Điện áp 220 vôn trong mạng điện ở dạng đi vào căn hộ không phù hợp với hoạt động của hầu hết các thiết bị điện tử. Để đưa nó trở thành một loại thuận tiện cho việc cấp nguồn cho các thiết bị gia dụng, cần phải có các bộ chuyển đổi đặc biệt, được gọi là máy biến áp. Với sự giúp đỡ của họ, có thể hạ giá trị của điện áp cung cấp đến giá trị mong muốn, và sau đó chỉnh lưu nó.
Thông tin chung về máy biến áp
Là bộ chuyển đổi, các thiết bị này theo truyền thống được sử dụng để đưa công suất truyền qua đường dây cao áp về dạng có thể chấp nhận được. Để "truyền" qua những khoảng cách rất lớn, chỉ có điện áp cực cao mới phù hợp, tại đó cường độ dòng điện có thể chấp nhận được.
Nếu bạn cố gắng truyền năng lượng trong ít nhất một trăm km dưới dạng điện áp thông thường là 380 Volts, thì sẽ cần một dòng điện hàng triệu Ampe để cung cấp công suất cần thiết cho người tiêu dùng.
Để tiêu tan nó, bạn cần một sợi dây có độ dày bằng cơ thể người, điều này trong thực tế là không thể thực hiện được. Do đó, về phía sản xuất điện, với sự trợ giúp của một máy biến áp (bậc thang) khác, giá trị của nó tăng lên 110 kV. Trong hình thức này, không thể sử dụng phân phối điện cho các tòa nhà dân cư và cơ sở sản xuất. Do đó, sau khi cấp phát qua máy nổ ở các trạm phân phối, 110 kV giảm xuống 10 (6) kV.
Từ đây, họ đi đến các trạm biến áp khu vực, nơi mà trong máy biến áp hạ cấp cục bộ, họ có được dạng cuối cùng là 380 (220) Vôn. Với các giá trị tiềm năng như vậy, năng lượng có thể dễ dàng được vận chuyển qua cáp ngầm hoặc dây cách điện tự hỗ trợ trên không đến người tiêu dùng cuối cùng. Vì vậy, máy biến áp 1 pha có vai trò quan trọng đối với đời sống của con người.
Mục đích và thiết bị
Một người quen với thiết kế của máy biến áp, bao gồm các yếu tố chính sau đây, sẽ giúp có được ý tưởng đầy đủ hơn:
- lõi sắt từ;
- cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp nằm trên khung cách điện;
- vỏ bảo vệ (yếu tố này không có sẵn trên một số kiểu máy).
Trong một số mẫu, thép điện hoặc thép cố định được sử dụng thay vì sắt từ. Việc lựa chọn một loại vật liệu cốt lõi cụ thể phụ thuộc vào lĩnh vực sử dụng của chính sản phẩm.
Nguyên tắc hoạt động
Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp một pha dựa trên quy luật, theo đó, một trường e / m xoay chiều tác dụng trong một vòng lặp gây ra EMF trong một dây dẫn gần đó. Hiện tượng được gọi là định luật cảm ứng điện từ Faraday, người là người đầu tiên phát hiện ra hiệu ứng thú vị này. Để chứng minh điều đó, nhà khoa học đã phát triển một lý thuyết toàn bộ, tạo cơ sở cho hoạt động của hầu hết các thiết bị và cụm điện hiện đại.
Các điều khoản chính của nó:
- khi dòng điện đi qua một vòng dây, một từ thông được hình thành xung quanh nó, bắt giữ tất cả các vòng giống nhau nằm gần đó;
- dưới ảnh hưởng của dòng chảy này, một EMF được tạo ra trong chúng, dưới dạng những thay đổi trùng với trường ban đầu;
- với sự hiện diện của một nam châm trong đó, tác dụng của hiệu ứng này được tăng cường.
