Cấu tạo máy biến áp 3 pha: Lõi thép, dây quấn & vỏ máy

Máy biến áp 3 pha là thiết bị điện không thể thiếu trong hệ thống điện năng, đảm nhiệm vai trò biến đổi điện áp xoay chiều 3 pha. Để hiểu rõ hơn về cấu tạo máy biến áp 3 pha cũng như nguyên lý hoạt động và ứng dụng, hãy cùng Saigon Sinco tìm hiểu thông qua bài viết này. 

Cấu tạo chi tiết của máy biến áp 3 pha

Máy biến áp 3 pha có cấu tạo chi tiết như sau:

Lõi thép

• Chất liệu: Lõi thép được cấu tạo từ các lá thép kỹ thuật điện mỏng, có tính từ thẩm cao, được cán nguội và phủ lớp cách điện mỏng. Các lá thép này được ghép lại với nhau theo phương pháp xếp lớp hoặc cuộn tròn, tạo thành một mạch từ khép kín.

• Vai trò: Lõi thép đóng vai trò là mạch từ, dẫn từ thông do dây quấn sinh ra, giúp từ thông tập trung và liên kết giữa các cuộn dây. Việc sử dụng các lá thép mỏng, cách điện và ghép lại giúp giảm thiểu tổn hao dòng điện Foucault, nâng cao hiệu suất hoạt động của máy biến áp.

Dây quấn

• Các loại dây quấn: Dây quấn thường được làm bằng đồng hoặc nhôm, có độ dẫn điện cao. Có hai loại dây quấn chính: dây quấn sơ cấp (nối với nguồn điện) và dây quấn thứ cấp (nối với tải). Các dây quấn được cách điện với nhau và với lõi thép, đồng thời được bố trí trên lõi thép theo nhiều cách khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và công suất của máy biến áp.

• Chức năng: Dây quấn có chức năng tạo ra từ trường biến thiên khi có dòng điện chạy qua. Dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, từ trường biến thiên này sẽ tạo ra sức điện động cảm ứng trên cuộn dây thứ cấp, từ đó thực hiện việc biến đổi điện áp.

Vỏ máy

• Vật liệu: Vỏ máy thường được làm bằng thép hoặc gang, có khả năng chịu lực tốt, bảo vệ lõi thép và dây quấn khỏi tác động của môi trường bên ngoài như bụi bẩn, nước, va đập... Bên ngoài vỏ máy được sơn phủ cách điện để đảm bảo an toàn cho người vận hành.

• Các thành phần khác trên vỏ máy: Ngoài ra, trên vỏ máy còn có thể được trang bị thêm các thành phần khác như: đồng hồ đo điện áp, đèn báo hiệu trạng thái hoạt động, bu lông thoát khí, bánh xe di chuyển... nhằm hỗ trợ việc vận hành và giám sát hoạt động của máy biến áp.

Cấu tạo máy biến áp 3 pha

So sánh cấu tạo máy biến áp 3 pha với máy biến áp 1 pha

Máy biến áp 3 pha và 1 pha

Nguyên lý hoạt động của máy biến áp 3 pha 

Nguyên lý hoạt động của máy biến áp 3 pha dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ giữa các cuộn dây quấn trên lõi thép. Khi dòng điện xoay chiều 3 pha chạy qua cuộn dây sơ cấp, nó tạo ra từ trường biến thiên trong lõi thép.

Từ trường biến thiên này có tính chất xoay chiều và được truyền đến cuộn dây thứ cấp thông qua lõi thép. Theo định luật Faraday về cảm ứng điện từ, từ trường biến thiên này sẽ tạo ra một sức điện động cảm ứng trên cuộn dây thứ cấp.

Điện áp cảm ứng trên cuộn dây thứ cấp có cùng tần số với điện áp đặt vào cuộn dây sơ cấp, nhưng giá trị điện áp có thể được thay đổi tùy thuộc vào tỉ số số vòng dây giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp.

Đặc biệt, do hoạt động với dòng điện xoay chiều 3 pha, từ trường biến thiên trong lõi thép của máy biến áp 3 pha cũng là từ trường xoay chiều với tốc độ quay cố định. Điều này giúp tạo ra một hệ thống truyền tải năng lượng điện hiệu quả và ổn định.

Vật liệu chế tạo và ảnh hưởng đến hiệu suất máy biến áp 3 pha

Hiệu suất hoạt động của máy biến áp 3 pha phụ thuộc rất lớn vào chất lượng và đặc tính của vật liệu chế tạo từng bộ phận cấu thành. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp không chỉ đảm bảo khả năng hoạt động ổn định, bền bỉ mà còn giúp tối ưu hóa hiệu suất và kéo dài tuổi thọ cho thiết bị.

Lõi thép thường được chế tạo từ các lá thép kỹ thuật điện có tính từ thẩm cao, được cán nguội và phủ lớp cách điện mỏng. Chất lượng của lá thép ảnh hưởng trực tiếp đến tổn hao dòng điện xoáy (tổn hao Foucault) trong quá trình hoạt động. Lá thép càng mỏng, tổn hao dòng điện xoáy càng thấp, hiệu suất máy biến áp càng cao.

Dây quấn thường được làm bằng đồng hoặc nhôm, có độ dẫn điện cao.

• Dây quấn bằng đồng: Có điện trở suất thấp hơn so với nhôm, giúp giảm tổn hao điện năng, nâng cao hiệu suất máy biến áp. Tuy nhiên, đồng có giá thành cao hơn nhôm.

• Dây quấn bằng nhôm: Có trọng lượng nhẹ hơn đồng, dễ dàng vận chuyển và lắp đặt. Tuy nhiên, nhôm có điện trở suất cao hơn, dẫn đến tổn hao điện năng lớn hơn.

Việc lựa chọn vật liệu cho dây quấn cần cân nhắc giữa hiệu suất, giá thành và điều kiện vận hành thực tế.

Đối với vỏ máy, cần chọn vật liệu có khả năng chịu lực tốt, cách điện tốt và chống ăn mòn để bảo vệ các bộ phận bên trong. Vật liệu thường được sử dụng là thép hoặc gang. Bên cạnh đó, lớp sơn phủ bên ngoài cũng đóng vai trò quan trọng trong việc chống ăn mòn và tăng tuổi thọ cho vỏ máy.

Hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp 3 pha là yếu tố quan trọng để đảm bảo vận hành hệ thống điện hiệu quả và an toàn. Saigon Sinco hy vọng bài viết đã cung cấp cho bạn cái nhìn chi tiết về thiết bị quan trọng này, từ đó có thể lựa chọn và sử dụng máy biến áp 3 pha phù hợp với nhu cầu của mình.

CTY TNHH TM XÂY LẮP CÔNG NGHIỆP SÀI GÒN (SINCO ENGINEERING): 

Công Ty TNHH Thương Mại Xây Lắp Công Nghiệp SÀI GÒN Sinco-nhà sản xuất và phân phối thiết bị điện hàng đầu tại Việt Nam. Chúng tôi cung cấp tủ điện, máy biến áp và nhiều sản phẩm chất lượng khác.

• Địa chỉ: 489/9 Mã Lò, Khu phố 1, Phường Bình Hưng Hòa A, Bình Tân, Hồ Chí Minh
• Hotline: 0946556058 - 0914510058
• Email: saigonsinco@gmail.com
• Website: https://www.saigonsinco.com

MỜI QUÝ KHÁCH XEM THÊM CÁC SẢN PHẨM KHÁC CỦA CHÚNG TÔI TẠI ĐÂY: