Biến áp 3 pha 30kVA đầu vào 380V, đầu ra 200V được dùng khi nhà xưởng có nguồn ba pha Việt Nam nhưng máy công nghiệp nhập khẩu yêu cầu điện áp dây 200V. Người mua thường hỏi đầu ra được bao nhiêu ampe, 30kVA có chạy motor 30kW không và nên dùng biến áp cách ly hay tự ngẫu. Để trả lời đúng cần phân biệt điện áp dây với điện áp pha, công suất biểu kiến với công suất tác dụng và giới hạn khởi động của tải.
Trong giả định máy biến áp cân bằng có đầu vào 380V giữa các pha, đầu ra 200V giữa các pha và tổng công suất 30.000VA, dòng dây đầu ra tính toán khoảng 86,6A; dòng dây đầu vào lý tưởng khoảng 45,6A. Đây là phép tính định mức, chưa tính tổn hao và không thay thế tài liệu thiết kế. Nếu chỉ cần 15kVA, xem bài tính dòng biến áp ba pha 15kVA 380V ra 220V để đối chiếu khác biệt công suất và điện áp ra.

Trong hệ ba pha, điện áp dây là điện áp giữa hai dây pha; điện áp pha có thể được hiểu giữa pha và trung tính trong mạng hình sao có dây N. Ở lưới 380/220V phổ biến, 380V thường được nói tới điện áp dây, còn 220V là điện áp pha–N. Vì vậy, khi máy CNC Nhật ghi “3 phase 200V”, thông số thường cần xét là 200V giữa các dây pha của nguồn cấp ba pha, không phải lấy tùy ý một pha 220V từ nguồn dân dụng.
Biến áp hạ áp đúng cấu hình có thể chuyển điện áp dây từ 380V xuống 200V trong các điều kiện định mức. Nhưng không phải biến áp 3 pha nào cũng có sẵn dây trung tính đầu ra, và không được giả định lấy được tải 1 pha 200V/115V khi sơ đồ hãng không cho phép. Tổ đấu dây cùng cách nối đất quyết định các mức điện áp khả dụng.
Đối với nguồn ba pha cân bằng, S(VA)=√3 × Udây(V) × Idây(A). Do đó I = S/(√3×U). Vì S đã là công suất biểu kiến, không đưa cosφ thêm vào công thức này khi đổi kVA sang dòng. Cosφ hoặc PF mới cần thiết nếu biết công suất tác dụng kW và muốn suy ra kVA.
Với đầu ra 200V ba pha: Ira=30.000/(1,732×200)≈86,6A. Với đầu vào 380V ba pha: Ivào,lý tưởng=30.000/(1,732×380)≈45,6A. Dòng vào thực tế còn phụ thuộc tổn hao, điện áp và trạng thái tải; dòng khởi động biến áp và dòng khởi động của phụ tải có thể cao hơn nhiều so với số danh định.
| Vị trí đo hoặc trường hợp giả định | Điện áp dây | Dòng ở mức 30kVA |
|---|---|---|
| Đầu vào ba pha | 380V | ≈45,6A lý tưởng |
| Đầu ra ba pha | 200V | ≈86,6A |
| Đầu ra ba pha khác nếu model có nấc phù hợp | 220V | ≈78,7A |
| Phép chia một pha 30kVA/200V | 200V | 150A, KHÔNG áp cho toàn máy ba pha |
Hàng cuối chỉ nhằm minh họa lỗi thường gặp: lấy công thức một pha để tính tổng kVA của biến áp ba pha. Không sử dụng 150A làm định mức dòng một dây đầu ra của máy ba pha 30kVA/200V khi tải cân bằng. Người thiết kế còn cần xác nhận đường dòng ở từng cuộn và cấu trúc cấp tải.
