Whatsapp
Máy biến ápĐóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực truyền tải điện và cung cấp năng lượng thiết bị. Người dùng quan sát có thể nhận thấy rằng các máy biến áp điện luôn được "ghép nối" với dòng điện xen kẽ （AC và hiếm khi tương tác với dòng điện trực tiếp DC. Logic kỹ thuật nào nằm đằng sau hiện tượng này?
Nguyên tắc hoạt động cốt lõi của máy biến áp điện dựa trên cảm ứng điện từ. Chúng chủ yếu bao gồm một lõi sắt （hoặc lõi từ tính và cuộn sơ cấp và thứ cấp. Khi AC đi qua cuộn dây chính, định kỳ thay đổi độ lớn và hướng của dòng điện tạo ra từ trường định kỳ tương tự xung quanh cuộn dây. Theo định luật cảm ứng điện từ của Faraday, từ trường thay đổi gây ra một lực điện từ trong cuộn thứ cấp, do đó đạt được sự biến đổi điện áp. Ví dụ, trong truyền tải điện đô thị, AC được tạo ra bởi các nhà máy điện được đẩy lên điện áp cực cao thông qua các máy biến áp tăng cường để giảm tổn thất điện trong quá trình truyền con đường dài. Khi điện đến các khu vực gần người dùng cuối, các máy biến áp bước xuống được sử dụng để giảm điện áp xuống mức phù hợp cho các ứng dụng dân cư và công nghiệp.
DC, mặt khác, duy trì một hướng và cường độ dòng không đổi. Khi DC được áp dụng cho cuộn dây chính của máy biến áp, nó chỉ có thể tạo ra từ trường ổn định, không thay đổi. Tuy nhiên, một từ trường ổn định không thể tạo ra một lực điện động trong cuộn thứ cấp, khiến việc chuyển đổi điện áp không thể. Hơn nữa, dc không đổi có thể khiến lõi sắt của máy biến áp bão hòa. Khi lõi bão hòa, độ tự cảm của máy biến áp giảm mạnh, dòng điện từ hóa tăng đáng kể và cuối cùng, máy biến áp bị quá nóng, có khả năng đốt cháy cuộn dây và làm hỏng thiết bị. Có một trường hợp một nhà máy kết nối nhầm nguồn nguồn DC với một máy biến áp. Chỉ trong vài phút, máy biến áp hút thuốc do quá nóng và phải được thay thế khẩn cấp, dẫn đến chi phí bảo trì cao và phá vỡ sản xuất bình thường.
Tất nhiên, trong một số ứng dụng đặc biệt, mặc dù có vẻ như máy biến áp đang xử lý DC, trên thực tế, một mạch biến tần được sử dụng để chuyển đổi DC thành AC trước, và sau đó máy biến áp được sử dụng để chuyển đổi điện áp. Ví dụ, trong các hệ thống phát điện quang điện mặt trời, DC được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời cần được chuyển đổi thành AC bởi một biến tần trước khi nó có thể được bước lên hoặc xuống bởi một máy biến áp và tích hợp vào lưới điện AC.
Với sự phát triển liên tục của công nghệ năng lượng, mặc dùMáy biến ápHiện tại vẫn chủ yếu tương thích với AC, các nhà khoa học đang khám phá các công nghệ và vật liệu mới để vượt qua các hạn chế truyền thống và cho phép các máy biến áp hoạt động hiệu quả trong môi trường DC. Tuy nhiên, hiện tại, sự hiểu biết sâu sắc về mối quan hệ chặt chẽ giữa máy biến áp và AC không chỉ giúp các kỹ sư tối ưu hóa các thiết kế hệ thống điện mà còn hỗ trợ người dùng thông thường sử dụng thiết bị điện một cách chính xác, tránh các mối nguy hiểm an toàn tiềm ẩn và tổn thất kinh tế do hoạt động không chính xác.
