Máy biến áp biến thiên là máy biến áp có thể tạo ra lượng điện áp khác nhau từ cùng một điện áp đầu vào. Có những phiên bản đã được đăng ký nhãn hiệu của những máy biến áp này và có những phiên bản được bán đơn giản dưới dạng máy biến áp biến đổi, một số trong số đó được chế tạo theo thông số kỹ thuật tùy chỉnh. Chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau và là một trong những thành phần điện phổ biến nhất được tìm thấy trong gia đình và trong môi trường công nghiệp.
Máy biến áp biến thiên là một loại máy biến áp tự ngẫu, là loại máy biến áp không có thiết kế lõi kép. Máy biến áp biến thiên đôi khi được điều khiển bằng mặt số, cho phép chúng được sử dụng làm bộ điều chỉnh độ sáng ánh sáng và trong các ứng dụng khác, nơi cần kiểm soát chính xác lượng điện áp mà tải nhận được.
Máy biến áp biến đổi, mặc dù chúng hoạt động trên các nguyên tắc tương tự, nhưng có sự khác biệt đáng kể so với máy biến áp tiêu chuẩn. Thiết kế máy biến áp tự ngẫu có nghĩa là chúng chỉ có một cuộn dây duy nhất. Bởi vì chúng chỉ có một cuộn dây duy nhất nên thực tế không có sự tách biệt vật lý giữa điện áp nguồn và tải. Điều này có nghĩa là chúng không phù hợp cho một số ứng dụng nhất định, đặc biệt khi cần cân nhắc việc giữ an toàn cho thiết bị hoặc người vận hành bằng cách cách ly chúng khỏi điện áp cao.
Đặc biệt, Variac được sử dụng trong các ứng dụng điện áp thấp và bản thân thiết kế thường không phù hợp để sử dụng trong các ứng dụng điện áp cao. Tuy nhiên, chúng có thể thực hiện các thử nghiệm phức tạp và kiểm soát rất nhiều lượng điện áp do nguồn điện đưa ra đối với một tải nhất định.
Cái tên Variac đến từ đâu?
Tên Variac là nhãn hiệu hiện thuộc sở hữu của Instrument Service Equipment. Nó trước đây thuộc sở hữu của General Radio và thiết kế ban đầu được sử dụng để cung cấp cách lấy điện áp đầu vào AC ổn định và cho phép thay đổi điện áp khi cần thiết.
Variac chỉ đơn giản là một thuật ngữ đã đăng ký nhãn hiệu cho máy biến áp biến thiên, mặc dù các thiết bị này có thể được sản xuất và bán dưới dạng máy biến áp biến thiên đơn giản mà không có thuật ngữ đã đăng ký nhãn hiệu. Thuật ngữ này đề cập cụ thể đến máy biến áp xoay chiều điện áp thấp có thể thay đổi.
Máy biến áp biến thiên dùng để làm gì?
Về cơ bản, trong bất kỳ ứng dụng nào mà lượng điện áp mà tải đang nhận cần phải thay đổi nhanh chóng thì có thể sử dụng một máy biến áp biến thiên.
- Những loại máy biến áp này có thể được sử dụng để tăng tốc và làm chậm động cơ điện, làm cho đèn sáng hơn hoặc mờ hơn hoặc để mô phỏng các điều kiện cụ thể để có thể thực hiện các quy trình thử nghiệm khác nhau.
- Máy biến áp biến thiên, do có các nút điều khiển, có khả năng cho phép thay đổi điện áp rất trơn tru và liên tục. Điều này làm cho chúng khác biệt rõ rệt so với các thiết bị được điều khiển bằng kỹ thuật số, tăng hoặc giảm về sản lượng dựa trên một khoảng thời gian cụ thể.
- Trong thử nghiệm, việc sử dụng máy biến áp biến thiên để thay đổi điện áp trên mạch ở mức độ nhỏ như vậy là đặc biệt hữu ích. Điều này cho phép mọi người tiến hành thử nghiệm để hạ điện áp xuống mức cực thấp hoặc dễ dàng tăng điện áp đó lên trên mức mà một bộ phận đang được thử nghiệm được thiết kế để hoạt động.
