Máy biến áp một phalà các thiết bị chuyển đổi điện áp cơ bản nhất trong các hệ thống điện. Mặc dù nguyên tắc làm việc của họ không phức tạp, chi tiết thiết kế của họ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và sự ổn định của truyền tải điện. Từ các thiết bị gia dụng đến các thiết bị công nghiệp nhỏ, máy biến áp một pha đóng vai trò không thể thay thế trong các kịch bản năng lượng thấp.
I. Cấu trúc cơ bản của các máy biến áp một pha
Máy biến áp một pha chủ yếu bao gồm hai phần: lõi sắt và cuộn dây.
(1) Lõi sắt
Lõi sắt là một phần mạch từ của máy biến áp. Nó thường được làm bằng các tấm thép silicon xếp chồng với độ thấm từ cao. Các tấm thép silicon được cách nhiệt với nhau, có thể làm giảm tổn thất dòng điện xoáy. Chức năng của lõi sắt là cung cấp đường dẫn điện trở từ tính thấp cho thông lượng từ tính, do đó thông lượng từ tính có thể được truyền một cách hiệu quả giữa các cuộn dây. Cấu trúc lõi sắt phổ biến là loại lõi và loại vỏ. Lõi sắt loại lõi được đặc trưng bởi cuộn dây xung quanh cột lõi sắt. Cấu trúc tương đối đơn giản, và cách xử lý lắp ráp và cách nhiệt của cuộn dây tương đối thuận tiện. Nó phù hợp cho máy biến áp dung lượng lớn; Lõi sắt loại vỏ là lõi sắt xung quanh cuộn dây. Nó có cường độ cơ học cao, nhưng việc điều trị lắp ráp và cách nhiệt của cuộn dây tương đối phức tạp. Nó thường được sử dụng cho các máy biến áp dung lượng nhỏ.
(2) Cuộn dây
Cuộn dây là một phần mạch của máy biến áp, thường bị thương bằng dây đồng cách điện hoặc dây nhôm. Máy biến áp một pha thường có hai cuộn dây, cụ thể là cuộn dây chính và cuộn dây thứ cấp. Cuộn dây chính được kết nối với nguồn điện để nhận năng lượng điện đầu vào; Cuộn dây thứ cấp được kết nối với tải trọng để đầu ra năng lượng điện cho tải. Số lần quay của cuộn dây xác định tỷ lệ chuyển đổi điện áp của máy biến áp. Theo sự sắp xếp của các cuộn dây, các cuộn dây có thể được chia thành các loại đồng tâm và chồng chéo. Cuộn dây đồng tâm là để bọc đồng tâm kết thúc cuộn dây chính và cuộn dây thứ cấp trên cột lõi sắt. Phương pháp cuộn dây này có một cấu trúc đơn giản, dễ sản xuất và được sử dụng rộng rãi; Các cuộn dây chồng chéo là để xoay quanh cuộn dây chính và cuộn dây thứ cấp trên cột lõi sắt, chủ yếu được sử dụng cho các máy biến áp điện áp thấp và dòng điện cao.
Ii. Nguyên tắc cảm ứng điện từ - Lõi hoạt động của các máy biến áp một pha
Hoạt động củaMáy biến áp một phadựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ. Khi một điện áp AC được áp dụng cho cả hai đầu của cuộn dây sơ cấp, dòng AC sẽ được tạo ra trong cuộn dây. Dòng AC này sẽ tạo ra một thông lượng từ tính xen kẽ trong lõi sắt.
Theo luật cảm ứng điện từ, thông lượng từ xen kẽ sẽ đi qua cuộn dây thứ cấp, do đó tạo ra một lực điện động cảm ứng trong cuộn dây thứ cấp. Độ lớn của lực điện động cảm ứng tỷ lệ thuận với tốc độ thay đổi của thông lượng từ tính và số lần quay của cuộn dây thứ cấp. Nói cách khác, thông lượng từ tính thay đổi càng nhanh, cuộn dây thứ cấp càng có nhiều và lực điện từ cảm ứng được tạo ra càng lớn.
Đồng thời, cuộn dây chính cũng sẽ tạo ra lực điện từ tự gây ra do sự đi qua của thông lượng từ xen kẽ. Hướng của lực điện động tự gây ra luôn cản trở sự thay đổi của dòng điện. Nó được cân bằng với điện áp ứng dụng, do đó dòng điện trong cuộn dây chính có thể được ổn định ở một giá trị phù hợp.
