Máy biến áp cách ly là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động như vậy nên dù có giá khá cao thì mọi người vẫn ưu tiên sử dụng. chúng tôi mời bạn cùng khám phá chi tiết thiết bị này trong bài viết dưới đây.
Biến áp cách ly là gì?
Hai cuộn dây đồng quấn quanh nhau và được cấp điện bằng nguồn điện riêng tạo thành máy biến áp cách ly. Bằng cách tách hai mạch bằng một vòng cảm ứng hoặc giảm điện áp của dòng điện xoay chiều cho đến khi nó tự đi vào mạch.
Máy biến áp có cuộn sơ cấp (đầu vào) và cuộn thứ cấp (đầu ra) được gọi là máy biến áp cách ly. Trong cấu hình này, một hàng rào cách ly điện môi ngăn cách công suất đầu vào và đầu ra.
Trên thực tế, tất cả các máy biến áp (trừ máy biến áp tự ngẫu) đều là máy biến áp cách ly. Điều này là do cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của chúng được cách ly về mặt vật lý với nhau (chúng không được kết nối vật lý với nhau). Sự biến đổi điện áp và dòng điện giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp xảy ra do từ trường chung trong lõi (điện cảm lẫn nhau).
Cấu tạo
Một máy biến áp có thể được mô tả như hai cuộn dây bao quanh lõi vật liệu sắt từ, như thể hiện trong hình bên dưới.
Các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp được thể hiện trong sơ đồ nguyên lý; Nguồn điện được kết nối với sơ cấp và đầu ra cách ly được lấy từ thứ cấp. Về mặt vật lý, các cuộn dây khác biệt với nhau.
Máy biến áp cách ly cũng có lớp cách điện đặc biệt giữa cuộn dây sơ cấp và thứ cấp và được chế tạo giữa các cuộn dây để chịu được điện áp cao.
Nguyên lý hoạt động
Máy biến áp cách ly hoạt động giống như các loại máy biến áp khác. Để cuộn sơ cấp tạo ra dòng điện trong cuộn thứ cấp, một máy biến áp được chế tạo bằng cách sử dụng hai nam châm điện quấn quanh nhau. Nếu quấn nhiều cuộn thứ cấp vào cuộn sơ cấp thì điện áp sẽ giảm dần. Nếu quấn nhiều cuộn sơ cấp quanh cuộn thứ cấp thì điện áp sẽ tăng.
Để duy trì cùng một điện áp nhưng tách biệt hai mạch, một máy biến áp cách ly có thể quấn cuộn dây sơ cấp và thứ cấp theo cùng một cách tạo ra dòng điện từ cuộn dây này sang cuộn dây kia, thay vì cung cấp kết nối trực tiếp.
Đặc điểm
Do đặc điểm và mục đích sử dụng khác nhau nên các ngành công nghiệp và công ty khác nhau sử dụng máy biến áp:
- Điện áp luôn bằng 0 tại bất kỳ điểm nào của cuộn thứ cấp nên nguy cơ rò rỉ điện được hạn chế. Nếu bạn vô tình chạm vào nó, bạn sẽ không bị điện giật. Đối với các thiết bị có nhu cầu sử dụng điện, nếu không có thiết bị bảo vệ trong quá trình kiểm tra, bảo trì sẽ rất nguy hiểm thì sử dụng máy biến áp cách ly là một lựa chọn tuyệt vời.
- Tùy thuộc vào tỷ lệ số vòng dây ở cuộn sơ cấp và thứ cấp mà mỗi cuộn dây có đặc tính volt-ampe riêng biệt.
- Máy biến áp cách ly tạo ra dòng điện trong cuộn thứ cấp là dòng điện xoay chiều biến thiên.
- Có trở kháng thấp nên khi sử dụng cho các thiết bị âm thanh, biến áp cách ly mang lại hiệu quả chống nhiễu cao và nâng cao chất lượng âm thanh đầu ra.
- Giúp nguồn điện đầu ra luôn ở mức ổn định nhất kể cả khi nguồn điện đầu vào không ổn định, giúp các thiết bị điện có thể hoạt động tốt mà không ảnh hưởng đến tuổi thọ của chúng.
Biến áp cách ly khác biến áp tự ngẫu như thế nào?
Những người chuyên sử dụng máy biến áp chỉ nhìn sơ qua là có thể phân biệt được máy biến áp cách ly và máy biến áp tự ngẫu. Những đặc điểm nhận biết dưới đây sẽ giúp bạn dễ dàng phân biệt hai loại máy biến áp này ngay cả khi bạn không phải là chuyên gia.
Dựa vào đặc điểm cuộn dây
Máy biến áp cách ly gồm cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp được cách điện bằng cách điện sơ cấp. Điều này hạn chế nguy cơ bị điện giật khi các bộ phận chuyển động và đất được chạm đồng thời.
Máy biến áp tự ngẫu có cuộn dây sơ cấp và thứ cấp dùng chung một phần. Vì vậy, kích thước nhỏ hơn có thể cung cấp công suất tương tự.
Xem các ký hiệu trên máy
Máy có ký hiệu có chữ Isolating/Isolation. Máy biến áp tự ngẫu đại diện cho một nguồn chung 0V
Phân biệt bằng đồng hồ vạn năng
Bạn có thể đo tính liên tục bằng đồng hồ vạn năng để phân biệt hai loại máy biến áp này. Máy biến áp tự ngẫu có hai cực điện áp đầu vào và đầu ra được kết nối, trong khi máy biến áp cách ly thì không.
Khi nào nên sử dụng máy biến áp cách ly?
Máy thường được sử dụng cho mục đích bảo mật. Máy biến áp luôn được cách điện ở phía sơ cấp và thứ cấp; Điểm khác biệt duy nhất là máy không thay đổi điện áp hay mức dòng điện.
Người ta thường sử dụng máy biến áp cách ly trong các trường hợp sau:
- Tủ điện cao thế hoặc trạm biến áp
- Với các bo mạch điện từ, máy biến áp được sử dụng để cung cấp nguồn điện bên trong
- Trong hệ thống máy công nghiệp, máy móc được sử dụng trong tủ điều khiển
- Thiết bị dùng để chống điện giật khi cường độ dòng điện trong nguồn điện quá cao.
- Được sử dụng rộng rãi trong hệ thống âm thanh và karaoke
- Được sử dụng trong nguồn điện DC và AC có điện áp định mức dưới 220V.
Trong cuộc sống có rất nhiều trường hợp sử dụng máy biến áp. Như đã đề cập ở trên, an toàn là ưu điểm lớn nhất của máy biến áp cách ly nên dù giá thành khá cao nhưng việc sử dụng chúng vẫn được ưu tiên hàng đầu. Hy vọng bài viết này sẽ hữu ích cho các kỹ thuật viên.
