Máy phát điện xoay chiều SVIP

I. Máy phát điện xoay chiều một pha

Máy phát điện xoay chiều một pha được cấu tạo bởi hai bộ phận chính:

• Phần cảm (rôto) tạo ra từ thông biến thiên bằng các nam châm quay. Đó là một vành tròn (trục quay \(\Delta\)), trên gắn các nam châm (\(2p\) cực nam châm gồm \(p\) cực nam và \(p\) cực bắc) mắc xen kẽ nối tiếp nhau, quay tròn quanh trục \(\Delta\) với tốc độ \(n\) vòng/giây. 
• Phần ứng (stato) gồm các cuộn dây giống nhau, cố định trên một vòng tròn. Khi rôto quay, từ thông qua mỗi cuộn dây của stato biến thiên tuần hoàn với tần số: \(f=pn\). Do đó trong mạch một suất điện động xoay chiều hình \(\sin\) cùng tần số​ \(f\).

Ở các nhà máy nhiệt điện, các rôto của máy phát điện có tốc độ quay lớn: 1500-3000 vòng/phút.

Ở các nhà máy thủy điện, rôto có tốc độ quay nhỏ hơn: khoảng vài trăm vòng/phút.

II. Máy phát điện xoay chiều ba pha

1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

Máy phát điện xoay chiều ba pha tạo ra ba suất điện động xoay chiều hình \(\sin\) cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau \(\dfrac{2\pi}{3}\). 

Máy phát điện xoay chiều ba pha gồm có:

• Ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên một vành tròn tại ba vị trí đối xứng.
• Một nam châm có thể quay quanh trục với tốc độ góc \(\omega\) không đổi. 

Khi nam châm quay, từ thông qua mỗi cuộn dây là ba hàm số \(\sin\) của thời gian, cùng tần số góc \(\omega\), cùng biên độ và lệch nhau \(\dfrac{2\pi}{3}\).  Do đó, trong ba cuộn dây xuất hiện ba suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau \(\dfrac{2\pi}{3}\). 

2. Cách mắc mạch ba pha

Mắc hình sao: Ba điểm đầu của ba tải được nối với ba mạch bằng ba dây dẫn, gọi là dây pha. Ba điểm cuối nối chung với nhau trước rồi nối với ba mạch ngoài bằng một dây dẫn gọi là dây trung hòa.

Có: \(U_d=\sqrt{3}U_p\)

Mắc hình tam giác: Điểm cuối của tải này nối với điểm đầu của tải tiếp theo tuần tự thành ba điểm nối chung. Ba điểm nối đó được nối với ba mạch ngoài bằng ba dây pha.

3. Dòng ba pha

Dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều ba pha phát ra là dòng ba pha. Đó là hệ ba dòng điện xoay chiều hình \(\sin\) có cùng tần số, nhưng lệch pha với nhau \(\dfrac{2\pi}{3}\) từng đôi một. 

4. Những ưu việt của dòng ba pha

• Truyền tải điện năng đi xa bằng dòng ba pha tiết kiệm dây dẫn so với truyền tải bằng dòng một pha.
• Cung cấp điện cho các động cơ ba pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp.