Máy biến áp là gì?
Máy biến áp (transformer) là thiết bị điện từ tĩnh, biến đổi điện áp xoay chiều từ mức này sang mức khác mà không thay đổi tần số. Nguyên lý hoạt động dựa trên cảm ứng điện từ qua lõi thép và hai cuộn dây sơ cấp – thứ cấp.
Nguyên lý hoạt động
Khi dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp, sinh ra từ thông biến thiên trong lõi thép. Từ thông này cảm ứng lên cuộn thứ cấp, tạo ra điện áp đầu ra theo tỉ số vòng dây: U₁/U₂ = N₁/N₂.
- Tăng áp: N₂ > N₁ → U₂ > U₁ (dùng truyền tải điện năng đi xa)
- Hạ áp: N₁ > N₂ → U₁ > U₂ (dùng cấp điện tiêu thụ)
Phân loại máy biến áp
- Biến áp dầu (Oil-type): cuộn dây và lõi thép ngâm trong dầu cách điện, dùng ngoài trời, công suất lớn.
- Biến áp khô (Dry-type): cách điện bằng nhựa epoxy hoặc không khí, dùng trong nhà, an toàn phòng cháy.
- Biến áp 1 pha: dùng cho tải nhỏ, chiếu sáng, thiết bị gia dụng.
- Biến áp 3 pha: dùng trong công nghiệp, cấp điện hạ thế tổng.
- Biến áp tự ngẫu: chỉ có 1 cuộn dây, giá rẻ nhưng không cách ly điện.
Thông số kỹ thuật cần biết
- Công suất (kVA): khả năng tải điện tối đa.
- Điện áp sơ/thứ cấp: ví dụ 22kV/0.4kV.
- Tổ đấu dây: Yyn0, Dyn11… ảnh hưởng đến góc pha.
- Tổn thất không tải (P₀) và có tải (Pk): quyết định hiệu suất vận hành.
Ứng dụng thực tế
Máy biến áp xuất hiện ở khắp nơi: từ trạm biến áp phân phối điện khu dân cư, nhà máy công nghiệp, cho đến adapter sạc điện thoại và bộ nguồn máy tính. Hiệu suất thường đạt 95–99% tùy loại và tải.