#4_Cấu tạo của máy biến áp
Trời nóng người mệt, mà lại bị mất điện, muốn có quạt để dùng thì ta thường nghĩ ngay đến máy kích điện, đó là 1 dạng của máy biến áp.
Vậy, máy biến áp là gì? có các loại máy biến áp gì? cấu tạo của máy biến áp, công dụng của máy biến áp như thế nào? Bài viết hôm nay ta sẽ cùng tìm hiểu…
Nắm được lý thuyết về các linh kiện điện tử sẽ giúp chúng ta tự tin hơn khi tìm hiểu về các thiết bị điện…
Phần cơ bản | Linh kiện điện tử thụ động
Sau cuộn cảm, ta liền nghĩ ngay đến máy biến áp. Bởi vì máy biến áp có cấu tạo từ các cuộn dây.
Máy biến áp là thiết bị dùng để biến đổi điện áp xoay chiều, cấu tạo bao gồm các cuộn dây (cuộn sơ cấp và thứ cấp) và các lá thép hay lõi ferit.
Thực tế biến áp sử dụng rất nhiều, có 2 dạng là tăng áp và hạ áp. Hạ áp thường dùng cho các bộ sạc pin điện thoại, acquy (điện áp từ 5v – 12v,…)
Nâng áp thì ngược lại, biến đổi điện áp từ thấp lên cao, thường dùng trong máy kích điện. Khi mất điện, từ nguồn điện acquy xe máy, acquy ô tô trở thành điện xoay chiều 220V (điện lưới) để sử dụng các thiết bị điện như bình thường.
Phần nâng cao
Cấu tạo máy biến áp, các tham số cần quan tâm
Cấu tạo máy biến áp
Máy biến áp là gì? Nó là 1 linh kiện điện tử thụ động thực hiện truyền tín hiệu xoay chiều giữa các mạch điện thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ (nhờ vào tính chất của cuộn cảm).
Máy biến áp gồm có một cuộn dây sơ cấp và một hay nhiều cuộn dây thứ cấp liên kết qua hiện tượng cảm ứng điện từ.
Các bạn có thể xem lại bài viết về cuộn cảm, các khái niệm như quy tắc bàn tay phải, định luật Lenz, Faraday ở bài trước:
#3_Cuộn cảm | Linh kiện điện tử thụ động
Vật liệu dẫn từ phụ thuộc tần số làm việc.
- Ở tần số thấp như biến áp âm tần thì dùng lá vật liệu từ mềm có độ từ thẩm cao như thép silic, permalloy,… và mạch từ khép kín như các lõi ghép bằng lá chữ E, chữ U, chữ I.
- Ở tần số cao, vùng siêu âm và sóng radio thì dùng lõi ferit khép kín mạch từ.
Tùy vào công dụng của máy biến áp, ta sẽ chọn các loại máy biến áp có lõi khác nhau để sử dụng.
Các tham số cần quan tâm
Cấu tạo của máy biến áp cơ bản chỉ có như vậy ạ, khi sử dụng máy biến áp ta cần quan tâm đến các vấn đề là điện áp, số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp, và các loại biến áp.
Phân loại, công dụng của máy biến áp
Tỷ số vòng dây giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp
Thông thường tỷ số điện áp trên cuộn thứ cấp với điện áp trên cuộn sơ cấp tỷ lệ với số vòng quấn, và gọi là tỷ số biến áp.
- Khi tỷ số này > 1 thì gọi là hạ áp
- Khi tỷ số này < 1 thì gọi là tăng áp
Phân loại máy biến áp
Chủ yếu dựa trên tần số làm việc, ở tần số thấp có biến áp nguồn và biến áp âm tần, ở tần số cao có biến áp xung.
Biến áp âm tần, biến áp nguồn
Như tên gọi, công dụng của máy biến áp này trong dải tần số âm tần, nó sử dụng trong Cassete, Âmply, sạc acquy…
Ngoài ra còn biến áp âm tần có lõi kim loại hình tròn được quấn dây gọi là biến áp xuyến. Loại này có các ưu điểm là kích thước nhỏ gọn do 2 cuộn sơ cấp và thứ cấp chồng lên nhau.
Từ thông thường được giới hạn ở lõi hình xuyến, nên máy biến áp xuyến có thể tự che chắn khỏi nhiễu điện từ (EMI).
Biến áp cao tần (biến áp xung)
Cấu tạo của máy biến áp xung rất dễ nhận biết. Lõi của nó làm bằng ferit. Nó hoạt động ở tần số cao khoảng vài chục KHz
Do hoạt động ở tần số cao nên biến áp xung cho công suất rất mạnh. So với biến áp nguồn thông thường có cùng trọng lượng thì biến áp xung có thể cho công suất mạnh gấp hàng chục lần.
Ký hiệu của máy biến áp trong Proteus là TRAN-
Nguyên lý hoạt động của máy biến áp
Nguyên lý hoạt động
Dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường. Sự biến thiên từ thông trong cuộn dây tạo ra 1 suất điện động cảm ứng (hiện tượng cảm ứng điện từ)
Cuộn dây N1 và cuộn dây N2 được quấn trên lõi thép khép kín. Đặt một điện áp xoay chiều U1 vào cuộn dây N1, trên cuộn dây này sẽ xuất hiện dòng điện I1 chạy trong dây dẫn. Đồng thời trong dây dẫn sẽ xuất hiện từ thông móc vòng cho cả hai cuộn N1 và N2.
Cuộn dây N2 được nối với tải thì trên cuộn N2 sẽ xuất hiện dòng điện I2 với điện áp U2. Như vậy, năng lượng của dòng điện xoay chiều đã được truyền từ dây quấn 1 sang dây quấn 2.
Ví dụ về công dụng của máy biến áp
Click vào ảnh động. Đây là ví dụ về máy biến áp chuyển từ dòng xoay chiều về thành dòng 1 chiều.
Ví dụ mô tả về quá trình cấp nguồn cho động cơ DC motor. Công dụng của máy biến áp ở đây là hạ áp. Sau đó cầu diode và tụ điện sẽ nắn dòng và là phẳng điện áp thành 1 chiều.
Đường xanh lá cây là điện áp đầu ra ban đầu vẫn là dòng xoay chiều. Nhưng nó đã bị hạ áp xuống. Đường xanh dương là điện áp sau khi qua cầu diode và được nắn lại thành dòng 1 chiều cấp cho động cơ bởi tụ điện.
Phần tổng kết
Ta đã cùng nhau tìm hiểu máy biến áp là gì, cấu tạo của máy biến áp. Nội dung về máy biến áp chúng ta vừa xem bao gồm:
- Khái niệm máy biến áp là gì, Cấu tạo của máy biến áp
- Phân loại máy biến áp
- Nguyên lý hoạt động của máy biến áp và ví dụ về nhiệm vụ hạ áp của nó.
- Công dụng của máy biến áp là gì? Thực tế nhất là các bộ sạc pin là các máy hạ áp. Các máy kích điện là máy tăng áp… Vì vậy quanh ta luôn có rất nhiều máy biến áp…
Trước khi sử dụng ta cần nắm được công dụng của máy biến áp. Sau đó tìm ra loại máy biến áp phù hợp với dự án của mình. Rồi xem xét số vòng dây, công suất cần dùng để chọn cho phù hợp
Bạn có thể đọc thêm về các linh kiện điện tử khác:
Bạn có thắc mắc gì trong bài viết không?
Đánh giá và để lại bình luận bên dưới nhá.
