chiều ngược lại. Tích của điện áp và dòng điện ở mỗi bên là như nhau E1 · I1 = E2 · I2; Tỷ số vòng N = N1/N2 = E1/E2 = I2/I1
- Điện áp xoay chiều V 1 có cường độ thay đổi được đặt vào cuộn sơ cấp. Tùy thuộc vào số vòng dây trong cuộn sơ cấp và thứ cấp, một EMF xen kẽ (E 2 ) được tạo ra trong cuộn thứ cấp của máy biến áp. EMF (E 2 ) cảm ứng này tạo ra dòng tải I 2 , do đó cực V 2 sẽ xuất hiện trên tải.
- Nếu V 2 > V 1 , máy biến áp được gọi là máy biến áp tăng áp . Mặt khác, nếu V 1 > V 2 thì máy biến áp được gọi là máy biến áp hạ áp .
