Máy biến áp dùng để làm gì: tính năng, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Để bắt đầu, chúng ta hãy tìm hiểu xem máy biến áp dùng để làm gì và nó là gì. Đây là một máy điện được thiết kế để thay đổi điện áp. Chúng khác nhau tùy thuộc vào mục đích. Có biến dòng, áp, đấu, hàn, điện, đo lường. Mỗi người đều có những nhiệm vụ khác nhau, nhưng họ thống nhất với nhau bằng nguyên tắc hành động. Tất cả các máy biến áp đều chạy bằng dòng điện xoay chiều. Không có thiết bị DC nào như vậy. Tất cả đều có cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp.

Cái gì được gọi là cuộn sơ cấp và cái gì được gọi là cuộn thứ cấp?

Cái chính là cái mà điện áp đến, và cái thứ cấp là cái mà từ đó nó bị loại bỏ. Giả sử chúng ta có một máy biến áp chuyển đổi 220 V AC thành 12 V. Trong trường hợp này, cuộn sơ cấp là 220 V. Nhưng máy biến áp không chỉ có thể hạ cấp mà còn có thể nâng cấp điện áp. Vì thếDo đó, bằng cách kết nối 12 V AC với cuộn dây thứ cấp được chỉ định trước đó, chúng ta có thể loại bỏ 220 V khỏi cuộn sơ cấp. Do đó, chúng thay đổi vị trí.

Trong một số trường hợp, có thể có một số cuộn dây thứ cấp. Ví dụ, trong TV cũ có các thiết bị có một cuộn dây chính và nhiều cuộn dây thứ cấp, điện áp trên đó thay đổi từ 3,3 đến 90 V. Trong mọi trường hợp, máy biến áp dùng để chuyển đổi điện áp và dòng điện thành giá trị tối ưu.

Định luật bảo toàn năng lượng

Cần hiểu rằng thiết bị này không lấy năng lượng từ hư không. Ví dụ, chúng ta hãy lấy một máy biến áp có điện áp sơ cấp là 220 V và cường độ dòng điện là 5 A. Điều này có nghĩa là công suất của nó là 1100 watt. Từ cuộn thứ cấp điện áp 22 V, ta có thể loại ra dòng điện không quá 50 A. Quy đổi sang oát ta được 1100 oát như nhau. Chúng tôi sẽ không loại bỏ thêm công suất từ cuộn thứ cấp. Nếu bạn cố gắng làm điều này, thiết bị sẽ chỉ bị lỗi. Như vậy, nó trở nên rõ ràng là máy biến áp để làm gì. Để chuyển đổi điện áp AC thành DC. Tiếp theo, chúng tôi sẽ cho bạn biết thêm về từng loại thiết bị như vậy.

Máy biến áp dụng cụ

Các thiết bị như vậy được sử dụng để giảm các giá trị xuống mức chấp nhận được cho các thiết bị đo lường. Chúng được sử dụng trong thiết bị đo đạc. Bạn cũng có thể tìm thấy các thiết bị như vậy trong công nghệ vi xử lý. Ở đó, chúng hoạt động như một bộ cảm biến gửi các tín hiệu ở các mức độ khác nhau đến bo mạch, tùy thuộc vào đó bo mạch chủ "đưa ra quyết định" về hoạt động tiếp theo.thiết bị.

Chúng thường có độ chính xác cao và không nhằm mục đích sử dụng cho người tiêu dùng. Ví dụ về máy biến áp dụng cụ nào được sử dụng là các thiết bị sau đây để chuyển đổi dòng điện và điện áp. Chúng tôi sẽ cố gắng giải thích mục đích của họ càng chi tiết càng tốt.

Máy biến dòng

Những thiết bị này để làm gì? Chúng được thiết kế để giảm lượng dòng điện đến một thiết bị đo lường có thể chấp nhận được. Thực chất chúng là thiết bị trung gian giữa các vật dẫn, từ đó cần lấy giá trị trị số, cơ cấu đo. Như đã đề cập, các máy biến áp này được sử dụng trong các dụng cụ đo lường, thiết bị bảo vệ và tự động hóa. Chúng được kết nối theo cách này: cuộn sơ cấp có nhiều vòng và được nối nối tiếp với tải và cuộn thứ cấp được nối với điện trở tối thiểu có thể có của thiết bị bảo vệ hoặc đo lường.

