Bài 46: Máy biến áp một pha

Máy biến áp một pha là thiết bị điện tĩnh dùng để biến đổi điện áp của dòng xoay chiều một pha từ cấp này sang cấp khác mà vẫn giữ nguyên tần số

Máy biến áp 1 pha                            Máy biến áp cao tần

1. Cấu tạo

Cấu tạo của máy biến áp một pha

• Máy biến áp một pha gồm hai bộ phận chính:

  • Lõi thép và dây quấn.

Hình 46.1: Máy biến áp 1 pha dùng trong gia đình

  1. Hai ổ lấy điện ra, 2 vôn kế, 3 ampe kế, 4 nút điều chỉnh, 5 aptomat

Hình 46.2: Cấu tạo máy biến áp một pha:

1. Lõi thép, 2. Dây quấn

a. Lõi thép.

• Lõi thép được làm bằng các lá thép kĩ thuật điện ghép lại thành một khối.

• Lõi thép dùng để dẫn từ cho máy biến áp.

b. Dây quấn

• Làm bằng dây điện từ được quấn quanh lõi thép.

• Máy biến áp một pha thường có hai cuộn dây quấn.

  • Dây quấn sơ cấp: Nối với nguồn điện, có điện áp là U₁ và số vòng dây là N₁

  • Dây quấn thứ cấp: Lấy điện ra, có điện áp là U₂ và số vòng dây là N₂

2. Nguyên lí làm việc

1. Dây quấn sơ cấp

2. Dây quấn thứ cấp.

3. Lõi thép

• Đưa điện áp U₁ vào dây quấn sơ cấp, trong dây quấn sơ cấp có dòng điện, nhờ cảm ứng điện từ giữa dây quấn sơ cấp và thứ cấp, điện áp lấy ra ở 2 đầu dây thứ cấp là U₂

• Tỉ số điện áp của hai quấn bằng tỉ số vòng dây của chúng: \(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = k\)

• Điện áp lấy ra ở thứ cấp U₂: _​\({U_2} = {U_1}\frac{{{N_2}}}{{{N_1}}}\)

• k: Hệ số của MBA

• U₂> U₁ biến áp tăng N₂ > N₁

• U₂< U₁ biến áp giảm N₂ < N₁

Ví dụ: 

Một máy biến áp giảm áp có U₁= 220 v, U₂= 110 v, số vòng dây N₁ = 460 vòng, N₂=230 vòng. khi điện áp sơ cấp giảm, U₁=160 v, để giữ U₂=110 v không đổi, nếu số vòng dây N2 không đổi thì phải điều chỉnh cho N₁ bằng bao nhiêu?

Giả thiết:

• U₁ =220 (V), U₂ =110 (V)= u₂’

• N₁ = 460 (vòng), N₂ = 230 (vòng),

• U₁’ = 160 (V)

Kết luận:

N₁’  ?( N₂ không đổi)

Lời giải

• Theo công thức:

\(\begin{array}{l}
\frac{{{u_{1'}}}}{{{u_{_{_2}}}}} = \frac{{{N_{1'}}}}{{{N_2}}} =  > {N_{1'}} = {u_{1'}}\frac{{{N_2}}}{{{u_2}}}\\
 =  > {N_{1'}} = 160\frac{{230}}{{110}} = 334
\end{array}\)

• Vậy số vòng của cuộn sơ cấp là 334 vòng.

3. Các số liệu kĩ thuật.

• Công suất đinh mức: P_đm (VA, KVA)

• Điện áp định mức: U_đm ( V, KV)

• Dòng điện áp định mức: I_đm ( A, KA )

4. Sử dụng 

• Điện áp đưa vào không được lớn hơn điện áp định mức.

• Không để máy biến áp làm việc quá công suất định mức.

• Đặt máy biến áp nơi khô ráo, sạch sẽ, thoáng gió, ít bụi.

• Thường xuyên vệ sinh và kiểm tra cách điện

Một số máy biến áp

Bài 1:

Mô tả cấu tạo của máy biến áp một pha?

Hướng dẫn giải

• Cấu tạo máy biến áp một pha:

  • Máy biến áp một pha gồm hai bộ phận chính : lõi thép và dây quấn. Ngoài ra còn có vỏ máy, trên mặt có gắn đồng hồ đo điện, đèn tín hiệu và các núm điều chỉnh.

Bài 2:

Hãy nêu công dụng của máy biến áp? 

Hướng dẫn giải

Máy biến áp một pha có cấu tạo đơn giản sử dụng dễ dàng ít hỏng dùng để tăng hoặc giảm điện áp , được sử dụng trong gia đình và trong các đồ dùng điện và điện tử . Máy biến áp một pha là thiết bị điện dùng để biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều một pha.

Bài 3: 

Một máy biến áp một pha có N₁= 1650 vòng,N₂= 90 vòng .Dây cuốn sơ cấp đấu với nguồn điện áp 220V. Xác định điện áp đầu ra của dây cuốn thứ cấp U₂. Muốn điện áp U₂ =36V thì số vòng dây của dây  cuốn thứ cấp phải là bao nhiêu ? 

Hướng dẫn giải

• Sơ cấp đấu với  \({N_1} \Rightarrow {U_2} = {U_1}.\frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = 220.\frac{{90}}{{1650}} = 12V\)

• Muốn U₂ = 36V thì N₂ = 90x3 = 270 vòng