MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Máy phát điện xoay chiều một pha
Máy phát điện xoay chiều một pha là một thiết bị để biến đổi cơ năng thành điện năng, hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ [từ thông qua cuộn dây thay đổi sinh ra suất điện động cảm ứng].
Cấu tạo máy phát điện xoay chiều một pha gồm hai bộ phận
- Phần cảm: là nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện để tạo ra từ trường
- Phần ứng: là các cuộn dây để sinh ra dòng điện
- Một trong hai bộ phận trên có thể là bộ phận đứng yên [stato] hoặc quay [rôto]
Với máy phát điện có công suất lớn thì rôto là phần cảm - gồm nhiều cặp cực, còn stato là phần ứng - gồm nhiều cuộn dây nối tiếp.
Hoạt động: Giả sử máy phát điện có \[p\] cặp cực, sẽ có \[2p\] cuộn dây tương ứng. Rôto quay đều với tốc độ \[n\] [vòng/s]. Khi đó, điện áp xoay chiều sinh ra có:
- Suất điện động cực đại: \[\boxed{E_0=\omega.N.BS}\]
- \[\omega=2\pi.f\]
- \[N\] là tổng số vòng dây, \[N=2p.N_0\][\[N_0\] là số vòng dây của một cuộn]
- \[B\] là cảm ứng từ của nam châm [đơn vị T - testla]
- \[S\] là tiết diện của vòng dây [đơn vị m2]
- \[B.S\] là từ thông cực đại qua một vòng dây.
- Tần số: \[\boxed{f=n.p}\]
2. Máy phát điện xoay chiều ba pha
- Gồm hai bộ phận chính:
- Stato: Ba cuộn dây giống hệt nhau, đặt lệch 1200 trên một khung tròn.
- Rôto: Là một nam châm điện có thể quay quanh trục của nó.
- Hoạt động
- Khi rôto quay đều với tốc độ góc \[\omega\], sinh ra 3 điện áp xoay chiều ở 3 cuộn dây đôi một lệch nhau \[120^0=\dfrac{2\pi}{3} rad\]
- Biểu thức: \[\begin{cases} e_1=E_0\sin[\omega t]\\ e_2=E_0\sin[\omega t+\dfrac{2\pi}{3}]\\ e_2=E_0\sin[\omega t-\dfrac{2\pi}{3}]\\ \end{cases}\]
- Điện áp này đặt vào mạch ngoài như nhau sẽ tạo ra ba dòng điện đôi một lệch pha \[\dfrac{2\pi}{3} \], gọi là dòng xoay chiều ba pha.
3. Cách mắc mạch ba pha
Đối với máy phát điện, hiện nay chỉ có một cách mắc hình sao: 3 đầu dây \[B_1,B_2,B_3\] chập lại tạo thành dây trung hòa; 3 dây pha là: \[A_1,A_2,A_3\].
- Điện áp giữa dây pha với dây trung hòa là: \[U_d\]
- Điện áp giữa hai dây pha là: \[U_p\]
- Mối liên hệ: \[U_d=\sqrt{3}U_p\]
Đối với tải tiêu thụ, có 2 cách mắc: Theo hình sao hoặc theo hình tam giác.
- Tải tiêu thụ mắc hình sao
Điện áp ở mỗi tải tiêu thụ bằng \[U_p\]
- Tải tiêu thụ mắc hình tam giác
Điện áp ở mỗi tải tiêu thụ bằng \[U_d=\sqrt{3}U_p\]
Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều
Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: Khi từ thông qua một vòng dây biến thiên điều hòa, trong vòng dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng xoay chiều.
1. Máy phát điện xoay chiều một pha
* Khái niệm: là máy tạo ra một suất điện động xoay chiều hình sin.
* Cấu tạo
Máy phát điện xoay chiều 1 pha [còn gọi là máy dao điện] gồm 2 phần chính:
+ Phần cảm: Là nam châm dùng để tạo ra từ trường. Nam châm của phần cảm có thể là nam châm vĩnh cữu hoặc nam châm điện.
+ Phần ứng: Là khung dây dẫn dùng để tạo ra dòng điện.
Một trong hai phần cảm và phần ứng đứng yên, phần còn lại quay, bộ phận đứng yên gọi là stato, bộ phận quay gọi là rôto.
Từ thông qua mỗi cuộn dây biến thiên tuần hoàn với tần số \[f = np\] trong đó: n [vòng/s], p: số cặp cực.
Nếu N [vòng/phút] thì tần số \[f = \dfrac{{Np}}{{60}}\]
2. Máy phát điện xoay chiều ba pha
* Khái niệm: Là máy tạo ra ba suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau \[2 \pi\]/3.
*Cấu tạo:
+ Stato: là 3 cuộn dây giống nhau gắn cố định trên một đường tròn lệch nhau một góc 1200
+ Roto: là một nam châm có thể quay quanh một trục cố định với tốc độ quay không đổi là \[\omega \]
Khi đó trên 3 cuộn dây xuất hiện 3 dòng điện xoay chiều có cùng tần số góc \[\omega \], cùng biên độ nhưng lệch pha nhau góc 1200, dòng điện sinh ra từ máy phát điện xoay chiều ba pha gọi là dòng ba pha.
