Menu

Tin mới nhất

Menu

Nguyên lý hoạt động của 

Máy biến áp - Máy biến thế?

I.Máy biến áp hay máy biến thế, gọi gọn là biến áp, là thiết bị điện thực hiện truyền đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa cácmạch điện thông qua cảm ứng điện từ.
Transformers là khả năng tiếp nhận điện AC tại một điện áp và cung cấp nó ở điện áp khác. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu nguyên lý hoạt động và xây dựng một máy biến áp 3 pha bằng cách bắt đầu từ hình thức đơn giản của nó. Chúng ta cùng tìm hiểu máy biến áp là gì và nó được cấu tạo như thế nào?? 
Một phiên bản trang web chi tiết của các video được đưa ra dưới đây.


Tại sao Transformers được sử dụng?

Transformers là các thiết bị phổ biến. Chúng được sử dụng cho một trong hai bước lên điện áp AC hoặc để bước xuống nó. Nhưng, tại sao chúng ta nên làm biến đổi điện áp này?. Đó là một thực tế khoa học rằng một điện áp bước lên được liên kết với một giảm hiện tại. A giảm dẫn hiện hành để xoáy thấp tổn thất năng lượng hiện nay. Bằng cách này, máy biến áp giúp đạt được hiệu quả truyền dẫn tốt hơn trong khi chuyển giao quyền lực trên một khoảng cách dài hơn.
dòng điện trong ô tô
Hình 1 Transformers giúp đỡ trong bước lên hoặc bước xuống điện áp; này sẽ làm gia tăng hiệu quả truyền tải
Sau khi điện đã truyền tới chỗ mong muốn, điện áp có thể được giảm đến mức mong muốn, bằng cách sử dụng một biến bước xuống.

Nguyên tắc làm việc cơ bản

Nguyên tắc làm việc cơ bản của máy biến áp là đơn giản, cảm ứng điện từ. Theo nguyên tắc này, một lượng từ tính khác nhau liên kết với một vòng lặp sẽ tạo ra một lực điện qua nó. Một từ trường biến động như vậy có thể dễ dàng được sản xuất bởi một cuộn dây và một EMF xen kẽ ( P ) hệ thống. Một dây dẫn mang dòng ra một từ trường xung quanh nó. Các từ trường sinh ra bởi một cuộn dây sẽ được trình bày trong phần đầu tiên của Hình 2. Với tính chất biến động của dòng xoay chiều, từ trường liên kết với các cuộn dây cũng sẽ dao động.
Từ thông này có thể được liên kết hiệu quả đối với học quanh co với sự giúp đỡ của một lõi tạo thành một vật liệu sắt từ. Các từ thông được liên kết được hiển thị trong phần thứ hai của hình 2. Từ trường dao động này sẽ tạo ra một EMF trong các cuộn dây thứ cấp do cảm ứng điện từ. Các EMF gây được ký hiệu là S .
dòng điện trong ô tô
Hình 2 AC hiện tại trong một cuộn dây tạo ra từ trường biến động; từ trường này có hiệu quả có thể liên kết với một cuộn dây thứ cấp với sự giúp đỡ của một lõi
Kể từ khi lần lượt được bố trí trong một loạt, EMF net gây ra trên cuộn dây sẽ là tổng của các EMFs cá nhân ( S ) gây ra trong mỗi lượt. s đại diện, số vòng ở trung học quanh co.
Kể từ khi thông lượng từ trường cùng là đi qua các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, EMF mỗi lượt cho cả hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp sẽ giống nhau.
Các EMF mỗi lượt cho các cuộn dây sơ cấp là có liên quan đến điện áp đầu vào áp dụng như hình vẽ.
By rearraging các phương trình trên, nó có thể được thiết lập đó, EMF gây ra ở cuộn dây thứ cấp được thể hiện như sau.
Điều này đơn giản có nghĩa là có ít lượt ở thứ cấp hơn trong tiểu học, người ta có thể giảm điện áp. Máy biến áp như vậy được gọi là máy biến áp bước xuống. Đối với trường hợp ngược lại, người ta có thể tăng điện áp (step-up biến áp).Nhưng kể từ khi năng lượng được bảo toàn, các dòng sơ cấp và thứ cấp phải tuân theo các mối quan hệ sau. 


3 giai đoạn Transformer

Ba máy biến áp pha dùng 3 như máy biến áp một pha, như thể hiện trong hình bên dưới.
dòng điện trong ô tô
Hình 3 A 3 giai đoạn biến có thể được considerred như ba độc lập máy biến áp một pha
Rõ ràng là từ hình 3 rằng, độc lập biến áp 3 pha sẽ đòi hỏi một số lượng lớn các vật liệu cốt lõi và kết quả trong một thiết kế cồng kềnh. Như một kết quả thực tế 3 máy biến áp giai đoạn sử dụng một cấu hình cuộn dây hơi khác nhau. Để làm cho nó kinh tế hơn các thiết kế minh họa trong Hình 4 được sử dụng. Ở đây, các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp ngồi đồng tâm. Ba cặp đồng tâm như vậy được sử dụng trong 3 giai đoạn biến áp.
dòng điện trong ô tô
Hình 4 HV và LV cuộn dây được đặt đồng tâm trong giai đoạn 3 máy biến áp
Các cuộn dây đồng tâm được thực hiện để ngồi trên chân tay ba lõi biến áp như thể hiện trong Hình 9. Chúng tôi sẽ tìm hiểu thêm về thắt cốt lõi trong các phiên tới.

Điện Transformer - Tính năng Xây dựng

Các biến được sử dụng trong các ứng dụng điện áp cao được gọi là 'Power Transformers'. Họ xử lý điện áp trong khoảng 33-400 kV. Các cuộn dây của máy biến áp điện là khá khác biệt so với một biến áp điện áp thấp (Distribution Transformer).Chúng tôi sẽ tìm hiểu chi tiết xây dựng và kết nối của các máy biến áp điện quanh co trong phiên giao dịch này.

Winding loại

Các máy biến áp điện thường sử dụng một loại đặc biệt của cuộn dây, được biết đến như là một đĩa kiểu quanh co, nơi cuộn dây đĩa riêng biệt được nối tiếp, thông qua bên ngoài và bên trong cross-overs.
dòng điện trong ô tô
Fig.5 Việc tách ra đĩa được thể hiện trong phần đầu tiên của các con số; Các đĩa cách được kết nối với nhau được thể hiện trong phần 2 và 3 của các con số.
Phần đầu của Fig.5 lãm các đĩa tách ra. Trong phần thứ hai và thứ ba của các con số, các cross-overs bên trong và bên ngoài được hiển thị.

Winding kết nối

Các cuộn dây điện áp thấp của máy biến áp điện được kết nối trong một cấu hình đồng bằng và các cuộn dây cao áp được kết nối trong một cấu trúc hình sao. Các kết nối quanh co được hiển thị trong hình. 6 và Hình 7 tương ứng.
dòng điện trong ô tô
Hình 6 Các điện áp thấp quanh co được kết nối trong một cấu hình Delta
Các kết nối đồng bằng trong cuộn dây điện áp thấp dẫn đến 3 thiết bị đầu cuối để kết nối điện. Điều này được đánh dấu là 'R', 'Y' và 'B' trong hình 6.
dòng điện trong ô tô
Hình 7 Các cuộn dây điện áp cao được kết nối trong một cấu hình sao
Ngược lại, kết nối sao trong kết quả biến áp điện áp cao trong 4 thiết bị đầu cuối để kết nối các power.This điện được đánh dấu là 'r', 'y', 'b' và 'n' trong Hình 7. Vì vậy, nếu bạn chạm vào điện giữa bất kỳ cặp dây pha điện áp tiếp tục tăng để nhổ tận gốc 3 lần. Điện áp này được gọi là 'đường dây điện áp'. Điều này cũng có nghĩa rằng, từ một giai đoạn 3 bước lên biến chúng ta có thể rút ra 4 dây đầu ra; 3 dây điện pha và một trung tính. Nếu bạn rút điện giữa một dây trung tính và giai đoạn, được biết như là "giai đoạn điện áp '.
Ống lót cách điện điện áp cao được yêu cầu để đưa ra các năng lượng điện. Rõ ràng là từ các Fig.8 rằng, các ống lót ở phía điện áp cao là khá lớn so với các trục điện áp thấp.
dòng điện trong ô tô
Fig.8 cách điện ống lót được yêu cầu chuyển giao quyền lực suôn sẻ điện

Core Xây dựng

Cốt lõi của máy biến áp được làm mỏng, bị sỉ nhục, laminations thép. Laminations thép như vậy được xếp chồng lên nhau, như thể hiện trong Hình 9, để tạo thành 3 giai đoạn chi. Mục đích của laminations mỏng là để giảm tổn thất năng lượng do sự hình thành dòng xoáy. Pleas lưu ý ở đây rằng, các khối lớp tách ra trong phần đầu tiên của Hình 9 là một lớp được xếp chồng của laminations thép mỏng hơn rất nhiều. Độ dày của mỗi laminations thép khác nhau 0,25-0,5 mm.
dòng điện trong ô tô
Hình 9 Các lõi được làm bằng thép cách điện laminations mỏng; Laminations như vậy được xếp chồng lên nhau với nhau để hình thành 3 giai đoạn chân tay
Các cuộn dây điện áp thấp thường ngồi gần lõi. Nếu HV cuộn dây được đặt gần các lõi, do của cuộn dây điện cao thế, một số lượng lớn các vật liệu cách nhiệt sẽ được yêu cầu giữa các cuộn dây và lõi. Vì vậy, bằng cách đặt LV quanh co gần đến cốt lõi, chúng ta có thể tiết kiệm được một số lượng tốt của vật liệu cách nhiệt.
Điện áp đầu ra của máy biến áp sẽ trải qua biến động nhẹ do các nguyên nhân như biến thể tải và thay đổi trong nguồn cung cấp năng lượng đầu vào. Một cơ chế khai thác trong các cuộn dây thứ cấp giúp trong việc điều chỉnh điện áp đầu ra với giới hạn quy định. Các cơ chế khai thác chỉ đơn giản là thay đổi số vòng xoắn hoạt động trong hành động biến áp, do đó điều khiển điện áp đầu ra. Vì số lượng nhiều hơn lần lượt là có trong các cuộn dây HV, điện áp điều chỉnh tốt có thể kiểm soát chính xác hơn bằng cách cung cấp việc khai thác ở phía bên HV. Đây là một lý do tại sao HV cuộn dây không được đặt gần các lõi. Nếu chúng được đặt gần đến cốt lõi, chuyển động của cơ chế khai thác đã có khó khăn hơn, gây ra các thiết kế khai thác phức tạp hơn.

Tổn thất năng lượng trong một Transformer

Các loại năng lượng mất mát xảy ra trong khi chuyển giao quyền lực từ tiểu học đến trung học xôn xao. Sau đây là những nguồn chính của tổn thất năng lượng.
  • Eddy mất hiện tại
  • Mất Hysteresis
  • Tôi 2 R mất
Tất cả những mất mát năng lượng được tiêu tán dưới dạng nhiệt, do đó, một cơ chế làm mát thích hợp là cần thiết để giữ cho lõi và cuộn dây nhiệt độ của máy biến áp dưới một giới hạn quy định.
dòng điện trong ô tô
Lưu thông dầu Fig.10 Coolant trong máy biến áp được mô tả trong hình này
Thông thường các máy biến áp được đắm mình trong một loại dầu làm mát để tản nhiệt. Dầu thoa dịu nhiệt thông qua đối lưu tự nhiên. Rõ ràng là từ các hình. 10 rằng, dầu nóng ở dưới đáy bể lên tới đỉnh của sự đối lưu tự nhiên (Buoyancy Force). Chất lỏng nóng này được thông qua vào các vây, được trang bị bên ngoài của máy biến áp, qua vây ống hàng đầu.Dầu giải phóng nhiệt khi nó đi qua vây và nó được làm lạnh xuống. Dầu nhiệt độ thấp tự nhiên chìm xuống và đi vào biến áp thông qua đường ống phía dưới vây. Vì vậy, một chuyển động tròn của dầu được tạo ra trong máy biến áp.

Việc sử dụng của Người Bảo Bồn

Dầu trong bể sẽ mở rộng khi nó hấp thụ nhiệt. Một bể chứa bảo quản giúp cho sự thay đổi khối lượng này. Như lon được nhìn thấy trong Fig.11, có một không gian trống trên dầu, trong thùng bảo quản. Khi dầu mở rộng, không gian này co lại và dành chỗ cho bộ khối lượng gia tăng.
dòng điện trong ô tô
Fig.11 Các tank bảo quản, được trang bị trên đỉnh của máy biến áp giúp accommadate cho sự thay đổi khối lượng của dầu làm mát
Để biết thêm về các loại khác nhau của các lõi biến áp và cuộn dây vui lòng kiểm tra các bài viết khác.

Share This:

Post Tags:

Blog Tự Động Hóa 68

Tôi là Đại Thành. Tôi thích chia sẽ đam mê về Điện Tự Động Hóa, Điện Lạnh Và Internet....Bài viết có thể chưa thật sự hoàn hảo nhưng hy vọng sẽ giúp ích được cho các bạn. Cảm ơn đã ghé trang.

Mời bạn bình luận cho bài viết " "

  • Thêm biểu tượng cảm xúc Show Icons
  • Thêm mã Code [pre]Mã Code ở đây[/pre]
  • Thêm ảnh [img]Link ảnh[/img]
  • Thêm Video thì dán liên kết như mẫu https://www.youtube.com/watch?v=iocNDTd4esg