Máy biến áp là thiết bị thường được sử dụng trong các nhà máy điện, thậm chí là trong hệ thống điện của các hộ gia đình.

Máy biến áp là gì? Cấu tạo gồm những bộ phận nào ? Nguyên lý hoạt động ra sao? Đây chắc chắn là những câu hỏi được nhiều người quan tâm, đặc biệt là các bạn làm việc và học tập trong ngành kỹ thuật điện. Vậy hãy đọc bài viết dưới đây để hiểu được những khái niệm cơ bản về máy biến áp nhé!

I. Định nghĩa máy biến áp
1. Định nghĩa máy biến áp đơn giản
Hiểu theo cách đơn giản nhất thì máy biến áp là một cái máy có chức năng là biến đổi điện áp xoay chiều. Nó có khả năng tăng hoặc giảm mức điện áp ban đầu tùy thuộc vào cấu tạo của máy.

2. Định nghĩa theo khoa học
Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, hoạt động dựa theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Nó biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác với tần số không thay đổi.

Vì vậy máy không làm biến đổi năng lượng điện mà chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc phân phối năng lượng.

II. Cấu tạo của máy biến áp là gì?
Một máy biến áp điển hình thường bao gồm 3 phần: Lõi thép, dây quấn và vỏ máy.

1. Phần lõi thép
Lõi thép gồm có Trụ và Gông. Trụ là phần để đặt dây quấn. Gông là phần nối liền giữa các trụ để tạo thành một mạch từ kín. Lõi thép của máy được chế tạo từ nhiều lá thép kỹ thuật điện (tole silic) mỏng ghép cách điện với nhau. Chúng thường được chế tạo bằng các vật liệu dẫn từ tốt.

2. Phần dây quấn
Phần dây quấn này thường được làm bằng chất liệu đồng hoặc nhôm bên ngoài bọc cách điện. Nó có nhiệm vụ nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra.

Cuộn sơ cấp (N1) là phần có nhiệm vụ nhận năng lượng vào (nối với mạch điện xoay chiều). Còn cuộn thứ cấp (N2) thì có nhiệm vụ truyền năng lượng ra (nối với tải tiêu thụ).

Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy mà có thể N1 > N2 hoặc ngược lại.

3. Phần vỏ máy
Phần vỏ máy tùy theo từng loại máy mà thường được làm từ nhựa, gỗ, thép, gang hoặc tôn mỏng. Có công dụng để bảo vệ các bộ phân bên trong của máy.

III. Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý làm việc của máy dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Tức là hiện tượng hình thành một suất điện động (điện áp) trên một vật dẫn khi vật dẫn đó được đặt trong một từ trường biến thiên.

Từ trường có thể sinh ra dòng điện, khi cho từ thông gửi qua một mạch kín thay đổi thì trong mạch xuất hiện một dòng điện.

Khi đặt điện áp xoay chiều ở 2 đầu cuộn dây sơ cấp, sẽ gây ra sự biến thiên của từ thông ở bên trong 2 cuộn dây. Và từ thông (từ thông là thông lượng đường sức từ đi qua một diện tích; từ thông được tạo ra từ phép tích phân của phép nhân vô hướng giữa mật độ từ thông với véctơ thành phần diện tích, trên toàn bộ diện tích) này sẽ đi qua cuộn sơ cấp và thứ cấp, sau đó trong cuộn thứ cấp sẽ xuất hiện suất điện động (tên khác là biến áp) cảm ứng và làm biến đổi điện áp ban đầu.