Iii. Bí mật của chuyển đổi điện áp
Chìa khóa để chuyển đổi điện áp của một máy biến áp một pha nằm ở tỷ lệ lượt của cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp. Giả sử rằng số lần quay của cuộn dây sơ cấp là N1, số lần quay của cuộn dây thứ cấp là N2, điện áp chính là U1 và điện áp thứ cấp là U2.
Theo nguyên tắc cảm ứng điện từ và trạng thái lý tưởng của máy biến áp (bỏ qua các tổn thất khác nhau), công thức chuyển đổi điện áp có thể thu được:
U1\/u 2= n1\/n2. (Trong các ứng dụng thực tế, về 3-5% mất phải được xem xét.)
From this formula, it can be seen that when N1>N2, U1>U2, máy biến áp đóng vai trò của bước xuống; Khi N1
Ví dụ, trong truyền tải điện, để giảm tổn thất đường dây, truyền điện áp cao thường được sử dụng. Năng lượng điện được tạo ra bởi nhà máy điện trước tiên đi qua máy biến áp tăng cường để tăng điện áp, và sau đó truyền nó đến một nơi xa. Sau khi đạt đến đầu người dùng, điện áp được giảm xuống mức phù hợp cho người dùng thông qua máy biến áp xuống.
Iv. Mối quan hệ giữa hiện tại và quyền lực
Trong một máy biến áp lý tưởng, công suất đầu vào bằng với công suất đầu ra, nghĩa là p 1= p2. Và bởi vì p=ui, u1i 1= u2i2. Kết hợp với công thức chuyển đổi điện áp
U1\/u 2= n1\/n2, công thức chuyển đổi hiện tại có thể được dẫn xuất: i1\/i 2= u2\/u1.
Điều này có nghĩa là khi điện áp tăng, dòng điện sẽ giảm tương ứng; Khi điện áp giảm, dòng điện sẽ tăng tương ứng. Mối quan hệ nghịch đảo này giữa dòng điện và điện áp cho phép máy biến áp biến đổi dòng điện trong khi biến đổi điện áp, do đó đáp ứng các yêu cầu hiện tại của các tải khác nhau.
V. Mất mát và hiệu quả trong công việc thực tế
Trong các ứng dụng thực tế,Máy biến áp một phakhông lý tưởng, và sẽ có nhiều tổn thất khác nhau, chủ yếu bao gồm mất đồng và mất sắt.
Mất đồng là do sự tồn tại của sức đề kháng cuộn dây. Khi hiện tại đi qua cuộn dây, nhiệt sẽ được tạo ra, do đó tiêu thụ một phần năng lượng điện. Kích thước của tổn thất đồng tỷ lệ thuận với điện trở của cuộn dây và bình phương của dòng điện.
Mất sắt bao gồm mất trễ và mất dòng điện xoáy. Mất độ trễ là sự mất năng lượng gây ra bởi sự lật liên tục của các miền từ tính trong lõi sắt dưới tác động của từ trường xen kẽ; Mất dòng điện xoáy là do thông lượng từ tính xen kẽ tạo ra một lực điện động cảm ứng trong lõi sắt, do đó tạo thành dòng điện xoáy trong lõi sắt và tổn thất nhiệt do dòng xoáy tạo ra trên điện trở lõi sắt.
Hiệu quả của biến áp đề cập đến tỷ lệ công suất đầu ra so với công suất đầu vào, nghĩa là=P2\/P1 × 100%. Để cải thiện hiệu quả của máy biến áp, một loạt các biện pháp cần phải được thực hiện để giảm tổn thất, chẳng hạn như sử dụng các tấm thép silicon thấm từ tính cao để tạo ra lõi và giảm điện trở của cuộn dây.
Máy biến áp một phaNhận ra chuyển đổi điện áp và truyền năng lượng thông qua cấu trúc độc đáo và chế độ làm việc dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ. Mặc dù có những tổn thất trong công việc thực tế, thông qua cải tiến và tối ưu hóa kỹ thuật liên tục, nhưng nó vẫn đóng một vai trò không thể thay thế trong hệ thống điện, cung cấp hỗ trợ năng lượng ổn định và đáng tin cậy cho cuộc sống và sản xuất của chúng tôi.
Công ty chúng tôi là nhà sản xuất chuyên sản xuất các máy biến áp một pha và có sự hiểu biết chính xác và sâu sắc về triển vọng phát triển trong tương lai của các máy biến áp một pha. Tại đây, chúng tôi chân thành mời bạn hợp tác với Jiangsu Yawei Complete Co., Ltd. Vui lòng liên hệ với tôi ngay lập tức để tôi có thể điều chỉnh các sản phẩm biến áp một pha phù hợp nhất cho bạn.
Email: luna@yawei-electric.com
Whatsapp: +86 15206275931
