NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP LÝ TƯỞNG

Khi tìm hiểu về máy biến áp ta thường bắt gặp cụm từ máy biến áp lý tưởng. Vậy máy biến áp lý tưởng là gì, cấu tạo và nguyên lý làm việc của nó có gì khác so với máy biến áp thông thường? Cùng tham khảo bài viết dưới đây để làm rõ câu trả lời!

Máy biến áp lý tưởng là gì?

Trước hết, máy biến áp lý tưởng là một dạng máy biến áp nên cấu tạo và nguyên tắc hoạt động nhìn chung đều tương tự so với các máy biến áp thông thường. Cụ thể, máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, có nhiệm vụ truyền tải năng lượng hoặc biến đổi dòng điện xoay chiều ở cấp điện áp này sang cấp điện áp khác với mức tần số không thay đổi.

So với các máy biến áp thông thường, máy biến áp lý tưởng không hề bị hao phí năng lượng khi hoạt động. Trường hợp nếu có hao phí năng lượng thì chỉ là do bức xạ điện từ ra ngoài không gian, do quá trình toả nhiệt của dòng Fu-cô trong lõi thép của thiết bị, do toả nhiệt giữa các cuộn dây và hao phí này không đáng kể.

Cấu tạo của máy biến áp lý tưởng

Tương tự như máy biến áp thông thường, máy biến áp lý tưởng cũng bao gồm các bộ phận chính dưới đây:

– Lõi thép: Có tác dụng dẫn từ thông nên phải được chế tạo từ vật liệu dẫn từ tốt (chẳng hạn như thép kỹ thuật điện với mặt ngoài sơn cách điện, bề dày 0,35 – 1mm và được ghép lại với nhau thành lõi máy biến áp). Lõi thép gồm phần gông (phần nối giữa các trụ để hình thành mạch từ kín) và phần trụ (phần để đặt dây quấn).

– Dây quấn: Được làm từ nhôm hoặc đồng với tiết diện tròn hoặc dạng hình chữ nhật, bên ngoài phủ cách điện. Ngoài ra giữa dây quấn và lõi thép, giữa các dây quấn và giữa các vòng dây đều có lớp cách điện. Nhiệm vụ của dây quấn là nhận và truyền năng lượng.

– Vỏ máy biến áp: Gồm nắp thùng và thùng. 

Trong đó nắp thùng dùng để đậy lên thùng, gồm các bộ phận: Sứ ra của dây quấn hạ áp và dây quấn cao áp, có tác dụng cách điện; bình dãn dầu (hay còn gọi là bình dầu phụ) có gắn ống thuỷ tinh để kiểm tra mức dầu; ống bảo hiểm làm từ thép hình trụ nghiêng, 1 đầu bịt bằng đĩa thuỷ tinh, 1 đầu nối với thùng, nếu trong trường hợp áp suất của thùng máy biến áp tăng đột ngột làm vỡ đĩa thuỷ tinh, dầu sẽ theo đó thoát ra để không làm hỏng thiết bị.

Phần thùng máy biến áp có dầu máy biến áp (giúp tản nhiệt và tăng cường khả năng cách điện), là nơi để đặt dây quấn và lõi thép.

Nguyên lý làm việc của máy biến áp lý tưởng

– Cuộn dây không có điện trở hay nói cách khác, điện trở r = 0.

– Từ thông chạy trong lõi thép của máy biến áp lý tưởng được móc vòng với hai dây quấn, không có tổn hao trong lõi thép và không có từ thông tản.

– Do độ từ thẩm của lõi thép rất lớn (theo lý thuyết là μ= ∞) nên dòng từ hoá cần phải có để tạo ra từ thông trong lõi thép là vô cùng nhỏ và gần như không đáng kể.