Trang chủTin tứcTin tổng hợp

Máy biến áp: Cấu tạo chi tiết và nguyên lý hoạt động

Đăng ngày: 06/1/2026

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP

Máy biến áp là thiết bị điện không thể thiếu trong hệ thống điện hiện đại, đóng vai trò trung gian trong việc truyền tải và phân phối điện năng từ nguồn phát đến nơi tiêu thụ. Trong mọi lĩnh vực - từ công nghiệp nặng, sản xuất, khu công nghiệp, năng lượng tái tạo cho đến dân dụng - máy biến áp đều giữ vị trí then chốt, quyết định tính an toàn, ổn định và hiệu quả của toàn bộ hệ thống điện.

Với định hướng phát triển bền vững và chuẩn hóa kỹ thuật, LE là thương hiệu tập trung nghiên cứu, sản xuất và cung cấp các dòng máy biến áp đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam và quốc tế. Việc hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp không chỉ giúp khách hàng lựa chọn đúng sản phẩm, mà còn là cơ sở để đánh giá chất lượng, độ bền và hiệu suất vận hành lâu dài.

Máy biến áp LE – cấu tạo và nguyên lý hoạt động chuẩn kỹ thuật

MÁY BIẾN ÁP LÀ GÌ?

Máy biến áp (Transformer) là thiết bị điện từ tĩnh, hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp xoay chiều từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác mà không làm thay đổi tần số của dòng điện.

Về bản chất, máy biến áp không sinh ra điện năng mới mà chỉ truyền năng lượng điện từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp thông qua từ trường. Nhờ đó, điện năng được truyền đi xa với tổn hao thấp và được hạ áp phù hợp khi đưa vào sử dụng.

Phân loại máy biến áp phổ biến hiện nay gồm:

Máy biến áp tăng áp và máy biến áp hạ áp.
Máy biến áp dầu và máy biến áp khô.
Máy biến áp phân phối và máy biến áp lực.
Máy biến áp công nghiệp, chuyên dụng, dân dụng và năng lượng tái tạo.

Dù ở bất kỳ loại nào, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp đều tuân theo những quy định kỹ thuật nghiêm ngặt.

CẤU TẠO CHI TIẾT CỦA MÁY BIẾN ÁP

Cấu tạo máy biến áp

Một máy biến áp đạt chuẩn kỹ thuật, như các dòng sản phẩm do LE sản xuất, thường bao gồm các bộ phận chính sau:

1. Lõi thép máy biến áp

Lõi thép có nhiệm vụ dẫn và khép kín mạch từ, giúp từ thông sinh ra trong cuộn sơ cấp truyền sang cuộn thứ cấp một cách hiệu quả.

Lõi thép được chế tạo từ nhiều lá thép kỹ thuật điện mỏng, ghép lại với nhau và có phủ lớp cách điện bề mặt nhằm:

Giảm dòng điện xoáy (tổn hao Fuco).
Giảm tổn hao từ trễ.
Nâng cao hiệu suất máy biến áp.

LE sử dụng thép silic cán nguội định hướng (CRGO) - vật liệu phổ biến trong các máy biến áp chất lượng cao, đảm bảo mật độ từ thông ổn định và giảm tổn hao năng lượng trong quá trình vận hành lâu dài. Bên cạnh đó LE cũng dùng vật liệu lõi thép Amorphous là loại vật liệu có đặc tính tổn hao thấp cho các máy biến áp có yêu cầu tổn hao không tải thấp.

Lõi của máy biến áp

2. Dây quấn máy biến áp

Dây quấn là bộ phận trực tiếp tham gia quá trình biến đổi điện áp, bao gồm:

Cuộn dây sơ cấp.
Cuộn dây thứ cấp.

Dây quấn thường được chế tạo từ đồng điện phân hoặc nhôm kỹ thuật cao, bọc cách điện bằng giấy, sợi thủy tinh hoặc vật liệu cách điện chuyên dụng.

Số vòng dây của mỗi cuộn dây quyết định trực tiếp đến tỷ số biến áp. Các sản phẩm máy biến áp LE ưu tiên sử dụng dây đồng đạt chuẩn, giúp:

Giảm tổn hao đồng.
Tăng khả năng chịu tải.
Kéo dài tuổi thọ thiết bị.