Cấu tạo bên trong của máy phát điện xoay chiều 3 pha:
Mắc hình sao: \[{U_d} = \sqrt 3 {U_p},{I_d} = {I_p}\]
Mắc hình tam giác: \[{U_d} = {U_p},{I_d} = \sqrt 3 {I_p}\]
Công suất của dòng điện 3 pha: \[P = 3{U_p}{I_p}{\rm{cos}}\varphi {\rm{ }}\]
* Ưu điểm của dòng điện 3 pha:
+ Truyền tải điện năng bằng dòng 3 pha tiết kiệm được nhiều dây dẫn.
+ Máy phát điện 3 pha có cấu tạo đơn giản, dòng 3 pha được sử dụng rộng rãi cho các động cơ chạy điện 3 pha được sử dụng ở hầu hết các nhà máy sản xuất, xí nghiệp.
Video mô phỏng về máy phát điện - động cơ điện
Sơ đồ tư duy về máy phát điện xoay chiều - Vật lí 12
Máy phát điện là phát minh vô cùng thông minh của con người, giải quyết vấn đề khi nguồn điện lưới quốc gia gặp trục trặc. Thị trường hiện nay có vô số các dòng máy phát điện khác nhau, trong đó có máy phát điện xoay chiều 1 pha. Dòng máy phát điện này hoạt động như thế nào? Có cấu tạo ra sao? Các ứng dụng thực tế? Hãy cùng với điện máy Yên Phát tìm hiểu ở bài sau bạn nhé.
Máy phát điện có tác dụng vô cùng quan trọng khi điện lưới gặp vấn đề
Máy phát điện xoay chiều 1 pha được hiểu là gì?
Theo lý thuyết dòng điện một pha hay còn gọi là dòng điện xoay chiều 1 pha là dòng điện có cường độ biến đổi tuần hoàn với một chu kỳ nhất định. Dòng điện một chiều có thể được biến đổi từ dòng hai chiều dựa vào các thiết bị chuyển đổi, bộ chuyển đổi có tên là mạch điện tử [bộ nghịch lưu] sử dụng các thyristor.
Máy phát điện một chiều hay máy phát điện 1 pha ứng dụng nguyên lý trên và được sử dụng cung cấp nguồn điện cho các thiết bị chạy nguồn 1 pha tạo ra dòng điện ổn định.
Máy phát điện xoay chiều 1 phatạo ra dòng điện xoay chiều và có tốc độ biến thiên liên tục
Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều 1 pha
Phần lớn các dòng máy phát điện xoay chiều 1 pha thường có cấu tạo khá đơn giản. Bộ phận chính của máy phát điện công nghiệp này gồm có phần cảm và phần ứng.
Phần cảm
Đây là bộ phận được cấu thành từ nam châm, nam châm được sử dụng có thể là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu đều có thể được. Bộ phận này có vai trò vô cùng quan trọng, giúp máy phát điện tạo ra lực từ trường. Lực từ trường có mạnh hay không phụ thuộc vào cách mắc xen kẽ các nam châm nối tiếp nhau.
Trong thực tế, động cơ của máy phát điện xoay chiều 1 pha sẽ được làm từ nam châm điện để có thể sinh công suất mạnh hơn. Bộ nam châm điện là cuộn dây từ trường và lõi dẫn từ nối lại với nhau.
Phần cảm của máy phát điện xoay chiều một pha
Phần ứng
Ngoài phần động thì phần ứng cũng vô cùng quan trọng. Phần này được làm từ các khung dây hoặc các cuộn dây có tính chất giống nhau. Các sợi dây khi đó được xếp gần, quấn sát, chồng thành nhiều lớp. Bộ phận này càng làm tỉ mỉ thì suất điện động tạo ra càng tốt, việc vận hành máy phát điện sẽ được trơn tru hơn.
Phần ứng của máy phát điện xoay chiều một pha
Trong cấu tạo máy phát điện xoay chiều 1 pha có Roto và Stato, phụ thuộc vào công suất của từng model máy thì phân chia giữa hai phần này sẽ có một số điểm khác nhau. Với máy phát điện có công suất nhỏ thì phần nam châm sẽ là Stato và phần cuộn dây là Roto. Đối với những dòng máy có công suất lớn hơn thì hai bộ phận trên có thể sẽ trao đổi ngược lại với nhau.
Khi roto quay sẽ suất điện động xoay chiều kéo theo đó dòng điện được sinh ra trong phần ứng có tần số f = pn. Một ví dụ đơn giản, nếu máy phát điện quay 600 vòng/phút có 5 đôi cực, tương đương với đó nó sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều có tần số f=pn/60= 50Hz.
Không giống với máy 3 pha, máy phát điện xoay chiều 1 pha có Roto và Stato khác nhau, phụ thuộc vào công suất của từng model máy. Với máy công suất nhỏ thì phần nam châm sẽ là Stato và cuộn dây là phần Roto. Đối với những dòng máy có công suất lớn hơn thì chức năng của hai bộ phận này sẽ trao đổi ngược lại với nhau.
Khi roto quay sẽ suất điện động xoay chiều sinh ra trong phần ứng có tần số f = pn. Ví dụ một máy phát điện nếu quay 600 vòng/phút có 5 đôi cực, sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều với tần số f=pn/60= 50Hz.
Máy phát điện 1 pha xoay chiều có nguyên lý hoạt động ra sao?
Máy phát điện một pha hoạt động rất đơn giản dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ trong vật lý. Khi bộ phận Roto quay sẽ sinh ra một suất điện động tương ứng biến thiên trong mạch. Từ đó máy sẽ sinh ra dòng điện cung cấp cho các loại máy móc sử dụng.
Nguyên lý hoạt động của dòng máy phát điện 1 pha xoay chiều
Máy phát điện xoay chiều 1 pha có những ưu nhược điểm gì?
Đối với bất kỳ một thiết bị nào cũng sẽ có những ưu điểm và hạn chế riêng. Và máy phát điện 1 pha cũng vậy, dưới đây là một số ưu - nhược điểm của thiết bị phát điện này.
Ưu điểm
Ưu điểm lớn nhất của động cơ 1 pha chính là khả năng đồng bộ. Động cơ 1 pha không những có khả năng tự điều chỉnh tốc độ, độ rộng, phạm vi một cách chính xác. Bên cạnh đó, máy có cấu trúc mạch được thiết kế khá đơn giản nhưng lại đạt được chất lượng khá tốt.
Nhược điểm
Tuy nhiên, máy phát điện xoay chiều 1 pha có hệ thống cổ góp, chổi than và cấu thành từ hệ thống trượt trên vành, dễ bị ăn mòn nên khả năng vận hành không thực sự đáng tin cậy. Thiết bị không phù hợp sử dụng trong các môi trường rung chấn, rất dễ gây ra hiện tượng cháy nổ.
Các ứng dụng tuyệt vời của máy phát điện trong cuộc sống
Thông thường, máy phát điện 1 pha thường hoạt động với công suất thấp. Chính vì thế mà dòng máy này được sản xuất với mục đích chính là phục vụ nhu cầu sinh hoạt; được sử dụng phổ biến tại các hộ gia đình, hay các cửa hàng kinh doanh nhỏ lẻ, cung cấp nguồn điện dự phòng cho các thiết bị tải điện có công suất nhỏ như: Tivi, tủ lạnh, quạt điện, bóng đèn, máy giặt, điều hòa gia đình,...
Máy phát điện xoay chiều một pha phù hợp sử dụng cho các thiết bị điện có công suất tải nhỏ
Địa chỉ mua máy phát điện xoay chiều 1 pha uy tín
Điện máy Yên Phát là đơn vị chuyên nhập khẩu, phân phối các dòng máy vệ sinh công nghiệp nói riêng và máy phát điện nói chung được khách hàng đánh giá cao. Các sản phẩm cam kết 100% chính hãng, nguyên đai, nguyên kiện, có đầy đủ giấy tờ chứng nhận chất lượng và nguồn gốc xuất xứ.
Máy phát điện công nghiệp được cung cấp bởi Yên Phát đều là sản phẩm đến từ các thương hiệu máy phát điện nổi tiếng trên thế giới như: Máy phát điện cummins, kama, kipor, Honda,... Tất cả những tổ máy phát điện có mặt tại Yên Phát đều vượt qua các yêu cầu kiểm định nghiêm ngặt về tiêu chuẩn điện, động lực, khí thải; thân thiện với môi trường, đảm bảo an toàn đối với người sử dụng. Bên cạnh đó, là rất nhiều những dòng máy phát điện gia đình tốt nhất mà các bạn nên có trong ngôi nhà để đảm bảo nguồn điện gia đình luôn được dự phòng.
Để được tư vấn lựa chọn sản phẩm tốt, phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình, quý khách có thể liên hệ qua số hotline, hoặc đến trực tiếp văn phòng giao dịch để được nhân viên hỗ trợ tư vấn cụ thể. Với sự tận tâm, nhiệt huyết, giàu kinh nghiệm, tư vấn viên sẽ giúp khách hàng lựa chọn được sản phẩm tốt nhất về giá và chất lượng.
Liên hệ ngay điện máy Yên Phát để sở hữu sản phẩm máy phát điện chính hãng với giá ưu đãi
Trên đây là thông tin về máy phát điện xoay chiều 1 pha, hy vọng sẽ giúp quý vị và các bạn có thêm hiểu biết về thiết bị này. Bên cạnh đó, chúng tôi khuyến cáo khách hàng trước khi mua máy nên tìm hiểu kỹ và lựa chọn một đơn vị phân phối uy tín. Điều này sẽ giúp quý vị lựa chọn được máy phát điện phù hợp và tốt nhất.