Mới nhất - Toàn bộ những điều cần biết về máy biến áp và ứng dụng

Mới nhất - Toàn bộ những điều cần biết về máy biến áp và ứng dụng

Máy biến áp là công cụ khá hữu hiệu và được sử dụng rất nhiều trong ngành kỹ thuật điện, tuy nhiên bạn đã hiểu rõ cấu tạo cũng như chức năng của nó hay chưa? Nếu chưa, hãy cùng chúng tôi khám phá nhé!

I. Lý thuyết chung về máy biến áp

Máy biến áp là gì? Trong chương học về điện xoay chiều, chúng ta chắc hẳn sẽ được nghe qua khái niệm về máy biến áp. Máy được sử dụng là công cụ khá hữu ích để đo cường độc dòng điện, hay hiệu điện thế.

Cấu tạo:

• Thỏi biến áp goofkm sắt non được pha thêm silic để tăng độ từ thẩm µ của lỏi sắt.
• Hai cuộc gồm có N1, N2 vòng dây khác nhau có với mức điện trở nhỏ => độ tự cảm lớn quấn trên lỏi biến áp. Cuộn nối vào nguồn phát điện gọi là cuộn sơ cấp, cuộn nối ra các cơ sở tiêu thụ điện năng gọi là cuộn thứ cấp.

Các loại máy biến áp:

    1. Cấu tạo máy biến áp 1 pha

Cấu tạo chính:

• Phần tạo ả từ trường: là thỏi nam châm vĩnh cửu.
• Xuất điện động hình thành trên những cuộn dây, được gọi là phần cứng của máy.
• Hai phần chính đó được gọi là phần cố định stato và phần quay rôto.

Nguyên lý: khi ta quay, từ thông trong cuộc dây sẽ biến dổi theo vận tốc quay, kích thích xuất hiện cảm ứng từ, từ đó hình thành nên dòng điện với suất điện động để sử dụng.

Tần số hình thành: Máy phát có một cuộn dây và một nam châm và rôto quay n vòng trong một giây thì sẽ cho ra tần số dòng điện là f = n.

Cấu tạo máy mà có p cặp cực và rô to quay n vòng trong một giây thì f = np. Áp dụng tương tự nếu quay máy trong òng 1 phút với n cặp cực thì \(f = \dfrac{ np}{60} .\)

    2. Cấu tạo máy biến áp 3 pha

Máy sẽ bao gồm ba pha hoạt động và tạo ra dòng ba pha

Cấu tạo chính của máy có thể nhận thấy gồm 3 cuộn dây riễng biệt và giống nhau 1200 trên một vòng tròn, rôto đuộc sử dụng ở đây là nam châm điện.

Nguyên lý hoạt động:Khi quay roto đến lúc đều thì gây ra suất điện động suất hiện trong 3 cuộn dây như nhau, cùng với đó là tần số nhưng lệch pha nhau \(\dfrac{2π}{3}\) .

Ngược lại nếu ta thửu nối 3 đầu của cuộn dây với nhau, ta sẽ được một hệ điện như nhau, và độ lệch pha là \(\dfrac{2π}{3}\) .

* Các cách mắc mạch 3 pha

• Mắc 3 cuộn hình sao.
• Mắc hình tam giác.

    3. Nguyên lý làm việc của máy biến áp

Nguyên tắc hoạt động: Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. 

• Từ trường suất hiện trong lỏi biến áp
• Từ thông sexd hình thành đàu tiên tại cuộn 1 và tác động lên các cuộn tiếp theo gây ra sự biến đổi điện áp và cường độ dòng điện trong máy biến áp.
• Trong điều kiện lý tưởng như hiệu suất gần 100% ta có đẳng thức chú ý sau: \(\dfrac{U_2}{U_1}=\dfrac{I_1}{I_2}=\dfrac{N_2}{N_1}\)

    4. Công dụng của máy biến áp

Máy biến áp có một số các công dụng chính như sau:

• Có tác dụng dùng để thay đổi điện áp bên trong của dòng điện xoay chiều.
• Áp dụng trong việc truyền tải điện năng nhằm giúp giảm hao phí trên đường dây truyền tải.
• Được dùng làm bộ phận cùa máy hàn điện và để nóng chảy kim loại.

     5. Công thức máy biến áp

• Viết biểu thức mối liên hệ giữa U, I và N trong máy biến thế:

\(\dfrac{U_2}{U_1}=\dfrac{I_1}{I_2}=\dfrac{N_2}{N_1}\)

• Công suất hao phí trong truyền tải ñiện năng và phương pháp khắc phục.

\(\Delta P=(\dfrac{P}{Ucos \varphi})^2R=(\dfrac{P}{Ucos \varphi})^2 \rho .\dfrac{L}{S}=(\dfrac{P}{Ucos \varphi})^2 \rho \dfrac{2l}{S}\)

• Hiệu suất truyền tải điện năng:

\(H=\dfrac{P- \Delta P}{P}=1-\dfrac{\Delta P}{P}<1\)

Mới nhất: 

• Phương trình dao động cơ bản môn vật lý học sinh không nên bỏ qua

• Tần số góc

II. Bài tập máy biến áp

Câu 1 : Chọn đáp án đúng. Công suất được truyền tải trên các đoạn dây dẫn là như nhau và công suất hao phi để chạy với U tương ứng là 400KV so với khi dùng U = 200kV là:

A. > 4 lần.

B. < 2 lần.

C. < 4 lần.

D. > 2 lần.

Câu 2 : Một máy phát điện người ta muốn truyền tới nơi tiêu thụ một công suất điện là 196KW với hiệu suất truyền tải là 98%. Biết điện trở của đường dây tải là 40Ω . Cần phải đưa lên đường dây tải tại nơi đặt máy phát điện một điện áp bằng bao nhiêu?

A. 10kV. B. 30kV. C. 40kV. D. 20kV.

Câu 3 : Với cùng một công suất cần truyền tải, nếu tăng điện áp hiệu dụng ở nơi truyền tải lên 20 lần thì công suất hao phí trên đường dây?

A. giảm 400 lần. B. giảm 20 lần. C. tăng 400 lần. D. tăng 20 lần

Câu 4 : Cho một máy biến thế có cuộn sơ cấp có 150 vòng, cuộn thứ cấp có 300 vòng. Điện trở xuất hiện ở 2 đầu cuộn là 100Ω, độ tự cảm được tính là 0,318H. Ta đặt dòng điện chiều với U1 = 100V tần số dòng điện 50Hz vào hai đầu dây. Xác định cường độ hiệu dụng sơ cấp:

A. 1.5A

B. 0.71A

C. 2.83A

D. 2,28A

Đáp án: C - D - A - D

Mời bạn luyện thêm một số bài tập về máy biến áp chúng tôi đã tổng hợp được ở trên nhé! Cảm ơn sự quan tâm và đón đọc của các bạn, nếu thấy hay thì nhớ like và chia sẻ cho bạn bè cùng biết nhé!