- Máy biến áp không được sử dụng làm thiết bị cách ly. Tuy nhiên, chúng được tìm thấy trong nhiều thiết bị khác nhau, trong đó việc tách khỏi điện áp nguồn không đáng lo ngại bằng việc cung cấp khả năng kiểm soát lượng điện áp được cung cấp cho tải. Những thiết bị này, dưới tên thương hiệu Variac, đã trở nên phổ biến vào đầu thế kỷ 20 và vẫn là một trong những thành phần điện phổ biến nhất hiện nay.
Các nguyên tắc vật lý được áp dụng trong một máy biến áp biến đổi là gì?
Máy biến áp biến thiên là một loại máy biến áp tự ngẫu hoạt động theo nguyên tắc giống như các thiết bị đó, với tính linh hoạt cao hơn do thiết kế. Trong máy biến áp tự ngẫu, chỉ có một cuộn dây có nhiều điểm nối dọc theo cuộn dây. Tải của máy biến áp được nối với tải và nguồn điện áp ở một đầu. Tải được kết nối với một trong các vòi khác nằm dọc theo phía thứ cấp của máy biến áp, cho phép lượng điện áp mà tải đó nhận được có thể thay đổi.
Số lượng cuộn dây trong máy biến áp xác định tải nhận được bao nhiêu điện áp. Bằng cách đặt các điểm nối ở các điểm khác nhau dọc theo cuộn dây, số lượng cuộn dây khác nhau được sử dụng, cho phép thay đổi điện áp.
Có sự khác biệt đáng kể giữa máy biến áp cuộn dây đôi và máy biến áp tự động. Trong máy biến áp cuộn dây đôi, tải được tách biệt khỏi điện áp đầu vào về mặt vật lý. Trong máy biến áp tự ngẫu, trong trường hợp thiết bị bị hỏng, toàn bộ điện áp đầu vào máy biến áp có thể được đưa ra cho tải. Điều này rõ ràng có ý nghĩa nguy hiểm đối với thiết bị.
Các bộ phận khác nhau trong một máy biến áp biến thiên là gì?
Các bộ phận bên trong bất kỳ máy biến áp biến thiên nào cũng giống nhau một cách đáng kể. Các bộ phận quan trọng nhất của máy biến áp bao gồm cuộn dây quấn và chổi trượt. Núm trên thiết bị cung cấp cách cách điện cho người dùng khỏi điện áp đi qua thiết bị, cho phép họ điều chỉnh diện tích bề mặt của bàn chải thực sự chạm vào cuộn dây.
Một máy biến áp biến thiên cũng sẽ chứa các bộ phận được thiết kế đơn giản vì mục đích an toàn. Ví dụ, vật liệu cách điện sẽ được sử dụng để bảo vệ người dùng khỏi dòng điện, các kết nối sẽ được cung cấp để tạo đường dẫn an toàn từ dòng điện chạy từ chính máy biến áp đến đầu ra, v.v. Tuy nhiên, bộ phận quan trọng nhất là cuộn dây và chổi than, phần sau về cơ bản thay thế cuộn dây thứ cấp trong máy biến áp hai cuộn dây tiêu chuẩn.
Máy biến áp biến thiên hoạt động như thế nào?
Khi người dùng xoay núm xoay, diện tích bề mặt trên bàn chải thực sự chạm vào cuộn dây sẽ thay đổi. Khi càng nhiều chổi chạm vào cuộn dây, điện áp đầu ra trên tải càng cao.
Chức năng nổi bật của máy biến áp biến thiên là điện áp có thể được thay đổi rất trơn tru từ 0 đến cao hơn điện áp đầu vào trong hầu hết các trường hợp. Điều này làm cho chúng trở nên hữu ích trên các thiết bị kiểm tra và nhiều loại thiết bị khác khi việc thay đổi điện áp đầu ra cần được thực hiện một cách trơn tru và hiệu quả.
Điều này khác với máy biến áp tự ngẫu, trong đó các vòi cố định cung cấp điện áp cụ thể. Máy biến áp biến thiên có thể cung cấp sự thay đổi về cơ bản là vô hạn về lượng điện áp do thiết bị đưa ra, khiến nó trở nên hữu ích trong các ứng dụng cụ thể.
Một máy biến áp biến thiên có thể được sản xuất để hoạt động với mọi dải điện áp khác nhau, cho đến mức điện áp cao hơn khi thực hiện thử nghiệm trong các ứng dụng công nghiệp.
Bàn chải Variac là gì và chúng dùng để làm gì?
Các chổi than bên trong máy biến áp biến thiên, đặc biệt là Variac, thường là các bộ phận có điện trở cao tiếp xúc với cuộn dây trên máy biến áp. Bàn chải Variac có thể được điều chỉnh ở mức độ tiếp xúc nhiều hơn hoặc ít hơn với cuộn dây của máy biến áp bằng cách xoay núm.
Thiết kế đặc biệt này phổ biến nhất trong các thiết kế điện áp thấp và là một phần của thiết kế sản phẩm Variac đã được đăng ký nhãn hiệu. Nếu không có chổi, Variac sẽ không thể cung cấp chức năng cốt lõi của nó.
Bàn chải bên trong máy biến áp Variac có thể dễ dàng tháo ra và kiểm tra từ thiết bị cũ hơn. Trên thực tế, thiết kế cơ bản của một máy biến áp biến thiên không đặc biệt khó chế tạo, vì chổi than, cuộn dây và thùng chứa tất cả đều tạo thành các bộ phận chính và hoạt động của thiết bị, tuy phức tạp về mặt toán học nhưng thực tế lại rất đơn giản.
Đầu nối Variac là gì?
Đầu nối Variac cho phép các loại Máy biến áp biến đổi cụ thể này được kết nối với các loại thiết bị cụ thể. Chúng thường được thiết kế để sử dụng cho mục đích thử nghiệm, mặc dù cũng có những thiết kế khác. Chúng có sẵn riêng biệt với Variac, cho phép sử dụng thiết bị trong thời gian rất dài và có thể xuyên suốt vòng đời của một số đầu nối khác nhau. Đầu nối Variac đôi khi được gọi đơn giản là đầu nối biến áp tự ngẫu biến thiên.
Ngoài ra còn có các đầu nối đầu vào trên Máy biến áp Variac. Các đầu nối đầu vào này thường khớp với các đầu nối thông thường được sử dụng để đưa điện áp nguồn vào bất kỳ thiết bị điện nào ở quốc gia nơi Variac được bán. Tuy nhiên, chúng có thể bao gồm các loại đầu vào khác nhau trong những trường hợp đặc biệt.
Một số thiết bị này được thiết kế để nối trực tiếp vào các mạch cụ thể, vì vậy chúng sẽ có các đầu nối được thiết kế cho công suất đó. Ví dụ: công tắc điều chỉnh độ sáng đèn sử dụng máy biến áp biến đổi sẽ có cùng loại đầu nối điện mà bất kỳ thiết bị nào khác được kết nối với hệ thống dây điện trong nhà đều có.
Giống như bất kỳ bộ phận điện nào, luôn có những trường hợp đặc biệt trong đó các đầu nối sẽ được thiết kế để chứa một thiết bị cụ thể, một nguồn đầu vào cụ thể hoặc một biến số khác xác định công suất mà máy biến áp sẽ được sử dụng.
Núm quay Variac là gì?
Núm quay số trên Variac cung cấp phương tiện thay đổi điện áp đầu ra theo cách thủ công. Những mặt số này được làm bằng vật liệu cách điện tạo ra rào cản an toàn giữa người dùng và điện áp đi qua máy biến áp.
Núm quay số có nhiều kiểu dáng khác nhau. Một số trong số chúng rất lớn, cho phép điều chỉnh điện áp rất nhẹ và tăng dần. Một số khác được thiết kế nhỏ gọn hơn, đặc biệt trong trường hợp Variac cần trở thành một phần của hệ thống nhỏ, cố định, chẳng hạn như công tắc điều chỉnh độ sáng đèn.
Một số núm quay số Variac có các mức chia độ để dễ theo dõi lượng điện áp đầu ra hơn. Điều này cũng có thể được đo bằng vôn kế.
Có những thiết kế của Variac được cơ giới hóa, cho phép chúng được điều khiển từ xa bằng một công tắc. Ngoài ra còn có các thiết kế được điều khiển bởi bộ vi xử lý, cho phép áp dụng một loạt biến đổi điện áp nhất định cho một tải nhất định, thường dành cho mục đích thử nghiệm nhưng đôi khi cũng dành cho mục đích tự động hóa. Do ứng dụng rộng rãi của các thiết bị này nên có nhiều biến thể về tính năng điều khiển.