Thông thường, các máy biến áp này được cung cấp cùng với thiết bị, vì những thay đổi nhỏ về điện trở tải sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo và thiết bị bảo vệ sẽ không hoạt động bình thường. Đặc điểm thiết kế và phương thức kết nối các thiết bị như vậy khiến người tiêu dùng không thể cấp điện được.

Máy biến điện áp

Loại thiết bị này không được sử dụng để cấp điện cho người tiêu dùng, nhưng cần thiết để tạo ra sự cách ly điện giữa phần điện áp cao và phần điện áp thấp. Phương pháp sản xuất không có gìkhác với các loại nguồn của các thiết bị cùng tên. Vẫn còn cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp, tiết diện dây khá thấp, không cho phép sử dụng để cấp điện cho người tiêu dùng.

Ví dụ: lấy một kilôvôn kế. Thực tế là quá đắt để chế tạo một thiết bị có thể chứa điện áp cao. Do đó, một máy biến điện áp được lắp đặt giữa các đầu dò đo, lấy giá trị của các đại lượng và thiết bị. Nó chuyển đổi các giá trị cao thành có thể chấp nhận được bằng cơ chế đo (khoảng 100 V). Biện pháp này cho phép bạn không thực hiện các thay đổi đối với cơ chế đo. Ở một mức độ nào đó, sơ đồ kết nối này cho phép bạn bảo vệ thợ điện thực hiện các phép đo.

Chúng cũng được sử dụng để lắp đặt trong các hệ thống điều khiển và bảo vệ tự động khác nhau. Bây giờ bạn đã biết máy biến điện áp dùng để làm gì. Hãy chuyển sang loại tiếp theo - thiết bị hàn cùng tên.

Máy biến áp

Đây là những thiết bị mạnh mẽ hơn mà nhiều người trong số các bạn đã thấy. Tiếp theo, chúng tôi sẽ mô tả chi tiết máy biến điện áp được sử dụng để làm gì. Chúng cần thiết để tăng / giảm điện áp thông qua cảm ứng điện từ đến giá trị mà người tiêu dùng cần. Trong trường hợp của những thiết bị này, từ "người tiêu dùng" dùng để chỉ các nhà máy và tòa nhà dân cư.

Ví dụ nổi bật nhất là các thiết bị hạ 6 (10) kV xuống 380 V có thể chấp nhận được, đã cấp nguồn một pha kết hợp với đường dây giữanhà của chúng ta cần 220 V. Và một ví dụ về máy biến áp tăng cấp như vậy có thể được tìm thấy trong lò vi sóng, nơi một trong các nguồn điện 220 V tạo ra magnetron 2 kV cần thiết cho hoạt động. Các đơn vị điện áp cao (trên 1000 V) hầu như luôn là ba pha và chúng được phân loại thành các đơn vị làm mát bằng dầu hoặc không khí, cũng như điều chỉnh khí hậu và điện áp cuộn sơ cấp.

Một tính năng của máy biến áp ba pha là, tùy thuộc vào việc bao gồm các cuộn dây (sao-tam giác), bạn có thể thay đổi điện áp hoạt động 1,73 lần. Giả sử thiết bị này, được kết nối bởi đồng bằng 6 kV, có thể hoạt động trên mạng 10 kV, tất nhiên, trừ khi, nhà sản xuất đã tính đến khả năng này từ phía cách điện. Có các máy biến áp, như đã đề cập ở trên, ba pha và một pha. Các thiết bị được thiết kế để hoạt động với nhiều công suất khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu của người tiêu dùng.

Máy biến áp một pha, trước đây được sử dụng làm nguồn cung cấp điện, nay đang được thay thế tích cực bằng các bộ biến đổi điện tử khác nhau, có hiệu suất cao hơn, trọng lượng và kích thước nhỏ hơn. Ngoài ra, các thiết bị điện có thể được chia theo kiểu thực hiện của mạch từ thành thanh và giáp.

Máy biến áp có mạch từ lõi được thiết kế theo cách mà 2 cuộn dây được lắp trên một phần hình chữ U, và một cái chạc được đóng ở trên. Ưu điểm là các phần tử không thực sự chạm vào nhau.

Trong mạch từ bọc thép, cuộn dây được lắp trên phần hình chữ W. Phần mà các dây dẫn nằm trên đó thường được quấn đầu tiênnhư sơ cấp, và sau đó, qua bộ phân tách chịu nhiệt, là thứ cấp. Ưu điểm là khả năng bảo vệ cơ học được gia cố của các cuộn dây.

Cũng có các lõi hình xuyến, nhưng chúng được làm bằng các vòng ferit, vì việc xây dựng một cấu trúc như vậy từ một mạch từ nhiều lớp là không có lợi. Các đơn vị như vậy thường được sử dụng trong điện tử và hoạt động ở tần số cao.

Máy biến áp hàn

Những thiết bị này để làm gì? Trên thực tế, chúng là những đơn vị độc lập. Có nghĩa là, máy biến áp hàn không phải là một bộ dây đảm bảo hoạt động của bất kỳ thiết bị nào, mà bản thân nó là một thiết bị chính thức. Mục đích của thiết bị như vậy là giảm điện áp nguồn xuống mức tương đối thấp, khoảng 50-60 V và cung cấp dòng điện lớn.

Ở điện áp này, một hồ quang khá ngắn sẽ xuyên qua, nhưng một dòng điện thực sự lớn cung cấp cho nó rất nhiều năng lượng. Nhờ thông số cuối cùng, kim loại được hàn hoặc cắt.

Máy biến áp như vậy, như một quy luật, có điều chỉnh hiện tại. Điều này là cần thiết để thay đổi đường kính và loại điện cực hàn. Đúng như vậy, máy biến áp hàn dùng trong gia đình ngày càng được thay thế bằng biến tần. Điều này không có gì đáng ngạc nhiên, bởi vì hiệu suất của bộ chuyển đổi hàn thấp hơn. Nó làm giảm mạnh điện áp nguồn, tiêu thụ dòng điện lớn trên cuộn sơ cấp, có trọng lượng lớn, tính linh động thấp và nóng lên khá nhiều so với các thiết bị loại biến tần.

Giờ thì bạn đã biết máy biến áp hàn hoạt động như thế nào và nó dùng để làm gì.

Phối

Loại biến áp này được sử dụng trong các mạch nhiều tầng khác nhau để phù hợp với điện trở giữa các phần khác nhau của mạch. Bạn có thể tìm thấy nó trong một bộ khuếch đại âm thanh ống. Thông thường trong các thiết bị như vậy, đó là một ngày nghỉ.

Vậy máy biến áp đấu tải để làm gì? Ví dụ, điện áp hoạt động của đèn trong bộ khuếch đại âm tần là 70-90 V, nhưng dòng điện rất ít. Điện áp như vậy không thể được áp dụng cho loa, có nghĩa là nó được hạ xuống điện áp chấp nhận được và do đó, dòng điện tăng lên.

Mục đích của một máy biến áp như vậy là để giảm điện áp hoặc tăng nó đến giá trị được yêu cầu bởi một nút cụ thể của thiết bị.

Kết

Tất cả các thiết bị chuyển đổi dòng điện và điện áp đều được thống nhất bởi nguyên lý hoạt động. Các thông số chính cần chú ý khi mua: điện áp sơ cấp, cuộn thứ cấp, tần số, hệ số công suất và theo đó là công suất và dòng điện đầu ra.

Trong cuộc sống hàng ngày, bộ phận này hầu như không được sử dụng. Rốt cuộc, máy biến áp hàn đã thay thế bộ biến tần, và các thiết bị tương tự của nó trong bộ nguồn đã thay thế bộ chuyển đổi điện áp điện tử. Điều này được thực hiện do so với các thiết bị điện tử, so với các thiết bị điện tử, trọng lượng rất nhiều và chúng cũng không có lợi về mặt kinh tế do tiêu thụ nhiều kim loại màu trong sản xuất và sửa chữa tốn kém. Sẽ sớm ở lạichỉ sản xuất các trạm biến áp, nhưng chỉ sản xuất ở những nơi không thể thay thế chúng bằng các linh kiện điện tử.

Trong bài viết này, chúng tôi đã cố gắng giải thích máy biến áp dùng để làm gì và nói một chút về các loại chính của chúng.