3. Hệ thống cách điện

Hệ thống cách điện là yếu tố then chốt đảm bảo an toàn và độ bền của máy biến áp, đặc biệt trong môi trường điện áp cao.

Hệ thống này bao gồm:

Giấy cách điện.
Dầu cách điện (đối với máy biến áp dầu).
Vật liệu cách điện rắn và lỏng.

LE áp dụng quy trình kiểm soát nghiêm ngặt độ bền điện môi, đảm bảo khả năng cách điện ổn định trong suốt vòng đời sản phẩm.

Thùng (vỏ) máy biến áp

Thùng máy có chức năng:

Bảo vệ lõi thép và dây quấn.
Chứa dầu cách điện.
Hỗ trợ tản nhiệt.

Thùng được chế tạo từ thép chất lượng cao, hàn kín, sơn chống ăn mòn, phù hợp với điều kiện khí hậu và môi trường làm việc khắc nghiệt.

4. Hệ thống làm mát

Trong quá trình vận hành, máy biến áp sinh nhiệt do tổn hao sắt và tổn hao đồng. Vì vậy, hệ thống làm mát đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ cho phép.

Các phương pháp làm mát phổ biến gồm:

Làm mát tự nhiên bằng dầu.
Làm mát cưỡng bức bằng quạt.
Làm mát bằng không khí (máy biến áp khô).

LE thiết kế hệ thống làm mát tối ưu nhằm đảm bảo máy biến áp vận hành ổn định ngay cả khi làm việc liên tục ở tải cao.

Sơ đồ phương pháp làm mát máy biến áp

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN ÁP

Nguyên lý hoạt động của máy biến áp dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, được mô tả bởi định luật Faraday.

Khi đặt điện áp xoay chiều vào cuộn sơ cấp:

Dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp.
Sinh ra từ thông biến thiên trong lõi thép.
Từ thông này móc vòng qua cuộn thứ cấp.

Sự biến thiên từ thông sẽ cảm ứng ra suất điện động trong cuộn thứ cấp, tạo nên điện áp đầu ra.

Tỷ số biến áp được xác định theo công thức:

Trong đó:

U₁, U₂ là điện áp sơ cấp và thứ cấp
N₁, N₂ là số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp

Dựa vào công thức trên:

N₂ > N₁: máy biến áp tăng áp.
N₂ < N₁: máy biến áp hạ áp.

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy biến áp

Hiệu suất và tổn hao máy biến áp

Trong thực tế, máy biến áp luôn tồn tại tổn hao, bao gồm:

Tổn hao sắt (trong lõi thép).
Tổn hao đồng (trong dây quấn).

LE tối ưu thiết kế vật liệu và kết cấu nhằm giảm thiểu tổn hao, giúp máy biến áp đạt hiệu suất cao và đáp ứng yêu cầu tiết kiệm năng lượng trong công nghiệp hiện đại.

TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT MÁY BIẾN ÁP LE

Các sản phẩm máy biến áp LE được thiết kế, sản xuất và kiểm định theo các tiêu chuẩn:

IEC 60076.
TCVN tương đương IEC.
Quy chuẩn an toàn điện hiện hành.

Quy trình kiểm tra bao gồm:

Thử nghiệm điện áp.
Kiểm tra cách điện.
Đo tổn hao.
Kiểm tra nhiệt độ và độ ồn.

>> Xem thêm: Tiêu chuẩn kiểm định chất lượng máy biến áp tại việt nam mới nhất

ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA MÁY BIẾN ÁP LE

Máy biến áp LE được ứng dụng rộng rãi trong:

Nhà máy sản xuất công nghiệp.
Trạm biến áp phân phối.
Tòa nhà thương mại và dân dụng.
Hệ thống điện năng lượng tái tạo.

KẾT LUẬN

Máy biến áp là thiết bị cốt lõi trong mọi hệ thống điện. Việc hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động chuẩn kỹ thuật giúp lựa chọn và sử dụng thiết bị hiệu quả, an toàn và bền bỉ.

Với định hướng chất lượng là sự sống và tiêu chuẩn hóa, LE không chỉ cung cấp máy biến áp mà còn mang đến giải pháp điện tin cậy, đồng hành lâu dài cùng các công trình và hệ thống điện tại Việt Nam.

Tags: máy biến áp , cấu tạo máy biến áp , nguyên lý máy biến áp , kỹ thuật điện , máy biến áp LE