Máy biến áp tự ngẫu

Máy biến áp tự ngẫu

Máy biến áp tự ngẫu cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp tự ngẫu nối liền với nhau do đó kết cấu rất đơn giản. Máy biến áp tự ngẫu là gì? Cung cấp máy biến áp tự ngẫu, báo giá chuẩn các sản phẩm máy biến áp

Biến áp tự ngẫu

Máy biến áp tự ngẫu là gì?

Lịch sử phát triển máy biến áp.
Máy biến áp tự ngẫu có tên tiếng anh là: Automatic transformer
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 thế đầu tiên được sáng chế ra bởi Károly Zipernowsky, Miksa Déri và Ottó Titusz Bláthy.
Năm 1886: máy biến thế cho điện xoay chiều lần đầu tiên được đưa vào sử dụng tại Massachusetts, Mỹ.
Năm 1889: Mikhail Dolivo-Dobrovolsky chế tạo ra máy biến thế 3 pha đầu tiên.
Năm 1891: máy biến thế Tesla được chế tạo bởi Nikola Tesla, có khả năng tạo ra dòng điện xoay chiều với tần số và hiệu điện thế cao

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.
Máy biến thế hay máy biến áp 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 thế 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.

Nguyên tắc hoạt động máy biến áp:

Nói về máy biến áp khô thì về cơ bản nguyên lý làm việc và cách bố trí cuộn dây không có gì khác máy biến áp dầu.
1. Máy biến áp khô cuộn dây cách điện bằng Epoxy (cuộn dây được đúc hoặc tẩm Epoxy)
2. Máy biến áp khô làm mát bằng không khí tự nhiên (AN) hoặc không khí thổi cưỡng bức bằng quạt AN/AF). Do đó không cần có vỏ thùng để chứa dầu như máy biến áp dầu.
3. Về lõi tôn máy biến áp khô thì tương tự như chế tạo máy biến áp dầu thôi.
Hiện nay tiêu chuẩn riêng về MBA khô Việt Nam chưa ban hành. Tuy nhiên các thông số tổn hao vẫn lấy theo TCVN. Đây là thôgn số tổn hao của máy 1600kVA (22+/- 2*2.5%)/0,4kV.
Io=1% + 30%
Po=2200W + 15%
Pk= 16000W +15%
Uk=6% +/-10%

- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1984-1994: Yêu cầu chung và các thông số tổn hao của MBA
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 60036-1,2,3,4,5. Được dịch lại từ IEC 60076.
Tuy nhiên có các tiêu chuẩn IEC về MBA khô như:
- IEC 60076-1,2,3,4,5. Dành chung cho MBA
- IEC 60076-11. Dành riêng cho MBA khô
- IEC 826. Dành riêng cho MBA khô
MBA khô do công ty Lioa sản xuất tại Việt Nam với công nghệ mới nhất. Các MBA khô của Lioa được thiết kế với công suất định mức ở điều kiện làm việc bình thường. Môi trường làm việc của MBA khô thường đòi hòi sự thông thoáng là đạt yểu cầu chứ không nhất thiết phải trang bị hệ thống làm mát cưỡng bức.
Máy biến thế hoạt động tuân theo 2 hiện tượng vật lí: Dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường (từ thông)
Máy biến áp ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ gây ra. Dựa vào sự khác nhau giữa số vòng sơ và số vòng thứ cấp để làm biến đổi từ thông qua các cuộn thứ cấp dẫn đến sự biến đổi điện áp. Dòng điện xoay chiều mới có tác dụng làm biến thiên từ thông còn dòng điện 1 chiều không làm biến thiên từ thông do đó không dùng máy biến áp được.

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.
Máy biến thế không thể dùng dòng điện 1 chiều vì dòng điện một chiều không đủ công suất để chạy máy biến thế.

Tác dụng của máy biến áp

Máy biến áp là thành phần thiết yếu của hệ thống truyền tải điện và thường là tài sản giá trị nhất trong trạm biến áp.
Máy biến thế có thể chuyển đổi hiệu điện thế đúng với giá trị mong muốn, ví dụ từ đường dây trung thế 10 kV sang mức hạ thế 230 V hay 400 V phù hợp với nhu cầu dùng điện tại nơi đó và tránh gây nguy hiểm cho người sử dụng dùng trong nhà. Tại các nhà máy điện, máy biến thế 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) cho 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 xạc, ... dùng cho các thiết bị điện với hiệu điện thế nhỏ (230 V sang 24 V, 12 V, 3 V...).

Máy biến áp tự ngẫu là loại có 1 cuộn dây, một phần làm nhiệm vụ của cuộn sơ cấp, một phần làm nhiệm vụ của cuộn thứ cấp (trong máy biến áp tự dùng đều có 1 cuộn cảm ứng đấu tam giác, cuộn này có tác dụng giảm, triệt tiêu các hài bậc cao hoặc dùng để lắp tụ bù hoặc để lấy điện tự dùng cho trạm). Máy biến áp tự ngẫu thường được dùng trong lưới điện 220kV trở lên; Máy biến áp tự ngẫu là năng lượng được truyền từ sơ cấp sang thứ cấp bằng 02 đường: Trực tiếp và gián tiếp thông qua từ thông

Ưu điểm máy biến áp khô nói chung:

Máy biến áp khô sử dụng không khí là chất làm mát nên nó có rất nhiều ưu điểm:

1. Chống cháy:

Máy biến áp khô có cuộn dây đúc bằng nhựa epoxy với đặc tính không bắt lửa, tự dập tắt lửa và chống cháy do tia lửa điện.

2. Chịu được lực ngắn mạch lớn:

Cuộn dây được đúc nhựa Epoxy có sức bền cơ và điện rất cao kết hợp với kết cấu máy vững chắc chịu đựng được lực do ngắn mạch gây ra, do va chạm bề ngoài và các rung động khác thường.

3. Chống ẩm tốt:

Cuộn dây đúc nhựa Epoxy làm tăng sức bền cách điện và không làm giảm tính cách điện do hơi ẩm gây ra và những phản ứng làm lão hóa vật liệu cách điện, ngay cả sau một thời gian dài không bảo dưỡng.

4. Kích thước gọn:

Kiểu dáng nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ được thể hiện qua mẫu thiết kế, qua hình dáng của cuộn dây và được đúc nhựa Epoxy dưới môi trường chân không và vật liệu cách điện tốt.

5. Tổn thất ngắn mạch thấp, độ ồn thấp:

Tổn thất ngắn mạch thấp, độ ồn thấp được thể hiện bằng việc sử dụng tôn silic ít tổn thất và vật liệu cách điện tốt.

6. Khả năng chịu quá tải cao:

Cuộn dây đúc nhựa epoxy có hệ số thời gian gia nhiệt cao vì thế có thể chịu được quá tải cao.

7. Bảo dưỡng dễ dàng:

Không cần kiểm tra mức dầu cũng như thử nghiệm mẫu dầu,máy biến áp khô không cần phải bảo dưỡng định kỳ như máy biến áp dầu. Tuy nhiên máy biến áp khô cần được lắp đặt ở những nơi sạch sẽ và ít bụi bẩn.

8. Môi trường an toàn:

Sử dụng máy biến áp khô rất an toàn, khi có sự cố ít khi gây cháy nổ, thích hợp cho những khu vực có yêu cầu nghiêm ngặt về chống cháy nổ. Khi sử dụng máy biến áp khô, không có hiện tượng phát sinh dầu hay khí độc vào khí quyển.

9. Phạm vi sử dụng:

Máy biến áp khô phù hợp với những nơi lắp đặt như sau:

+ Trong các tòa nhà cao tầng, chung cư cao cấp, trường học, bệnh viện, khu dân cư đông đúc.

+ Trong các đường hầm

+ Trong các nhà máy đòi hỏi độ an toàn, vệ sinh cao như: nhà máy chế biến thực phẩm, hóa dầu,...

+ Trên tàu, các giàn khai thác ngoài khơi xa, nơi có yêu cầu chống cháy nổ cực kỳ nghiêm ngặt

+ Cảng hàng không

+ Trên khu cầu trục

Công ty Chúng tôi cung cấp các loại máy biến áp tự ngẫu 3 pha, báo giá máy biến áp cạnh tranh nhất trên thị trường hiện nay

Liên hệ ngay để được báo giá  biến áp tốt nhất.

Biến áp 3 pha được dùng nhiều cho sản xuất.

Nguyên lý làm việc của máy biến áp ba pha?
Nguyên lí làm việc của biến áp 3 pha cũng tương tự máy biến áp 1 pha, cùng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Cần nhắc lại hiện tượng cảm ứng điện từ: Khi từ thông (số đường sức từ) xuyên qua một đoạn dây dẫn khép kín thay đổi (biến thiên), thì trên đoạn dây dẫn đó sẽ xuất hiện một dòng điện, gọi là dòng điện cảm ứng (có độ lớn bằng đạo hàm từ thông theo thời gian).
Khi cho dòng điện xoay chiều chạy trong một cuộn dây, nó sẽ tạo ra một từ trường biến thiên chung quanh nó. Nếu đặt gần nó một cuộn dây khác, lập tức trong cuộn dây này sẽ xuất hiện một dòng điện cảm ứng. Đây là nguyên lí chế tạo máy biến áp.
Lõi sắt từ có tác dụng gôm từ thông của cuộn sơ vào hết cuộn thứ, không cho thất thoát ra ngoài và đồng thời nhân độ lớn từ thông lên nhiều lần (tính thuận từ).
Biến áp 3 pha cũng tương tự như 1 pha, nhưng nó có 3 cuộn sơ và 3 cuộn thứ cùng quấn chung trên một lỗi sắt. Lõi sắt nó có hình dạng như số 3 La Mã vậy. Trên mỗi thanh đứng có một cuộn sơ và một cuộn thứ. Hiện tượng cảm ứng làm cho 3 cuộn thứ xuất hiện 3 dòng điện cảm ứng. Đây chính là dòng điện 3 pha thứ cấp.
Tỉ số vòng dây giữa cuộn sơ và cuộn thứ sẽ quyết định hiệu điện thế trên cuộn thứ cấp.

Biến áp cách ly

Biến áp cách ly - Isolation transformer

Bien ap cach ly

k=w1/w2=E1/E2 được gọi là hệ số qui đổi thứ cấp về sơ cấp
=> điện áp thứ cấp qui đổi U'2=k.U2
k=1 là có lợi nhất vì khi đó U'2=U2. Hệ số K =1, điện áp sơ = thứ, là trường hợp biến áp cách ly. Trong hệ thống và kỹ thuật điện chắc là không có rồi. Trong điện tử, một số thiết kế bộ nguồn hồi tiếp có trường hợp sử dụng đó, chủ yếu để cách ly sơ cấp và thứ cấp, an toàn cho người sử dụng.

Máy biến áp cách ly - Isolation Transformer

Máy biến áp cách ly, ổn áp cách ly chống giật: giải pháp an toàn tuyệt đối cho máy ATM, máy bán hàng tự động, màn hình quảng cáo LCD, khung tranh điện tử, hệ thống âm thanh và các thiết bị rò rỉ điện khác.

Máy biến áp cách ly là dạng máy biến áp có cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp quan độc lập với nhau giữa chúng chỉ có mối liên hệ từ thông.

>>Ưu điểm: Chúng được sử dụng phổ biến trong các ngành chế tạo biến áp điện lực, ngành chế tạo biến áp an toàn:
- Dễ chế tạo và sử dụng
- Chống nhiễu khi lưới điện dao động

1 / Ý nghĩa kỹ thuật:

- Biến áp cách ly là loại biến áp có cuộn dây sơ cấp và (các) cuộn dây thứ cấp chỉ ghép với nhau bằng từ, không ghép bằng điện, nên cách biệt và độc lập nhau về điện (các cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp rời nhau) .

- Trong biến áp cách ly, điện áp sơ cấp đi vào cuộn sơ cấp và sinh ra từ trường biến thiên. Theo định luật cảm ứng điện từ Faraday, sẽ xuất hiện một sức điện động cảm ứng ở các cuộn thứ cấp. Tùy vào sự chênh lệch số vòng dây giữa cuộn sơ cấp và các cuộn thứ cấp mà có tương quan điện áp khác nhau, có thể tăng thế hay hạ thế (so với điện áp sơ cấp).

2 / Tính chất:

- Bất kỳ điểm nào trên cuộn thứ cấp (cuộn hạ áp) đều có hiệu điện thế bằng 0 so với mặt đất, nên ta không bị điện giật khi chạm người vào hạ áp hay thiết bị vỏ.

- Cuộn dây sơ cấp và (các) cuộn dây thứ cấp có các đường đặc tính Volt-Ampere khác nhau.

- Hiệu quả truyền công (truyền năng lượng hay thông tin) giữa dây cuộn sơ cấp và các cuộn dậy thứ cấp làm độ hỗ cảm quyết định.

2 / Cơ sở toán học:

Các chỉ tiêu chung cho biến áp, trong đó có biến áp cách ly:

m là hệ số biến áp (biến áp suất).
M là độ hỗ cảm của 2 cuộn dây (Mutual cảm ứng).
Lprim = Độ tự cảm của cuộn sơ cấp
Lsec = Độ tự cảm của cuộn thứ cấp
Nsec = Số vòng thứ cấp.
NPrim = Số vòng sơ cấp.

Công thức:

Lprim.Lsec = M.M

m = M / Lprim = Lsec / M

m = Lsec / Lprim = (usec / Uprim) x M = (Nsec / Nprim) x M

3 / Ứng dụng:

- Máy hàn điện, máy nạp accu, các biến áp nguồn (đổi điện từ điện lưới AC xuống thành các điện áp nhỏ 12 VDC, 5 VDC ... trong các máy móc điện tử vv ...

- Các bộ nguồn xung cũng dùng biến áp cách ly để cô lập nguồn cao áp nan từ lưới điện với các mức điện áp ngã ra -> chống giật cho các mạch điện, các thiết bị mà nó cung cấp. Mạch nguồn máy tính và biến áp siêu áp là một trong những ứng dụng cách ly máy biến áp.

- Biến áp cách ly để phát và thu tín hiệu điều khiển trên đường dây cấp điện hay có liên quan đến đường dây cấp điện, như biến áp dùng trong kỹ thuật (Power Line Communication)

Đúng là máy biến áp cách ly chống giật nhưng không phải điện áp so với đất bằng 0. Giả sử MBA tỷ số bến k=1, 220V ->220V. Phía thứ cấp điện áp so với đất là xấp xỉ 220V. Sờ phía sơ cấp bi giật vì khi sở vào có mạch điện kín qua người , qua đất, qua trung tính nối đất về nguồn. Sờ phía thứ cấp không bị giật vì khi sờ vào mạch điện vẫn hở do trung tính o nối đất. Dùng Vôn kế o đo được áp 220V vì nguyên lý đo áp cũng là nguyên lý dòng điện, mặc dù Vôn trở kháng lớn nhưng khi mắc hai đầu vôn kế sẽ có dòng qua vôn kế lúc đó vôn kế mới hiển thị kết quả nhưng khi mắc vôn kế giống như người chạm vào mạch đang hở nên o có dòng do vậy hiển thị là 0 V.
Vì không có điểm nào nối đất, nên điện thế ở mọi điểm so với đất đều được thả nổi, và sẽ =0.
Ở đây mọi người đang nói về điện thế giữa một điểm bất kỳ trên mạch so với đất. Chứ không phải điện áp giữa hai cực của máy.

Kết:

Máy biến áp cách ly, nói chung để chỉ tất cả các máy biến áp không phải loại tự ngẫu, máy biến áp có cuộn sơ cấp và thứ cấp cách điện với nhau. Máy biến áp cách ly ngoài việc cuộn sơ cấp cách điện với cuộn thứ cấp nó còn có thêm một đặc điểm là : Biến áp cách ly không nhất thiết là cấm nối đất thứ cấp. Thí dụ máy biến áp hàn, là biến áp cách ly, nhưng thứ cấp vẫn nối đất. Máy biến áp cho bể xi mạ điện, là biến áp cách ly, thứ cấp vẫn nối đất. Máy biến áp lò luyên kim kiểu hồ quang và kiểu cảm ứng, là biến áp cách ly, thứ cấp vẫn nối đất. Khi bạn đo điện áp của lần lượt từng đầu của cuộn thứ cấp với đất thì nó đều bằng "0" vì thế nó mới không giật khi bạn chạm vào một đầu bất kì của máy biến áp này. khi đo hai đầu của cuộn thứ cấp với nhau sẽ có điện áp (đó là điện áp thứ cấp). Một số loại có thể chỉnh được điện áp đầu ra.