Máy phát điện xoay chiều là gì?

Máy phát điện xoay chiều là gì?

Từ việc bật một công tắc để hâm nóng một bữa ăn nhẹ trong lò vi sóng.Làm thế nào để cung cấp điện vào nhà của bạn? Câu trả lời cho điều này là máy phát điện xoay chiều. Nhưng bạn đã thấy máy phát điện xoay chiều hoạt động chưa? Và bạn có biết cơ chế đằng sau nó như thế nào không? Vâng, hãy để chúng tôi nghiên cứu điều này chi tiết hơn.

Định nghĩa máy phát điện xoay chiều là gì?

  • Máy phát điện là một loại máy biến đổi năng lượng cơ học có sẵn thành năng lượng điện. Nó hoạt động dựa trên nguyên tắc của Định luật Cảm ứng Điện từ Faraday. Chuyển động của một vật dẫn trong từ trường đều làm thay đổi từ thông liên kết với cuộn dây; do đó tạo ra một emf. EMF được tạo ra phụ thuộc vào số vòng của cuộn dây phần ứng; cường độ từ trường và tốc độ của trường quay.
  • Năng lượng điện được tạo ra có dạng sóng đầu ra hình sin dòng điện xoay chiều. Cơ năng thường được cung cấp bởi tua bin nước, hơi nước; tua bin khí và động cơ đốt.

Máy phát điện xoay chiều là gì

Các bộ phận của máy phát điện xoay chiều là gì?

Một máy phát điện xoay chiều gồm hai cực tức là cực bắc và cực nam của nam châm để ta có từ trường đều.

Các thành phần khác nhau của máy phát điện xoay chiều là:

 

  • Từ trường mạnh
  • Phần ứng
  • Prime Mover
  • Rotor
  • Stator
  • Vòng trượt

Ở đây, chúng tôi đã nêu mục đích của từng thành phần:

Cấu tạo máy phát điện xoay chiều

  • Từ trường mạnh

Trường bao gồm các cuộn dây dẫn nhận điện áp từ nguồn và tạo ra từ thông. Từ thông trong trường cắt phần ứng sinh ra từ thông. Điện áp này là điện áp đầu ra của máy phát điện xoay chiều.

  • Prime Mover

Thành phần được sử dụng để điều khiển máy phát điện xoay chiều được biết đến như một động cơ chính. Động cơ chính có thể là động cơ diesel, tuabin hơi nước hoặc động cơ.

  • Rotor

Thành phần quay của máy phát điện được gọi là rôto. Động cơ chính của máy phát dẫn động rôto. Dựa trên loại máy phát, thành phần này có thể là phần ứng hoặc trường. Rôto sẽ là phần ứng nếu đầu ra điện áp được tạo ra ở đó; rôto sẽ là trường nếu kích thích trường được đặt ở đó.

  • Stator

Stato của máy phát điện xoay chiều là phần đứng yên. Là rôto, thành phần này có thể là phần ứng hoặc trường, tùy thuộc vào loại máy phát điện. Stato sẽ là phần ứng nếu đầu ra điện áp được tạo ra ở đó; stator sẽ là trường nếu kích thích trường được áp dụng ở đó.

  • Vòng trượt

Đây là các kết nối điện được sử dụng để truyền điện đến và đi từ rôto của máy phát điện xoay chiều. Chúng thường được thiết kế để dẫn dòng điện từ thiết bị tĩnh sang thiết bị quay.

Hoạt động của máy phát điện xoay chiều? 

  • Khi phần ứng quay giữa các cực của nam châm theo trục vuông góc với từ trường; từ thông liên kết với phần ứng thay đổi liên tục. Do đó, một emf được cảm ứng trong phần ứng. Điều này tạo ra một dòng điện qua điện kế và các vòng trượt và chổi than.
  • Điện kế giao động giữa các giá trị âm và dương
  • Cuộn dây được quay trong từ trường để tạo ra từ trường mạnh. Khi cuộn dây ở một phía di chuyển lên trong từ trường; một emf được cảm ứng theo một hướng. 
  • Khi tiếp tục quay của cuộn dây và mặt này của cuộn dây di chuyển xuống; và mặt khác của cuộn dây chuyển động lên; một emf được cảm ứng theo hướng ngược lại. 
  • Quy tắc bàn tay phải của Fleming được sử dụng để xác định hướng của emf cảm ứng. Quá trình này lặp lại trong mỗi chu kỳ và emf được tạo ra là loại xen kẽ.

