NGUỒN ĐIỆN XOAY CHIỀU

NGUỒN ĐIỆN XOAY CHIỀU

       1.Máy phát điện xoay chiều 1 pha

Sơ đồ cấu tạo máy phát điện xoay chiều 1 pha

• Cấu tạo: Gồm 2 phần là rô to và stato
• Rô to là phần ứng (hoặc phần cảm)
• Stato là phần cảm (hoặc phần ứng)
• Nguyên lý làm việc

Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Nam châm được cố định trên trục cơ, nhờ lực kéo hỗ trợ bên ngoài làm cho nam châm quay. Khi từ trường của nam

châm chui qua các vòng dây vuông góc, ta có được điện áp lớn nhất. Khi nam châm nằm ngang, từ trường của nam châm không qua các vòng dây nên điện áp bằng không. Khi nam châm quay 1 góc 270⁰, ta có được điện áp lớn nhất nhưng ngược pha dòng điện ở góc 90⁰ ban đầu. Nam châm cứ quay 1 góc 360⁰ ta sẽ được 2 đầu dây AB, một dòng điện xoay chiều hình sin. Lấy thời gian (t) làm chuẩn, nam châm cứ quay được 1 vòng 360⁰ ta được 1 hình sin gọi là tần số (f). Nguồn điện xoay chiều ở Việt Nam sử dụng tần số f = 50 Hz

• Rô to được máy nổ diezen kéo trục cơ được gọi là máy phát điện diezen
• Dùng tua bin sức nước kéo gọi là thuỷ lực
• Dùng hơi nước đun bằng than đá tạo ra áp suất lớn đẩy tua bin quay gọi là nhiệt điện
• Dùng sức nóng của hạt nhân tạo ra áp lực đẩy tua bin quay gọi là máy phát điện nguyên tử
• Đối với máy phát điện công suất lớn, rô to phải là nam châm điện
• 

a, Máy phát điện xoay chiều 3 pha

Sơ đồ cấu tạo máy phát điện 3 pha

Máy phát điện 3 pha nguyên lý làm việc giống như máy phát điện 1 pha. để tăng hiệu suất, máy phát điện 3 pha được sử dụng 3 cuộn dây Ax, By, Cz đặt ở trong stato hình trụ rỗng. Hình trụ là loại phe dẫn từ bằng kim loại tổng hợp dẫn từ tốt hơn không khí nhiều lần, được cấu tạo bằng những lá thép mỏng dẫn từ, có độ dày d = 0,3 ÷ 0,5 mm ghép khít lại với nhau thành một hình trụ.

Máy phát điện 3 pha đấu hình sao

AO, BO, CO là các điện áp pha Up = 220V được sử dụng trong điện dân dụng

AB, BC, CA là các điện áp dây Ud = 380V được sử dụng trong điện công nghiệp

Ud =  Up, Up =

Động cơ 3 pha đấu hình sao gồm có 4 dây dẫn, 3 đầu đầu A, B, C là 3 dây lửa. 3 đầu cuối x, y, z đấu chung với nhau và nối với cọc tiếp đất gọi là dây trung tính (dây mát, dây đất)

Tác dụng của dây trung tính: Dây trung tính là điểm cuối của 3 cuộn dây đấu chung với nhau và đấu ra cọc tiếp đất. Các nguồn điện đều có 2 cực, khi sử dụng 2 cực của 2 cuộn dây AB, BC, AC là điện của 2 cuộn dây cộng lại được gọi là Ud = 380V được sử dụng trong công nghiệp. nhờ dây trung tính ta lấy ra được 2 cực là Ax, By, Cz, 2 cực sử dụng điện áp của 1 dây nên được gọi là Up = 220V sử dụng cho điện dân dụng. nhờ dây trung tính ta mới có điện dân dụng Up = 220V. nhờ dây trung tính để cân bằng pha, phân chia phụ tải của 3 pha với dây trung tính làm cho công suất của 3 pha không bị lệch pha.

U_max = U_hd

Đồ thị dòng điện 3 pha

Quan sát đồ thị ta có 3 dòng điện A, B, C lệch pha nhau 120⁰ độ điện. Dòng điện luôn biến đổi theo hình sin nên rất khó xác định được công suất của nguồn. Vì vậy ta phải sử dụng U_hd, U_hd được tính bằng cách so sánh nhiệt độ giữa điện 1 chiều và xoay chiều. Sử dụng dòng điện 1 chiều đun sôi 1 lít nước khi dòng điện chạy qua cùng một dây dẫn, cùng thời gian, toả ra cùng một nhiệt lượng bằng nhau. Kết quả là U_max = U_hd

Trong thực tế, tất cả các thiết bị sử dụng nguồn 220V phải tính sức chịu đựng là U_max. VD điện áp thường dùng Up = 220V, Ud = 380V đó là U_hd. Từ U_hd ta tính ra U_max theo công thức trên

Quan hệ tần số

Hệ số: K =  . U_ng

Khi sử dụng nguồn điện khác tần số, ta có thể sử dụng công thức trên để tính điện áp sử dụng. VD khi mang máy, quạt điện từ Châu Âu về Việt Nam

U_sd =  .110 = 132 (V)

Muốn sử dụng thiết bị phát huy hết công suất phải sử dụng điện áp 132V

BÀI VIẾT THÁNG 03/2024 – THẦY TRẦN XUÂN HÒA

* CHÍNH SÁCH HỖ TRỢ HỌC SINH