Nguồn điện nhà em có điện áp 220V. Làm thế nào em có thể sử dụng quạt điện 110V? Để giải quyết vấn đề này, em cần có máy biến áp (h.46.1) để biến đổi điện áp từ 220V xuống 110V. Vậy chức năng của máy biến áp là gì?
Máy biến áp một pha là thiết bị điện dùng để biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều một pha.
1. Cấu tạo
Máy biến áp một pha gồm hai bộ phận chính: lõi thép và dây quấn (h.46.2). Ngoài ra còn có vỏ máy, trên mặt có gắn đồng hồ đo điện, đèn tín hiệu và các núm điều chỉnh.
a) Lõi thép
Lõi thép được làm bằng các lá thép kĩ thuật điện (dày từ 0,35mm đến 0,5mm có lớp cách điện bên ngoài) ghép lại thành một khối. Lõi thép dùng để dẫn từ cho máy biến áp.
b) Dây quấn
Dây quấn làm bằng dây điện từ (được tráng hoặc bọc lớp cách điện) được quấn quanh lõi thép. Giữa các vòng dây có cách điện với nhau và cách điện với lõi thép. Máy biến áp một pha thường có hai dây quấn (h.46.3):
- Dây quấn nối với nguồn điện có điện áp U1 gọi là dây quấn sơ cấp. Dây quấn sơ cấp có N1 vòng dây.
- Dây quấn lấy điện ra sử dụng có điện áp U2 gọi là dây quấn thứ cấp. Dây quấn thứ cấp có N2 vòng dây.
Máy biến áp được kí hiệu trên hình 46.4.
2. Nguyên lí làm việc
Khi máy biến áp làm việc, điện áp đưa vào dây quấn sơ cấp là U1, trong dây quấn sơ cấp có dòng điện. Nhờ có cảm ứng điện từ giữa dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp, điện áp lấy ra ở hai đầu của dây quấn thứ cấp là U2.
Tỉ số giữa điện áp sơ cấp và thứ cấp bằng tỉ số giữa số vòng dây của chúng.
k được gọi là hệ số biến áp.
Điện áp lấy ra ở thứ cấp U2 là:
Máy biến áp có U2 > U1 được gọi là máy biến áp tăng áp.
Máy biến áp có U2 < U1 được gọi là máy biến áp giảm áp.
Máy biến áp tăng áp có N2 ........................ N1.
Máy biến áp giảm áp có N2 ........................ N1.
Hãy chọn kí hiệu thích hợp (> ; < ) điền vào chỗ trống (...) trong hai câu dưới đây:
Khi điện áp đầu vào U1 thay đổi, muốn giữ điện áp đầu ra U2 không đổi, ta có thể dùng công tắc chuyển mạch để điều chỉnh tăng hoặc giảm số vòng dây.
Ví dụ: Một máy biến áp giảm áp có U1 = 220V, U2 = 110V. số vòng dây N1 = 460 vòng, N2 = 230 vòng. Khi điện áp sơ cấp giảm, U1 = 160V, để giữ U2 = 110V không đổi, nếu số vòng dây N2 không đổi thì phải điều chỉnh cho N1 bằng bao nhiêu?
Từ công thức (1) ta rút ra:
Để giữ U2 không đổi khi U1 tăng, ta phải tăng hay giảm số vòng dây N1?
3. Các số liệu kĩ thuật
- Công suất định mức, đơn vị là VA (đọc là vôn ampe), kVA (đọc là kilô vôn ampe).
- Điện áp định mức, đơn vị là V.
- Dòng điện định mức, đơn vị là A.
4. Sử dụng
Máy biến áp một pha có cấu tạo đơn giản, sử dụng dễ dàng, ít hỏng, dùng để tăng hoặc giảm điện áp, được sử dụng nhiều trong gia đình và trong các đồ dùng điện và điện tử.
Để máy biến áp làm việc tốt, bền lâu, khi sử dụng cần chú ý:
- Điện áp đưa vào máy biến áp không được lớn hơn điện áp định mức.
- Không để máy biến áp làm việc quá công suất định mức.
- Đặt máy biến áp ở nơi sạch sẽ, khô ráo, thoáng gió và ít bụi.
- Máy mới mua hoặc để lâu ngày không sử dụng, trước khi dùng cần phải dùng bút thử điện kiểm tra điện có rò ra vỏ hay không.
Ghi nhớ
1. Cấu tạo của máy biến áp gồm: lõi thép làm bằng các lá thép kĩ thuật điện ghép lại và dây quấn làm bằng dây điện từ.
2. Tỉ số giữa điện áp sơ cấp và thứ cấp bằng tỉ số giữa số vòng dãy của chúng:
Câu hỏi
1. Mô tả cấu tạo của máy biến áp một pha.
2. Hãy nêu công dụng của máy biến áp.
3. Một máy biến áp một pha có N1 = 1650 vòng, N2 = 90 vòng. Dây quấn sơ cấp đấu với nguồn điện áp 220V. Xác định điện áp đầu ra của dây quấn thứ cấp U2. Muốn điện áp U2 = 36V thì số vòng dây của dây quấn thứ cấp phải là bao nhiêu?
Có thể em chưa biết
MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU
Máy biến áp tự ngẫu là một dạng đặc biệt của máy biến áp, vì nó chỉ có một cuộn dây quấn, một phần của cuộn dây đó đóng vai trò của cuộn sơ cấp (h.46.5a) hoặc thứ cấp (h.46.5b).
Loại tăng áp có sơ đồ hình 46.5a. Loại giảm áp có sơ đồ hình 46.5b. Máy biến áp tự ngẫu có hiệu suất cao và tiết kiệm vật liệu (đồng, thép).
