TẠI SAO MÁY BIẾN ÁP ĐẤU SAO TAM GIÁC?

Đa phần những người quan tâm đến nguyên lý hoạt động của máy biến áp đều có chung thắc mắc tại sao máy biến áp đấu sao tam giác thay vì kiểu khác? Mục đích của việc làm này là gì? Bài viết dưới đây sẽ giải đáp câu hỏi nói trên.

Cấu tạo của máy biến áp

Trước khi tìm hiểu vì sao máy biến áp được đấu sao tam giác, cần nắm được thiết bị điện này là gì, cấu tạo như thế nào và có nguyên tắc hoạt động ra sao? 

Máy biến áp là thiết bị có khả năng thay đổi điện áp của một dòng điện xoay chiều nhưng vẫn giữ nguyên tần số của dòng điện đó.

Cấu tạo của máy biến áp gồm 2 cuộn dây sơ cấp, thứ cấp và một phần lõi. Trong đó, cuộn dây sơ cấp có N1 vòng dây, cuộn dây thứ cấp có N2 vòng dây sao cho N1 và N2 phải khác nhau. Cuộn sơ cấp được nối thẳng với mạch điện xoay chiều trong khi cuộn dây thứ cấp được nối vào tải tiêu thụ điện. Tùy thuộc vào chức năng của từng kiểu máy mà N1 có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn N2, chẳng hạn máy tăng áp có N1 < N2 và máy hạ áp có N1 > N2. Khác với 2 cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, phần lõi của máy biến áp được ghép từ các lá sắt mỏng cách điện nhằm mục đích tăng cường từ và ngăn chặn dòng Fu-cô qua mạch điện.

Lợi ích của việc đấu sao tam giác cho máy biến áp

Một đặc điểm chung của máy biến áp là trong quá trình lắp đặt thiết bị này, người ta chọn cách đấu sao tam giác chứ không phải bất kỳ một kiểu đấu sao nào khác. Vậy, tại sao máy biến áp đấu sao tam giác, mục đích của cách đấu này là gì?

Trên thực tế, không phải ngẫu nhiên mà người ta chọn cách đấu sao tam giác cho máy biến áp. Thông thường, cách làm này là để có thể sử dụng được dây trung tính và nối đất được dây trung tính đó. Nối đất có thể thông qua tổng trở hoặc nối trực tiếp. Ngoài ra, việc đấu sao – sao còn có thể được áp dụng với máy biến áp tự ngẫu.

Vì lý do này mà cách đấu sao là phương pháp nối dây trung tính cho máy biến áp được ưa chuộng nhất hiện nay. Tuy nhiên, trong máy biến áp luôn luôn phải có cuộn nối tam giác nhằm: 

– Khử từ thông thứ tự không.

– Khử từ thông bậc ba sinh ra bởi tính phi tuyến của tải và mạch từ.

Trong trường hợp không máy biến áp không được đấu sao tam giác, từ thông bậc ba và từ thông thứ tự không sẽ không có đường thoát mà buộc phải móc vòng qua những cấu kiện sắt ở bên ngoài như bulông ghép nối, vỏ máy hoặc khung máy. Điều này gây rung động mạnh, tạo tiếng ồn lớn và khiến thiết bị điện nhanh bị nóng. 

Trên đây là lời giải đáp cho câu hỏi tại sao máy biến áp đấu sao tam giác. Trong thực tế, người ta thường chọn cách kết hợp hài hoà cả hai cách nối sao đấu và tam giác. Đấu sao tam giác có thể là 11 giờ (tương tự như 3 giờ hoặc 7 giờ), cũng có thể là 1 giờ (tương tự như 5 giờ hoặc 9 giờ). 

Nhìn chung, biến áp trung áp – hạ áp sẽ được đấu sao – tam giác 1 giờ hoặc 11 giờ, biến áp cao áp – trung áp sẽ được đấu sao – tam giác 11 giờ hoặc 1 giờ. Khi cần đấu sao – sao, người ta thường thiết kế thêm một cuộn tam giác nữa, ngay cả khi không mang thêm tải gì thì vẫn cần có cuộn tam giác này. Tuy nhiên, trường hợp dùng 3 biến áp 1 pha và chọn cách đấu sao – sao 12 giờ thì sẽ không cần dùng đến cuộn tam giác này.