Nguyên lý hoạt động máy phát điện xoay chiều

Máy phát điện xoay chiều 3 pha?

Trong hệ thống cung cấp điện ba pha đối xứng, ba dây dẫn mang dòng điện xoay chiều có cùng tần số và biên độ điện áp so với quy chiếu chung nhưng lệch pha nhau một phần ba chu kỳ. Tham chiếu chung thường kết nối với đất và thường kết nối với dây dẫn mang dòng trung tính.

Các loại máy phát điện xoay chiều

Thường có hai loại:

Máy phát điện không đồng bộ

Máy phát điện không đồng bộ còn được gọi là máy phát điện cảm ứng. Trong loại máy phát điện này, sự trượt giúp rôtor quay. Rotor luôn cố gắng để phù hợp với tốc độ đồng bộ của stator nhưng không thành công. Nếu rôto phù hợp với tốc độ đồng bộ của stato; vận tốc tương đối sẽ trở thành 0 và do đó rôto không chịu mômen. Chúng thích hợp để chạy các tuabin gió.

Máy phát điện đồng bộ

Máy phát điện đồng bộ là loại máy phát điện xoay chiều quay với tốc độ đồng bộ. Nó hoạt động trên nguyên tắc của định luật Faraday về cảm ứng điện từ – một emf được cảm ứng khi một cuộn dây quay trong một từ trường đều. Chúng chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy điện để tạo ra điện áp cao.

Ưu nhược điểm của máy phát điện xoay chiều là gì?

 

  • Ưu điểm của máy phát điện xoay chiều so với máy phát điện 1 chiều

 

  • Điện áp đầu ra lấy trực tiếp từ phần ứng (không qua chổi than hoặc vòng trượt).
  • Kích thước liên kết truyền có thể mỏng hơn do tính năng nâng cấp.
  • Tổn thất tương đối ít hơn so với máy phát điện 1 chiều.
  • Kích thước của máy phát điện xoay chiều tương đối nhỏ hơn máy phát điện 1 chiều.

Nhược điểm:

  • Nếu tạo ra nguồn điện xoay chiều với quy mô lớn bằng máy phát điện xoay chiều; thì có thể cực kỳ nguy hiểm.
  • Dòng điện chạy qua cuộn dây máy phát và máy biến áp sinh ra nhiệt điện trở. Nhiệt này có thể làm hỏng lớp cách nhiệt và gây hỏa hoạn.

Câu hỏi dành cho bạn

Câu 1: Cần thay thế gì để chuyển đổi máy phát điện xoay chiều thành máy phát điện một chiều?

 

  1. Phần ứng với cuộn dây
  2. Nam châm lõm với nam châm móng ngựa
  3. Vòng trượt có vòng chia
  4. Tất cả những điều trên

Đáp án: C. Các vòng trượt trong máy phát điện xoay chiều duy trì mối liên hệ giữa rôto chuyển động và rôto đứng yên. Dẫn đến dòng điện trong vòng biến thiên tuần hoàn; làm cho nó trở thành dòng điện xoay chiều. Tuy nhiên, máy phát điện một chiều bao gồm các vòng chia; làm cho dòng điện thay đổi hướng sau mỗi nửa vòng quay mà không gây ra sự thay đổi hướng của dòng điện.

 

Câu 2. Điều gì xác định tần số của xoay chiều do máy phát điện tạo ra?

 

  1. Số vòng quay của cuộn dây trong một giây
  2. Tốc độ quay của cuộn dây
  3. Cả A và B
  4. Không có cái nào ở trên

Đáp án: C. Một tần số xoay chiều, v = w / 2π, trong đó w là tốc độ quay.

Câu 3. Sự khác nhau giữa máy phát điện xoay chiều và máy phát điện một chiều?

Đáp án: Trong máy phát điện xoay chiều, dòng điện đổi chiều tuần hoàn để trở thành dòng điện xoay chiều. Trong máy phát điện một chiều, dòng điện chạy theo một hướng.

Cám ơn các bạn đã xem bài viết này nhé. Bài viết tham khảo : Tụ điện hạ thế là gì?

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *