Tìm hiểu các loại máy biến áp khác nhau

Bạn có bao giờ để ý đến viên gạch nhựa dày trên bộ sạc máy tính xách tay của bạn hoặc hình trụ lớn màu xám trên cột điện không? Họ trông có vẻ nhàm chán nhưng thực ra họ đang thực hiện một số công việc cực kỳ quan trọng ở hậu trường. Đây là những máy biến áp và nếu không có chúng, dòng điện-cao-điên cuồng chạy qua lưới điện sẽ đốt cháy mọi thiết bị trong nhà bạn trong khoảng nửa giây. Máy pha cà phê của bạn về cơ bản sẽ trở thành một quả bom nhỏ.

Hãy nghĩ về điện như nước trong đường ống. Điện áp là áp suất. Các nhà máy điện tăng áp suất lên-hàng trăm nghìn vôn-để truyền điện đi những khoảng cách xa mà không bị thất thoát quá nhiều trên đường đi. Nhưng bạn không thể cắm thẳng điện thoại của mình vào vòi cứu hỏa-đó. Nó giống như việc cố gắng bơm đầy quả bóng bay của bữa tiệc bằng máy rửa áp lực-thứ đó sẽ nổ tung ngay lập tức.

Vậy làm thế nào để người biến hình thuần hóa được con thú đó mà không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào? Họ sử dụng cảm ứng điện từ-về cơ bản là "bắt tay từ tính". Dòng điện chạy vào một cuộn dây và tạo ra từ trường. Cuộn dây thứ hai thu từ trường đó và biến nó thành điện năng, nhưng ở điện áp thấp hơn, an toàn hơn nhiều. Phần thú vị nhất? Hai cuộn dây không bao giờ thực sự chạm vào nhau, vì vậy,-thiết bị có điện áp cao đáng sợ vẫn được cách ly hoàn toàn với ổ cắm trong phòng ngủ của bạn.

Rào cản vô hình đó là toàn bộ cách thức hoạt động của hầu hết các máy biến áp gia đình, cho dù đó là một trạm biến áp khổng lồ có kích thước bằng gara hay trạm nhỏ được chôn bên trong bộ sạc điện thoại của bạn. Vật lý tương tự, chỉ tăng hoặc giảm tỷ lệ.

Hình ảnh việc tưới hoa bằng vòi cứu hỏa-thảm họa toàn diện. Đó là lý do tại sao chúng ta cần máy biến áp để tăng hoặc giảm "áp suất". Để di chuyển năng lượng một cách hiệu quả qua hàng trăm dặm, chúng tôi nâng nó lên (điện áp cao, dòng điện thấp hơn). Sau đó, đến gần nhà bạn, chúng tôi hạ nó xuống để đảm bảo an toàn khi sử dụng.

Bên trong, nó chỉ là hai cuộn dây quấn quanh lõi kim loại. Sự thay đổi điện áp xảy ra ởtỷ lệ lượt-có bao nhiêu vòng dây ở phía đầu vào so với phía đầu ra.

Bước{0}}lên→ bật đầu vào ít, nhiều lần ở đầu ra=điện áp cao hơn (như chuyển sang số lớn để di chuyển nhanh trên xe đạp)

Bước-xuống→ đầu vào bật nhiều lần, đầu ra ít hơn=điện áp thấp hơn nhưng có nhiều dòng điện hơn (như sử dụng một bánh răng nhỏ để bò lên đồi dốc)

Tuy nhiên, bạn không nhận được năng lượng miễn phí. Tăng điện áp lên và dòng điện giảm theo tỷ lệ tương tự. Thủ thuật tỷ lệ đơn giản nhưng nó cho phép các kỹ sư điều chỉnh nguồn điện một cách hoàn hảo cho mọi thứ, từ mụn cóc trên tường của bạn cho đến toàn bộ khu vực lân cận.

Lái xe qua một trong những bãi điện-có rào chắn phía xa? Đó là nhữngmáy biến áp điện-thiết bị nâng hạng nặng vận chuyển lượng năng lượng khổng lồ giữa các nhà máy điện và thành phố. Chúng được thiết kế để hoạt động ở chế độ gần như hoàn toàn nghiêng 24/7, vì vậy chúng tạo ra lượng nhiệt rất lớn và thường có bộ tản nhiệt, quạt và máy bơm dầu khổng lồ để duy trì hoạt động.

Cái lon màu xám trên cột gần nhà bạn? Đó là mộtmáy biến áp phân phối. Công việc của nó là "dặm cuối cùng". Nhu cầu ở đây tăng vọt-mọi người làm bữa sáng cùng lúc, điều hòa bật trong đợt nắng nóng-nên những thiết bị này được thiết kế để xử lý những mức tăng đột biến đó mà không cần thiết bị làm mát ưa thích. Chúng nhỏ hơn, bền hơn trước thời tiết và kém hiệu quả hơn trên mỗi pound so với những người khổng lồ, nhưng chúng không cần phải như vậy. Hiệu quả ít quan trọng hơn khi bạn chỉ cho một vài ngôi nhà ăn.

Đó là lý do tại sao những con quái vật thì to lớn và những con quái vật ở cột thì tương đối nhỏ gọn.

Mở một dàn âm thanh nổi cũ hoặc bộ khuếch đại rẻ tiền, bạn có thể sẽ tìm thấy một-máy biến áp hình vuông phát ra âm thanh. Đó là vì các góc của lõi vuông đó để từ trường rò rỉ ra ngoài, khiến các bộ phận kim loại rung lên và tạo ra tiếng vo ve 60 Hz khó chịu.

Các thiết kế thông minh hơn sử dụng mộthình xuyếnlõi (hình bánh rán). Không có góc nhọn=gần như không có rò rỉ. Từ trường vẫn được chứa độc đáo. Kết quả?

Về cơ bản là im lặng

Nhỏ hơn và nhẹ hơn nhiều (thường bằng một nửa kích thước/trọng lượng)

Ít nhiễu hơn với các mạch gần đó (lý tưởng cho thiết bị âm thanh)

Chạy mát hơn vì ít lãng phí năng lượng hơn

Nhược điểm? Chúng đắt tiền hơn để sản xuất nên bạn chủ yếu thấy chúng trong các thiết bị điện tử cao cấp-, nơi sự yên tĩnh và nhỏ gọn thực sự quan trọng.

Máy biến áp thông thường thường dùng chung dây trung tính giữa đầu vào và đầu ra. Tốt cho máy nướng bánh mì của bạn, chết người trong phòng phẫu thuật. MỘTmáy biến áp cách lyphá vỡ hoàn toàn con đường kim loại trực tiếp đó. Năng lượng chỉ truyền qua từ trường-không có dây dẫn liên tục. Nó giống như việc chuyển những ghi chú qua một cửa sổ kính dày: tin nhắn xuyên qua được nhưng không ai có thể đưa tay qua và tóm lấy người khác.

Sự "cách ly điện" này có hai tác dụng lớn:

Ngăn chặn lỗi ở một bên khỏi gây sốc cho người khác (rất quan trọng vì sự an toàn của bệnh nhân)

Chặn tiếng ồn/gai điện từ lưới điện làm rối loạn màn hình nhạy cảm

Bạn không thể nối thẳng một vôn kế bình thường vào đường dây 100 kV. Đi vàomáy biến áp dụng cụ-họ tạo một bản sao-an toàn, thu nhỏ của điện áp hoặc dòng điện.

Máy biến thế tiềm năng (PT)- giảm điện áp rất lớn xuống khoảng 120 V đối với mét

Máy biến dòng điện (CT)- hình chiếc bánh rán-, đường chính đi qua lỗ; cảm nhận dòng điện thông qua từ trường và thu nhỏ nó xuống

Siêu chính xác, vì đồng hồ đo chỉ tốt như "mẫu" mà nó đang nhìn thấy.

Một lõi thép rắn sẽ biến thành lò sưởi điện nhỏ nhờdòng điện xoáy-các vòng điện xoáy bên trong kim loại tiêu tốn năng lượng dưới dạng nhiệt. Giải pháp? Xếp hàng tấn tấm thép siêu mỏng, mỗi tấm được phủ một lớp vecni cách điện. Các lớp mỏng sẽ phá vỡ những vòng xoáy lớn đó thành những vòng xoáy nhỏ vô hại. Ít nhiệt thải hơn, hiệu quả hơn. Bạn có nghe thấy tiếng máy biến áp cổ điển đó không? Chủ yếu là các tấm rung động với nhau.

Dàn nóng lớn thường được chứa trong thùng dầu khoáng đặc biệt có tác dụng tản nhiệt và cách nhiệt. Rất hiệu quả nhưng dễ cháy-không tốt khi ở trong nhà.

loại-khômáy biến áp bỏ qua dầu. Họ sử dụng lỗ thông hơi + lớp phủ nhựa + đối lưu tự nhiên. An toàn hơn cho các trung tâm thương mại, trường học, bệnh viện-không có nguy cơ tràn hoặc cháy-nhưng chúng lớn hơn và tản nhiệt kém hiệu quả hơn.

Một-Pha so với Ba{1}}Pha: Xung và Công suất mượt mà

Một pha-giống như đạp xe đạp bằng một chân-sức mạnh truyền theo từng đợt (60 lần một giây ở hầu hết các nơi). Tốt cho đèn, TV, tủ lạnh của bạn.

Ba-pha là ba bàn đạp được căn thời gian hoàn hảo-một bàn đạp luôn đẩy. Siêu mịn, không rung. Nhà máy, thang máy lớn, động cơ hạng nặng đều thích nó.

Hầu hết các ngôi nhà đều có-một pha được nối với một trong ba pha trên cột. Các điểm công nghiệp có được đầy đủ ba điều đó.

Máy biến áp thông thường=hai cuộn dây riêng biệt.

Máy biến áp tự ngẫu=một cuộn dây liên tục có vòi ở đâu đó dọc theo nó.

Ít đồng hơn, nhỏ hơn, nhẹ hơn, rẻ hơn, hiệu quả hơn… nhưng không bị cô lập. Đầu vào và đầu ra được kết nối bằng điện.

Phù hợp cho: bộ chuyển đổi điện áp di chuyển, khắc phục hiện tượng sụt điện áp nhỏ, khởi động mềm-động cơ lớn.

Chọn sai và bạn có thể hút những thiết bị đắt tiền hoặc gây hỏa hoạn. Hãy tự hỏi:

Điện áp đầu vào và đầu ra chính xác? Phải phù hợp.

Tổng tải là bao nhiêu (cộng VA hoặc watt của mọi thứ bạn sẽ cắm vào)? Thêm ít nhất 20–30% khoảng trống.

Nó đi đâu vậy? Trong nhà/ngoài trời? Ướt/khô? Cần có vỏ bọc thích hợp.

Một pha hay ba pha? Đừng trộn chúng lên.

Khi bạn bắt đầu chú ý đến chúng, máy biến áp có ở khắp mọi nơi-trên cột, trong trạm biến áp, bên trong bộ sạc. Chúng không phải là phép thuật; chúng chỉ là những thiết bị từ tính thông minh lặng lẽ giữ cho toàn bộ thế giới điện khí hóa của chúng ta không bị nổ tung hoặc chìm trong bóng tối. Khá tuyệt khi bạn nghĩ về nó.

Liên hệ ngay