Máy biến áp tăng áp là gì? Ưu điểm và nhược điểm

​

MBA tăng áp là loại MBA được sản xuất ra để biến đổi điện áp thấp từ cuộn dây sơ cấp thành điện áp cao ở cuộn dây thứ cấp. Nó được sử dụng chủ yếu trong các nhà máy điện với mục đích làm giảm lương hao hụt cũng như chi phí cho việc truyển tải đi xa, bởi vì điện áp càng cao thì tỉ lệ hao hụt điện càng thấp.

Máy biến áp được gọi là máy tăng áp khi nào?

Máy biến áp được gọi là máy tăng áp khi hệ số k > 1 ( tức là U1 > U2 hoặc N1 > N2 )

Kiến thức tham khảo về máy biến áp

1. Tìm hiểu chung về máy biến áp

Máy biến áp hay còn gọi là máy biến thế là một loại máy móc quan trọng thường được dùng trong các lĩnh vực điện lực. Trong quá trình truyền tải điện năng đi đến các nơi khác nhau thì chúng ta cần phải thay đổi mức điện áp xoay chiều sao cho phù hợp. Và máy biến áp có nhiệm vụ là thay đổi điện áp theo hướng tăng hoặc giảm để đảm bảo quá trình truyền tải điện năng được diễn ra thuận lợi.

Trên thực tế chúng ta sẽ có 2 loại máy biến áp khác nhau đó là máy tăng áp và máy hạ áp. Tuy nhiên thì về cấu tạo và bản chất thì chúng hoàn toàn tương tự nhau. Điểm khác nhau có lẽ nằm ở số vòng dây quấn và vật liệu cấu thành nên. 

2. Cấu tạo của máy biến áp

- Thông thường thì một máy biến áp cơ bản sẽ được cấu thành từ 2 thành phần chính đó là lõi thép và dây quấn. Và chúng có các đặc điểm như sau:

+ Với dây quấn thì chúng bao gồm 1 cuộn dây sơ cấp nhận điện áp đầu vào và 1 hay nhiều cuộn thứ cấp có nhiệm vụ đưa ra điện áp đã được thay đổi. 

- Nhiệm vụ của dây quấn là nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra.

Dây quấn thường làm bằng dây đồng hoặc nhôm, tiết diện tròn hay chữ nhật, bên ngoài có bọc cách điện. Dây quấn gồm nhiều vòng dây và lồng vào trụ thép, giữa các vòng dây, giữa các dây quấn và giữa dây quấn với lõi ép đều có cách điện. Máy biến áp thường có hai hoặc nhiều dây quấn. và số vòng dây của các cuộn là khác nhau, tùy thuộc vào nhiệm vụ của máy biến áp.

- Có 2 loại dây quấn: dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp:

+ Dây quấn nhận năng lượng từ lưới gọi là dây quấn sơ cấp.

+ Dây quấn cung cấp năng lượng cho phụ tải gọi là dây quấn thứ cấp.

Số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là khác nhau. Số vòng dây cuộn sơ cấp lớn hơn số vòng dây cuộn thứ cấp thì là máy biến áp hạ áp (máy biến áp hạ thế), ngược lại số vòng dây cuộn sơ cấp nhỏ hơn số vòng dây cuộn thứ cấp thì là máy biến áp tăng áp (máy biến áp tăng thế).

- Ngoài ra người ta cũng có thể phân biệt dây quấn máy biến áp thành dây quấn cao áp và dây quấn hạ áp.

+ Dây quấn có điện áp cao gọi là dây quấn cao áp.

+ Dây quấn có điện áp thấp hơn gọi là dây quấn hạ áp.

+  Với lõi thép hay lõi sắt thì chúng là một khối hình chữ U đối với loại máy biến áp có 2 cuộn dây. Khối này được cấu thành từ các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với nhau và chúng được phủ lên một lớp silic có nhiệm vụ cách điện.

Lõi thép dùng để dẫn từ thông, được chế tạo từ các vật liệu dẫn từ tốt. Được ghép từ các lá thép kỹ thuật điện thành mạch vòng khép kín, các lá thép mỏng mặt ngoài có sơn cách điện với bề dày từ 0,3 - 0,5mm.

Lõi thép gồm 2 phần gồm Trụ và Gông. Trụ là phần để đặt dây quấn còn Gông là phần nối liền giữa các trụ để tạo thành mạch từ kín.

3. Nguyên lý làm việc

Máy biến áp được hoạt động theo nguyên lý như sau: Đầu tiên, cuộn dây sơ cấp tạo ra dòng điện sau khi đóng mạch điện ở nguồn sơ cấp, khi đó lõi sắt tạo nên hiện tượng biến thiên dòng điện làm cuộn dây thứ cấp tạo nên một hiệu điện thế, gọi là hiệu điện thế thứ cấp. Đây là hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. 

Cụ thể nếu số vòng dây thứ cấp (N2) > Số vòng dây sơ cấp (N1) thì hiệu điện thế thứ cấp lớn hơn sơ cấp, đây gọi là mấy tăng áp. Ngược lại nếu N2 < N1 thì đây chính là máy hạ áp.

- Máy biến áp ba pha có các cách đấu dây khác nhau nên cần phân biệt hệ số biến áp pha (Kp) và hệ số biến áp dây (Kd).

​

4. Công dụng

Công dụng chính của máy biến áp dùng để tăng điện áp từ máy phát điện ở nguồn chính lên đường dây tải điện và khi đến các khu vực hộ gia đình, điện áp sẽ được giảm xuống để phù hợp với mục đích tiêu thụ hàng ngày.

Thiết bị này được ứng dụng trong sinh hoạt hàng ngày, các lò nung với điện áp cao, ứng dụng cho hệ thống thiết bị điện tử hay thiết bị điện khác.

Một dạng phổ biến thường thấy của máy biến áp là các máy biến áp dùng trong phụ kiện điện thoại (sạc điện). Chúng có tác dụng hạ hiệu điện thế cao 220 V xuống còn 5V.

Máy biến áp giúp hoạt động tiêu thụ điện tiết kiệm được lượng điện năng lớn, đặc biệt bảo vệ các thiết bị sử dụng điện hàng ngày. Nhờ đó, hiện tượng cháy nổ và hỏng hóc được giảm đi đáng kể.

Những ưu điểm của máy biến áp tăng áp

1. Truyền tải điện năng đi xa với chi phí thấp

Máy biến áp tăng áp là cho phép điện được truyền qua khoảng cách xa với chi phí thấp. Bằng cách tăng điện áp của dòng điện phải truyền, điện trở trên đường dây bị giảm. Điều này đảm bảo rằng có ít tổn thất hơn trên đường đi. Nếu không phải như vậy, tổn thất điện năng trên các đường truyền sẽ lớn đến mức gần như không thể khiến điện đến được tất cả những nơi mà nó tiêu thụ.

2. Hoạt động không ngừng nghỉ

Nhiều máy điện không thể làm việc liên tục. Nó cần phải tắt ít nhất một vài giờ mỗi ngày, nếu không, hiệu suất của họ bị ảnh hưởng nghiêm trọng, nhưng với máy biến áp tăng áp thì khác. Đây là một trong những lý do mà máy biến áp tăng áp có thể được sử dụng trong các hệ thống phân phối điện.

3. Bảo trì thấp

Máy biến áp có thể hoạt động liên tục mà còn không cần bảo trì nhiều. Việc bảo trì duy nhất cần có bao gồm kiểm tra dầu, làm sạch các tiếp điểm, sửa chữa bất kỳ bộ phận nào bị hư hỏng hoặc bị ăn mòn, v.v ... 

4. Hiệu quả

Do những tiến bộ về công nghệ được sử dụng để sản xuất máy biến áp, máy biến áp tăng áp đã đem lại hiệu quả sử dụng cao và chịu rất ít tổn thất. Mặc dù hiệu quả 100% là không thể đạt được, nhưng nó vẫn đạt gần 95%.

Nhược điểm của máy biến áp tăng áp

Dưới đây là một vài nhược điểm của máy biến áp tăng áp

1. Yêu cầu hệ thống làm mát

Đối với tất cả ưu điểm mà máy biến áp tăng áp đem lại thì đây là một nhược điểm lớn của loại máy biến áp này. Vì nó có thể hoạt động mọi lúc làm nhiệt độ máy tăng lên cao và không thể tạm dừng để chờ cho máy nguội. Giải pháp duy nhất là hệ thống làm mát suốt ngày đêm phải được theo thiết kế tối ưu và theo dõi liên tục.

2. Cồng kềnh

Kích thước của máy biến áp tăng áp tăng theo công suất của máy. Vì vậy, điện áp đầu ra càng cao, máy biến áp càng lớn. Kích thước của cả hệ thống làm mát cũng góp phần vào trọng lượng của máy biến áp. Cả hai yếu tố này kết hợp với nhau làm cho toàn bộ hệ thống rất cồng kềnh và nó chiếm rất nhiều không gian.

3. Chỉ hoạt động cho điện áp xoay chiều

Máy biến áp chỉ có thể được sử dụng để tăng cường điện áp xoay chiều. Nó không hoạt động cho điện áp hiện tại hoặc điện áp một chiều. Vì vậy, các ứng dụng vẫn chỉ giới hạn cho các hoạt động của điện áp xoay chiều.

Kết luận về máy biến áp tăng áp

Máy biến áp tăng áp có những ưu điểm vượt trội, và nó thực sự quan trọng đối với hoạt động của nhiều nhà máy và thậm trí cho cả hệ thống phân phối điện của một quốc gia.

Do đó, nếu bạn cần mua máy biến áp để đảm bảo cho việc vận hành sản xuất nhà máy của mình diễn ra tốt nhất thì điều quan trọng là bạn phải chọn cho mình một đơn vị phân phối máy biến áp có uy tín. Chúng tôi cung cấp máy biến áp tăng áp uy tín và đáng tin cậy nhất ở Việt Nam. Công ty chúng tôi cung cấp rất nhiều các loại máy biến áp khác nhau và cũng cung cấp máy biến áp tùy chỉnh để đáp ứng yêu cầu của bạn.