Tất cả những nguyên tắc này là cơ sở cho hoạt động của một sản phẩm máy biến áp hiện đại. Khi nối với cuộn thứ cấp của tải, mạch làm việc được đóng lại, và năng lượng được truyền đến hộ tiêu thụ mà hầu như không có tổn thất.
Phương thức hoạt đông
- cái gọi là "nhàn rỗi";
- chế độ tải.
Khi ở chế độ không tải, thiết bị hoạt động không tải và chỉ tiêu thụ tối thiểu công suất tiêu hao trong cuộn sơ cấp. Dòng điện trong nó cũng nhỏ nhất và thường không quá 3-10% giá trị quan sát được với tải được kết nối. Trong trường hợp thứ hai, một dòng điện bắt đầu chạy trong các vòng của cuộn thứ cấp, giá trị của nó tỷ lệ nghịch với số vòng trong cuộn dây.
Trong máy biến áp bước xuống, điện áp thấp hơn và dòng điện cao hơn. Ở chế độ này, công suất được truyền cho tải có tính đến tản nhiệt trong lõi máy biến áp.
Cài đặt chính
Khi xem xét các thông số của bộ biến đổi điện áp và dòng điện, cần lưu ý tỷ số biến đổi k, được định nghĩa là I1 / I2 = w2 / w1 = 1 / k. Ở đây w2 và w1 lần lượt là số vòng dây ở cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp. Ngoài ra, các đặc điểm như kích thước của cửa sổ lõi nơi đặt các cuộn dây cũng được tính đến.
Một thông số khác đặc trưng cho đặc tính truyền điện áp của máy biến áp một pha hai cuộn dây là cùng một tỷ số biến đổi k, giá trị của nó đối với thiết bị bước xuống nhỏ hơn 1. Và ngược lại, nếu k> 1, tích này là một máy biến áp nâng cấp. Trong trường hợp không có tổn hao trong dây của các cuộn dây và sự tiêu tán từ thông, rất dễ dàng để tính toán chỉ số này. Đối với điều này, thuận tiện nhất là sử dụng một thuật toán tính toán đơn giản: k = U2 / U1. Nếu có một số cuộn dây thứ cấp, thông số quy định phải được xác định cho từng cuộn dây trong số chúng một cách riêng biệt.
Các loại máy biến áp và ứng dụng của chúng
Theo đặc điểm thiết kế của lõi, các mẫu máy biến áp một pha nổi tiếng được chia thành sản phẩm thanh, vòng và sản phẩm bọc thép. Theo dạng mạch từ được sử dụng trong chúng, chúng có thể là:
- Hình chữ W;
- Hình xuyến;
- Hình chữ U.
Mỗi hình thức này phù hợp với các mục đích cụ thể liên quan đến nhu cầu đạt được các đặc tính chuyển giao cụ thể.
Theo giá trị của khớp nối từ cực đại có thể đạt được (MC), máy biến áp được chia thành các sản phẩm có tương tác mạnh, trung bình và yếu. Những đặc điểm này phần lớn phụ thuộc vào thiết kế của chính sản phẩm và loại lõi của nó.
Nhu cầu sử dụng máy biến áp một pha ở những khu vực cần đấu nối hai mạch nguồn có cách ly về điện của mỗi mạch.
Hoạt động của sản phẩm
Khi vận hành các thiết bị biến đổi một pha, cần đặc biệt chú ý đến cách xử lý an toàn của chúng, điều này được giải thích là do điện áp cao hiện diện trong các cuộn dây sơ cấp. Cũng cần xem xét các điểm sau về các quy tắc lắp đặt và bao gồm máy biến áp trong mạch điện:
- Để tránh sự cố của các cuộn dây (cháy), các mạch thứ cấp cần được bảo vệ khỏi ngắn mạch;
- điều quan trọng là phải theo dõi các điều kiện nhiệt của lõi và cuộn dây và, nếu cần, cung cấp cho việc làm mát của chúng.
Việc chăm sóc máy biến áp một pha được giảm xuống theo các quy trình tiêu chuẩn, được quy định trong các quy định của quy định hiện hành.