Không mặc định. 30kVA là công suất biểu kiến. Nếu tải điện có công suất tác dụng đầu vào 24kW và PF=0,8, công suất biểu kiến tương ứng 30kVA trong phép tính sơ bộ. Một tải 30kW có PF=0,8 cần khoảng 37,5kVA ở trạng thái ổn định, chưa xét dòng khởi động hoặc các yêu cầu giảm tải của máy biến áp.
Với motor, công suất 30kW trên nhãn thường là công suất cơ ra trục chứ không phải công suất điện đầu vào. Nếu hiệu suất motor giả định 90% và PF=0,85, công suất điện tác dụng đầu vào khoảng 33,3kW, từ đó công suất biểu kiến khoảng 39,2kVA khi chạy đủ tải. Đó là chưa xét xung khởi động. Vì vậy không được kết luận máy biến áp 30kVA cấp được motor 30kW chỉ vì hai nhãn cùng có số 30.
Nếu motor dùng biến tần hoặc khởi động mềm, đặc tính dòng ở đầu vào của hệ thống còn tùy thiết bị điều khiển, bộ chỉnh lưu và cách vận hành. Không được áp một tỷ lệ cố định giữa dòng chạy và dòng khởi động cho mọi công nghệ. Cần đọc nhãn motor, biến tần, sơ đồ nguồn và giới hạn của máy biến áp.
Trong thiết kế tự ngẫu, các phía có phần cuộn dây dùng chung nên có liên hệ điện giữa nguồn và tải. Ở một số tỷ số điện áp, giải pháp này có thể gọn và tiết kiệm vật liệu. Tuy nhiên, không tạo cách ly galvanic giữa hai phía và không thể dùng thay biện pháp bảo vệ chống giật khi thiết kế yêu cầu cách ly.
Biến áp cách ly đúng cấu trúc có cuộn sơ cấp và thứ cấp tách biệt, đáp ứng yêu cầu cách ly điện theo thiết kế. Nhưng không nên gọi nó là “chống giật tuyệt đối” hoặc mặc định có tính năng lọc mọi nhiễu/sét. An toàn phụ thuộc kết cấu cuộn, cấp cách điện, nối đất, bảo vệ quá dòng, che chắn và phương án sử dụng đầu ra.
Việc chọn tự ngẫu hay cách ly phụ thuộc hướng dẫn của thiết bị tải, yêu cầu môi trường, tiêu chuẩn áp dụng, kích thước và bài toán bảo vệ. Nếu máy CNC có hướng dẫn yêu cầu nguồn cách ly hoặc cấu hình trung tính riêng, cần tuân theo tài liệu đó. Bài nguồn 3 pha 200V cho máy CNC Nhật có thêm các kiểm tra điện áp điều khiển và tần số.
Máy biến áp thụ động thông thường không đổi 50Hz thành 60Hz. Sau khi hạ từ 380V xuống 200V, tần số đầu ra vẫn theo tần số đầu vào, thường là 50Hz. Nếu động cơ hoặc thiết bị chỉ được hãng cho phép 60Hz, đổi đúng điện áp chưa đủ bảo đảm vận hành phù hợp.
Khác biệt tần số có thể ảnh hưởng tốc độ động cơ cảm ứng, mômen, từ thông, nhiệt và thời gian đáp ứng các bộ phận phụ thuộc tần số. Một số bộ nguồn điều khiển và biến tần chấp nhận 50/60Hz, một số khác không. Muốn kết luận cần đọc đúng tem INPUT, sơ đồ, tài liệu máy và khuyến nghị của nhà sản xuất.
Trước hết phải lập bảng tải của từng motor và các thiết bị phụ. Ghi công suất trục, hiệu suất, PF, dòng định mức, dòng khởi động, phương pháp khởi động và tỷ lệ hoạt động đồng thời. Không đơn giản cộng công suất trục theo kW rồi chọn biến áp có cùng số kVA. Hệ thống có bộ gia nhiệt và nguồn xung cũng cần xem dạng dòng RMS và biến động tải.
Ví dụ có hai motor 7,5kW vận hành luân phiên, một motor khác 5,5kW chạy liên tục và tải phụ 2kW. Phải xác định motor nào đang chạy đúng lúc motor lớn nhất khởi động, chứ không mặc nhiên cộng toàn bộ dòng khởi động của tất cả motor cùng một thời điểm. Đồng thời đừng coi thiết bị luôn hoạt động luân phiên nếu thực tế công nghệ có chế độ khẩn cấp khởi động đồng thời.
Ở những tải thay đổi đột ngột như máy ép, máy nén hoặc motor tải nặng, quan trọng là khả năng giữ điện áp dưới biến động, mức sụt áp cho phép và chịu quá tải ngắn hạn của máy biến áp. Công suất danh định 30kVA chưa đủ thông tin để đánh giá điều đó.
Một máy biến áp ba pha có thể sử dụng nhiều tổ đấu dây khác nhau. Chữ Y, D, N và chỉ số góc pha trên nhãn cho biết các cấu trúc nối dây và độ lệch pha danh định. Nếu hệ có tải 200V một pha, cần xác định đúng điểm lấy điện, khả năng có N và giới hạn công suất nhánh. Không tự nối hai đầu bất kỳ dựa vào màu dây.
Ngay cả khi tổng tải chưa đạt 30kVA, một cuộn hoặc một nhánh có thể quá dòng nếu phân phối tải không cân bằng. Khi đó cần đo dòng L1/L2/L3, điện áp dây và cả dòng trung tính nếu tồn tại. Không được suy ra “còn dư kVA” là mọi cuộn còn dư công suất như nhau.
Nếu nguồn ba pha 380V thực tế sụt còn 350V, điện ra của biến áp thụ động tỷ số cố định có thể sụt tương ứng, chưa kể sụt áp khi mang tải. Máy biến áp thông thường không tự ổn định đầu ra chính xác 200V trong mọi điều kiện. Nếu tải yêu cầu nguồn trong dải hẹp, cần đánh giá biến động nguồn và giải pháp ổn định điện áp độc lập phù hợp.
Không dùng biến áp để chữa nguyên nhân cáp nguồn quá nhỏ hoặc đầu nối lỏng. Những yếu tố này cần khảo sát, khắc phục để giảm rủi ro quá nhiệt. Nếu kết hợp ổn áp và biến áp, phải xét dòng phía trước, phía sau, tải và bảo vệ theo sơ đồ, không mặc định thiết bị nào cũng có thể nối nối tiếp mà không ảnh hưởng điều kiện vận hành.
Không nếu đang hỏi dòng dây định mức ba pha cân bằng. Công thức ba pha cho kết quả khoảng 86,6A. Số 150A là phép chia một pha 30.000VA/200V, không dùng thay dòng ba pha.
Không mặc định. Cần tính công suất điện đầu vào từ công suất trục, hiệu suất, PF, khởi động và giới hạn của máy.
Không. Biến áp thụ động thông thường không đổi tần số, dù điện áp đã chuyển đúng 200V.
Chỉ khi thiết bị cho phép đầu vào 200V và các thông số tương ứng. Không được mặc định 200V là phù hợp với mọi máy ghi 220V.
Kết luận: Với biến áp 3 pha 30kVA 380V ra 200V, dòng dây ra lý thuyết gần 86,6A và dòng vào lý tưởng 45,6A ở tải cân bằng. Cần xác nhận đúng loại điện áp, PF, dòng khởi động, cách ly, tần số và bảo vệ trước khi mua.
Để được tư vấn, hỗ trợ và đặt hàng quý khách hàng vui lòng liên hệ địa chỉ dưới đây:
Với định hướng xây dựng nội dung chính xác, dễ hiểu và hữu ích, Mạnh thường xuyên nghiên cứu thông số sản phẩm, tài liệu kỹ thuật và nhu cầu thực tế của người sử dụng để cung cấp những thông tin có giá trị, giúp khách hàng dễ dàng lựa chọn sản phẩm và giải pháp phù hợp.