Máy biến áp hay máy biến thế là thiết bị điện gồm hai hoặc nhiều cuộn dây, hay 1 cuộn dây có đầu vào và đầu ra trong cùng 1 từ trường. Cấu tạo cơ bản của máy biến thế thường là 2 hay nhiều cuộn dây đồng cách điện được quấn trên cùng 1 lõi sắt hay sắt từ ferit.
Máy biến áp có thể thay đổi hiệu điện thế xoay chiều, tăng thế hoặc hạ thế, đầu ra cho 1 hiệu điện thế tương ứng với nhu cầu sử dụng. Máy biến thế đóng vai trò rất quan trọng trong truyền tải điện năng.
Lịch sử phát triển
- Năm 1831: Michael Faraday phát hiện ra hiện tượng dòng điện tạo ra từ trường và ngược lại, sự biến thiên từ trường cũng tạo ra dòng điện.
- Năm 1884: Máy biến áp đầu tiên được sáng chế ra bởi Károly Zipernowsky, Miksa Déri và Ottó Titusz Bláthy.
- Năm 1886: Máy biến áp cho điện xoay chiều lần đầu tiên được đưa vào sử dụng tại Massachusetts, Mĩ.
- Năm 1889: Mikhail Dolivo-Dobrovolsky chế tạo ra máy biến áp 3 pha đầu tiên.
- Năm 1891: Máy biến áp Tesla được chế tạo bởi Nikola Tesla, có khả năng tạo ra dòng điện xoay chiều với tần số và hiệu điện thế cao.
Nguyên lý hoạt động
Máy biến thế hoạt động tuân theo 2 hiện tượng vật
lí:
- Dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường (từ trường)
- Sự biến thiên từ thông trong cuộn dây tạo ra 1 hiệu điện thế cảm ứng (cảm ứng điện)
Dòng điện được tạo ra trong cuộn dây
sơ cấp khi nối với hiệu điện thế sơ cấp, và 1 từ trường biến thiên trong lõi
sắt. Từ trường biến thiên này tạo ra trong mạch điện thứ cấp 1 hiệu điện thế
thứ cấp. Như vậy hiệu điện thế sơ cấp có thể thay đổi được hiệu điện thế thứ
cấp thông qua từ trường. Sự biến đổi này có thể được điều chỉnh qua số vòng
quấn trên lõi sắt.
Phân
loại máy biến áp
Máy biến áp (MBA) có thể phân làm
nhiều loại khác nhau dựa vào:
- Cấu tạo: MBA một pha và MBA ba pha
- Chức năng: MBA hạ thế và MBA tăng thế
- Cách thức cách điện: MBA lõi dầu, lõi không khí...
- Nhiệm vụ: MBA Điện lực, MBA dân dụng, MBA hàn, MBA xung...
- Công suất hay hiệu điện thế
Lĩnh vực sử dụng
Máy
biến áp có thể chuyển đổi hiệu điện thế (điện áp) đúng với giá trị
mong muốn, ví dụ từ đường dây trung thế 10 kV sang mức hạ thế 220 V hay 400 V dùng trong sinh
hoạt dân cư. Tại các nhà máy phát điện, máy biến áp thường chuyển hiệu điện thế
mức trung thế từ máy phát điện (10 kV đến 50 kV) sang mức cao thế (110 kV đến 500 kV hay cao hơn)
trước khi truyền tải lên đường dây điện
cao thế. Trong truyền tải điện
năng với khoảng cách xa, hiệu điện thế càng cao thì hao hụt càng ít.
Ngoài
ra còn có các máy biến thế có công suất nhỏ hơn, máy biến áp (ổn áp) dùng để ổn
định điện áp trong nhà, hay các cục biến thế, cục sạc,... dùng cho các thiết bị
điện với hiệu điện thế nhỏ (230 V sang 24 V, 12 V, 3 V,...).


Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét