Máy biến áp tự ngẫu được sử dụng phổ biến trong các hệ thống điện hiện nay. Vậy biến áp tự ngẫu là gì? Có vai trò như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết về biến áp tự ngẫu trong nội dung bài viết dưới đây.
Biến áp tự ngẫu là gì?
Biến áp tự ngẫu là loại biến áp chỉ có 1 cuộn dây hoạt động theo nguyên lý biến thiên từ trường trong 1 cuộn dây dẫn.
Vậy liệu có phải biến áp tự ngẫu không có cuộn dây sơ cấp và thứ cấp? Hoàn toàn không phải vậy. Cuộn dây sơ cấp và thứ cấp sẽ nối tiếp với nhau thành 1 cuộn dây. Không giống như những máy biến áp cách ly thông thường có 2 cuộn dây trở lên.
Các cuộn dây có ít nhất 3 đầu dây nơi kết nối điện trong đó có 1 dây nối đất chung. Biến áp tự ngẫu có thể tăng áp hoặc giảm áp và điện áp thay đổi tỷ lệ thuận với số vòng dây. Điện áp thay đổi nhưng không làm thay đổi tần số.
Cấu tạo của máy biến áp tự ngẫu
Máy gồm có 3 bộ phận chính là cuộn dây, lõi và vỏ máy:
- Lõi của máy biến áp tự ngẫu được ghép từ nhiều lá thép mỏng và cách điện với nhau. Vật liệu này có khả năng dẫn từ tốt.
- Cuộn dây chế tạo bằng đồng hoặc nhôm có bọc cách điện bên ngoài. Dây quấn quanh lõi thép của máy.
- Vỏ máy được làm từ các chất liệu như gỗ, nhựa, gang hoặc tôn mỏng. Vỏ máy sẽ có tác dụng bảo vệ những linh kiện bên trong.
Nguyên lý hoạt động của máy biến áp tự ngẫu
Biến áp tự ngẫu hoạt động theo nguyên lý từ trường biến thiên. Khi dòng điện xoay chiều với điện áp U1 đi vào cuộn sơ cấp sẽ tạo ra từ trường biến thiên ở lõi thép. Khi đó, từ trường sẽ tạo ra một sức điện động làm biến thiên hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp thành hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp.
Điện áp thứ cấp sinh ra sẽ phụ thuộc vào tỉ lệ số vòng dây giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp. Do đó, điện áp đầu ra sẽ được tăng hoặc giảm tùy theo tỉ lệ dây quấn giữa 2 cuộn dây.
Đánh giá ưu nhược điểm của máy biến áp tự ngẫu
Ưu điểm
- Phù hợp với nhu cầu đơn giản là thay đổi điện áp để cấp cho các thiết bị
- Có cấu tạo đơn giản và nhỏ gọn chỉ bằng khoảng một nửa so với các loại máy biến thế cách ly.
- Giá thành tương đối rẻ
- Ít bị tụt áp hơn so với biến áp cách ly
- Phù hợp cho nhiều thiết bị điện công nghiệp và dân dụng.
Nhược điểm
- Phần cao áp và trung áp liên kết trực tiếp với điện nên khi bị sét đánh thì điện áp truyền từ cao áp xuống trung áp và ngược lại. Điều này sẽ làm hỏng phần cách điện của máy.
- Không thể nối đất từng phía nên nó chỉ dùng trong mạng điện có nối đất trực tiếp.
Phân loại máy biến áp tự ngẫu
Phân loại theo sự biến đổi điện áp: Có máy biến áp tăng áp và hạ áp.
Phân loại theo số pha: Máy biến áp tự ngẫu 1 pha và 3 pha. Máy 1 pha dùng cho các thiết bị như nồi cơm điện, bàn là,… với điện áp tiêu chuẩn đầu vào từ 110V – 220V. Trong khi máy biến áp tự ngẫu 3 pha dùng cho các thiết bị công nghiệp có điện áp sử dụng theo tiêu chuẩn của Mỹ, Nhật, Đài Loan,.. và những mục đích khác.
So sánh biến áp tự ngẫu và máy biến áp cách ly
Về cấu tạo, chúng ta có thể dễ dàng nhận ra sự khác biệt giữa 2 loại máy biến thế này:
- Máy biến áp tự ngẫu chỉ có 1 cuộn dây bao gồm cả cuộn sơ cấp và thứ cấp nối tiếp nhau.
- Máy biến áp cách ly thì có 2 cuộn dây trở lên và độc lập hoàn toàn về điện.
Bạn có thể nhận biết đó là máy biến áp tự ngẫu có dây nguồn chung 0V. Còn trên máy có chữ Isolating/Isolation thì đó là biến áp cách ly. Đồng thời, các máy biến áp cách ly thường có kích thước to.
Bạn cũng có thể sử dụng đồng hồ vạn năng để đo mạch. Nếu điện áp đầu ra và đầu vào thông mạch với nhau thì đó chính là biến áp tự ngẫu. Ngược lại là biến áp cách ly.
Một số máy biến áp tự ngẫu phổ biến
Biến áp tự ngẫu 1500VA Lioa DN015 1P
Biến áp tự ngẫu 2000VA Lioa DN020 1P
Biến áp tự ngẫu 3000VA Robot AP15 UT1P3000
Biến áp tự ngẫu 2000VA Robot AP15 RT1P2000
Trên đây là những thông tin về biến áp tự ngẫu phục vụ trong dân sinh và công nghiệp. Đây là loại máy biến thế khá đặc biệt với cấu tạo khác biệt so với những loại máy thông thường. Hy vọng rằng bài viết đã giúp bạn có được thêm những kiến thức bổ ích.
