TÌM HIỂU ỔN ÁP: KHÁI NIỆM, CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG,CHỨC NĂNG CỦA ỔN ÁP

Ổn áp là thiết bị giúp ổn định nguồn điện và nâng cao tuổi thọ của các thiết bị trong gia đình, công ty, nhà xưởng. Vậy ổn áp là gì? Chức năng của ổn áp như thế nào? Trong bài viết sau đây, Cơ Điện Đông Á sẽ giúp mọi người hiểu rõ hơn nhé!

1. Ổn áp là gì?

Ổn áp (hay còn được biết đến tên tiếng Anh là Voltage stabilizer) là thiết bị điện có khả năng biến đổi điện áp dựa vào nguyên lý cảm ứng điện từ để đưa dòng điện có điện áp cao hoặc thấp về mức ổn định, thông thường là 220v hoặc 110v. Hiện nay có 2 lưới điện: 1 pha và 3 pha vì vậy ổn áp cũng chia thành ổn áp 1 pha và 3 pha.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Ổn áp

a. Cấu tạo:

Ổn áp gồm 3 bộ phận chính:

- Biến áp xuyến: Lõi thép của máy ổn áp thường dạng hình xuyến tròn được làm từ vật liệu thép tổng hợp chống oxy hóa với độ từ tính cao có tác dụng truyền dẫn từ thông. Vật liệu để làm lõi thép máy biến áp là thép kỹ thuật điện định hướng có độ dày từ 0,35 đến 1mm được quấn thành hình xuyến sau đó đem đi ủ với nhiệt độ phù hợp có tác sẽ định hướng lại từ trường qoanh nó về 1 chiều cố định. Sau đó lõi thép này được bọc các lớp cách điện rồi quấn dây đồng qoanh nó. Tạo ra 1 cục biến áp tự ngẫu được gọi là biến áp xuyến có số vol nhất định theo tỷ lệ giữa lõi thép và số vòng dây được quấn qoanh nó.

- Hệ thống điều khiển của ổn áp:

+ Bo mạch điều khiển

+ Hệ thống truyền động bao gồm các bánh răng, Moto DC 12V

+ Chổi than quét trên mặt biến xuyến

+ Bo mạch điều khiển của ổn áp là dạng bo mạch so sánh, nguồn vào của bo ổn áp thường là 9V, 18V sẽ được lấy trực tiếp trên cục biến áp xuyến hoặc nguồn cách ly quấn trên biến áp. Nguồn điện đầu vào của ổn áp cũng là nguồn điện nuôi bo. Khi điện áp thay đổi thì nguồn nuôi bo cũng thay đổi theo, từ đó bo ổn áp sẽ cấp tín hiệu 12VDC ra cho moto DC làm cho quay chổi than trên biến áp xuyến.

- Vỏ máy, các đồng hồ báo vol, Ampe, Attomat đóng cắt, cọc đấu nối...

Xem thêm: Máy biến áp là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp, phân loại máy biến áp

b. Nguyên lý hoạt động:

- Chúng được gọi đơn giản là bộ ổn định servo, Ổn áp sử dụng mô tơ servo để cho phép hiệu chỉnh điện áp. Với dạng ổn áp Servo thì Chúng chủ yếu được sử dụng cho độ chính xác điện áp đầu ra cao, thường là ± 5% với thay đổi điện áp đầu vào lên đến ± 50%. Hình dưới đây cho thấy mạch bên trong của bộ ổn định servo kết hợp động cơ servo, biến áp tự động (Biến áp xuyến) trình điều khiển động cơ được hoạt động dựa theo mạch điều khiển là các thành phần thiết yếu.

- Trong bộ ổn áp này, một đầu của máy biến áp tăng áp (Biến áp xuyến) được kết nối với 1 đầu 0V cố định của máy biến áp tự động, trong khi đầu còn lại được kết nối với chổi than di chuyển được điều khiển bởi mô tơ servo. Khi điện áp đầu vào thay đổi, Hệ thống bo mạch sẽ so sánh với điện của biến áp xuyến và điều khiển các chổi than về vị trí đúng với điện áp đầu vào. Điện áp đầu ra được lấy theo tỷ lệ số vòng dây được quấn trên biến áp,

- Mạch điều khiển điện tử phát hiện sự sụt áp và tăng điện áp bằng cách so sánh đầu vào với nguồn điện áp tham chiếu tích hợp. Khi mạch tìm thấy lỗi, nó vận hành động cơ lần lượt di chuyển cánh tay trên bộ truyền tự động. Điều này có thể cung cấp nguồn chính cho máy biến áp tăng áp sao cho điện áp trên thứ cấp phải là đầu ra điện áp mong muốn. Hầu hết các bộ ổn định servo sử dụng vi điều khiển nhúng hoặc bộ xử lý cho mạch điều khiển để đạt được điều khiển thông minh.Các chất ổn định này có thể là loại cân bằng một pha, ba pha hoặc ba pha không cân bằng. Trong loại một pha, một động cơ servo được ghép nối với biến áp biến đổi đạt được hiệu chỉnh điện áp. Trong trường hợp loại cân bằng ba pha, động cơ servo được ghép với ba máy biến áp tự động sao cho đầu ra ổn định được cung cấp trong quá trình dao động bằng cách điều chỉnh đầu ra của máy biến áp. Trong một loại bộ ổn định servo không cân bằng, ba động cơ servo độc lập kết hợp với ba máy biến áp tự động và chúng có ba mạch điều khiển riêng biệt.

3. Chức năng của Ổn áp

Ổn áp có 2 chức năng chính là:

- Ổn định điện áp: Giữ điện áp đầu ra của ổn áp luôn ở mức ổn định, không bị thay đổi do điện áp đầu vào biến động. Ngoài ra, một số mô hình ổn áp thông minh có khả năng điều chỉnh tiêu thụ năng lượng để tối ưu hóa hiệu suất mà vẫn đảm bảo ổn định áp điện.

- Bảo vệ thiết bị điện: Điện áp đầu vào biến động thường xuyên có thể làm giảm tuổi thọ của các thiết bị điện. Ổn áp sẽ giúp ổn định điện áp đầu ra, giúp các thiết bị điện hoạt động ổn định và bền bỉ hơn.