Sự khác biệt giữa máy biến áp ba pha và một pha

Trong các thiết bị gia dụng, trong máy hàn, máy biến áp một pha có công suất tương đối thấp thường được sử dụng cho mục đích thử nghiệm và đo lường. Máy biến áp một pha mạnh mẽ được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các nhà máy điện công nghiệp.

Sự xuất hiện của một máy biến áp một pha thông thường được thể hiện trong hình. Ở đây bạn có thể thấy một hệ thống từ tính ở dạng một khung kín chứa hai thanh, cũng như một ách trên và dưới. Các cuộn dây có điện áp thấp nhất (LV) và cao nhất (HV) được đặt trên các thanh.

Để sử dụng hợp lý nhất hệ thống từ tính hai cấp, các cuộn dây có điện áp cao hơn và thấp hơn được chia thành hai phần, sau đó các phần này được mắc nối tiếp hoặc song song, tùy thuộc vào các thông số của máy biến áp được thiết kế. Các cực của cuộn dây HV và LV được đặt ở các phía đối diện của lõi.

Nếu cần biến đổi dòng điện ba pha bằng máy biến áp một pha, hãy lấy ba máy biến áp một pha, nối cuộn sơ cấp của chúng theo sơ đồ sao và cuộn thứ cấp theo sơ đồ sao hoặc tam giác. Do đó, thu được một nhóm máy biến áp ba pha, được kết hợp trong một mạch điện chung với một mạch từ riêng biệt.

Nhưng giải pháp như vậy (ba máy biến áp một pha riêng biệt để chuyển đổi dòng điện ba pha) được sử dụng trong những trường hợp cực đoan, đối với công suất rất cao, khi không thể lắp đặt một máy biến áp ba pha khổng lồ hoặc việc sản xuất nó là không khả thi. Ngoài ra, trong trường hợp xảy ra sự cố ở một trong các pha, việc thay thế máy biến áp một pha sẽ dễ dàng hơn, máy biến áp này (chỉ một chứ không phải ba) có thể được lưu trữ trong kho cho trường hợp như vậy. Rốt cuộc, thiệt hại cho nhiều giai đoạn cùng một lúc là rất khó xảy ra.

Nếu bạn nhìn vào máy biến áp ba pha, thì không chỉ hệ thống điện mà còn cả hệ thống từ tính của ba máy biến áp một pha được kết hợp ở đây. Trong thực tế, hệ thống của một máy biến áp như vậy được xây dựng như sau. Lấy ba máy biến áp một pha hai pha giống hệt nhau, có cuộn dây HV và NV chỉ nằm trên một trong hai cực và cực thứ hai không có cuộn dây chiếm chỗ.

Hãy kết hợp các thanh tự do của ba máy biến áp thành một và chúng ta sẽ di chuyển các thanh có cuộn dây trong không gian 120 độ so với nhau. Nếu bây giờ hệ thống ba pha này được kết nối với mạng xoay chiều ba pha, thì từ thông trong thanh trung tâm (theo nguyên tắc chồng chất của từ trường) sẽ luôn bằng không.

Do đó, thanh trung tâm có thể được gỡ bỏ vì nó không đóng vai trò chức năng nào.Kết quả là một hệ thống từ tính ba pha có cùng độ dài của đường từ thông làm việc cho các cuộn dây của mỗi trong ba pha.

Một hệ thống không gian đối xứng với các thanh cách nhau 120 độ thực tế là lý tưởng, nhưng khó chế tạo và sửa chữa.

Một phiên bản khác của hệ thống nam châm không gian ba pha là một phiên bản trong đó các mạch từ được nhóm thành một tam giác đều. Một lõi từ tính như vậy được quấn bằng băng điện liên tục. Nhưng quyết định này thực tế chỉ được áp dụng trong những trường hợp ngoại lệ.

Để đơn giản hóa thiết kế của máy biến áp ba pha càng nhiều càng tốt, để tạo điều kiện thuận lợi cho việc chế tạo và sửa chữa, trên thực tế, mạch ba cấp không đối xứng phẳng thường được sử dụng nhất. Trong đó, ba thanh nằm trên một mặt phẳng và chồng lên nhau bởi hai thanh trên và hai thanh dưới.

Ở đây, độ dài đường từ thông làm việc (AB) của thanh giữa nhỏ hơn một chút so với độ dài đường từ thông của các thanh bên, điều này ở một mức độ nào đó ảnh hưởng đến sự khác biệt về dòng không tải của ba pha .

Các cuộn dây pha của hệ thống không đối xứng phẳng của máy biến áp ba pha được đặt trên các thanh giống như trong máy biến áp một pha, sau đó chúng được kết hợp trong mạch ba pha, như đã đề cập trước đó.

Chi phí chế tạo, lắp ráp một máy biến áp như vậy thấp hơn nhiều so với việc chế tạo, lắp ráp ba máy biến áp một pha cho cùng một công suất tổng. Tiết kiệm trọng lượng vật liệu là khoảng 33%. Và một máy biến áp như vậy hóa ra lại rẻ hơn nhiều để bảo trì. Vì lý do này, hầu hết tất cả các máy biến áp ba pha hiện đại đều được sản xuất theo mạch ba pha phẳng.