Những chỉ số và tác dụng cơ bản của máy biến áp

0
15

Một quy ước thường được dùng trong các sơ đồ mạch của máy biến áp, những biển hiệu hoặc những ký hiệu đầu cuối để xác định độ phân cực tương đối của các cuộn dây của giá máy biến áp. Tăng cường tức thời dòng điện tức thời đi vào đầu ‘dấu chấm’ của cuộn dây chính tạo ra điện áp cực dương thoát khỏi đầu ‘dấu chấm’ thứ cấp của cuộn dây vật dụng cấp.

Máy biến áp ba pha được sử dụng trong những hệ thống điện năng sẽ có một biển tên cho biết mối quan hệ pha giữa các trang bị đầu cuối của chúng. Điều này có thể dưới dạng một sơ đồ phasor , hoặc sử dụng một mã số alpha để hiển thị loại kết nối nội bộ cho mỗi cuộn dây.

Ảnh hưởng của tần số

EMF của một máy biến áp tại một thông lượng nhất định tăng theo tần số. Bằng cách vận hành ở tần số cao hơn, các máy biến áp có thể nhỏ gọn hơn vì một lõi nhất định có kĩ năng truyền nhiều năng lượng hơn mà không đạt tới độ bão hòa và cần ít lượt quay hơn để đạt được cùng trở kháng. Tuy nhiên, những đặc tính như mất lõi và hiệu ứng da dẫn điện cũng tăng theo tần số. Máy bay và đồ vật quân sự dùng nguồn phân phối 400 Hz làm giảm trọng lượng lõi và cuộn dây. Ngược lại, tần số dùng cho một số hệ thống điện khí hóa đường sắt rẻ hơn nhiều (ví dụ 16,7 Hz và 25 Hz) so với tần số tiện ích thông thường (50–60 Hz) vì lý do lịch sử liên quan chủ yếu với những hạn chế của đầu động cơ kéo điện . Cho nên, những máy biến áp được sử dụng để giảm điện áp đường dây cao (ví dụ 15 kV) lớn hơn nhiều và nặng hơn cho cùng một mức công suất hơn so với các yên cầu cho tần số cao hơn.

Hoạt động của một máy biến áp tại điện áp được thiết kế của nó nhưng ở tần số cao hơn dự định sẽ dẫn đến giảm dòng điện từ hóa. Ở tần số rẻ hơn, dòng từ hóa sẽ tăng lên. Hoạt động của một máy biến áp lớn khác với tần số thiết kế của nó có thể đòi hỏi tìm hiểu điện áp, tổn thất và làm mát để thiết lập nếu như hoạt động an toàn là thiết thực. Ví dụ, máy biến áp có thể cần phải được thứ quá kích thích, chức năng ANSI 24 , rơ le để bảo vệ máy biến áp khỏi quá áp ở tần số cao hơn tần số định mức.

Một ví dụ là trong máy biến áp kéo được sử dụng cho nhiều nhà cung cấp điện và dịch vụ tàu cao tốc hoạt động trên các khu vực với các tiêu chuẩn điện không giống nhau. Đồ vật chuyển đổi và máy biến áp kéo phải cung cấp những tần số và điện áp đầu vào không giống nhau (từ 50 Hz xuống 16,7 Hz và đánh giá tới 25 kV) trong khi phù hợp cho nhiều động cơ không đồng bộ AC và bộ chuyển đổi DC và động cơ những yêu cầu lọc giảm thiểu sóng hài không giống nhau.

Ở tần số cao hơn nhiều kích cỡ lõi biến áp yêu cầu giảm đáng kể: một máy biến áp vật lý nhỏ và rẻ có thể xử lý mức năng lượng mà sẽ đòi hỏi một lõi sắt lớn ở tần số nguồn điện. Sự phát triển của các thiết bị chuyển mạch bán dẫn và mạch tích hợp phức tạp khiến cho nguồn cung ứng năng lượng chuyển đổi có thể hoạt động, để tạo ra tần số cao từ mức rẻ hơn nhiều ( hoặc DC), đổi thay mức điện áp bằng máy biến áp nhỏ, và nếu như nhu yếu, thay đổi điện áp. Những máy biến áp công suất lớn dễ bị tổn thương do sự cố cách điện do điện áp thoáng qua với các thành phần tần số cao, chẳng hạn như gây ra trong chuyển mạch hoặc sét.

Mất năng lượng

Sự mất mát năng lượng biến áp bị chi phối bởi các tổn thất quanh co và lõi. Hiệu suất của máy biến áp có xu hướng cải thiện với khả năng biến áp ngày một tăng. Hiệu quả của những máy biến áp cung ứng điển hình là từ khoảng 98 tới 99%. Khi tổn thất biến áp đổi thay theo tải trọng, thường rất hữu dụng khi lập bảng không bị mất tải, mất tải đầy, mất tải nửa, v.v. Thiệt hại trễ và dòng xoáy là hằng số ở tất cả các mức tải và chiếm ưu thế mà không tải, trong khi các tổn thất quanh co biến thiên càng ngày càng tăng khi tải tăng.

Sự mất mát không tải có thể là đáng kể, bởi vậy mà ngay cả một biến áp nhàn rỗi tạo thành một cống trên kinh doanh điện. Thiết kế các máy biến áp hiệu quả năng lượng để giảm tổn thất yên cầu một lõi lớn hơn, thép silic chất lượng cao , hoặc thậm chí thép vô định hình cho lõi và dây dày hơn, làm tăng giá thành ban đầu. Chọn lựa xây dựng đại diện cho một sự cân bằnggiữa mức giá ban đầu và giá tiền hoạt động.

BÌNH LUẬN

Please enter your comment!
Please enter your name here