BÀI GIẢNG vật lý 12 máy PHÁT điện XOAY CHIỀU

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU Nếu từ thông qua mỗi vòng dây biến thiên theo quy luật: Φ1 = Φ0cos  t Φ0: từ thông cực đại trong 1 vòng dây Cuộn dây có N vòng giố

BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ

MÔN VẬT LÝ 12 BÀI 17 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

Bài 17 MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

MÁY PHÁT ĐIỆN LÀ GÌ?

Là thiết bị dùng để biến đổi cơ năng thành điện năng

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA

MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

Nếu từ thông qua mỗi vòng dây biến thiên theo quy luật:

Φ1 = Φ0cos  t ( Φ0: từ thông cực đại trong 1 vòng dây)

Cuộn dây có N vòng giống nhau  suất điện động xoay chiều trong cuộn dây:

Hay e = E0cos(t - /2) E0= NΦ0 - Biên độ của sđđ

Nguyên tắc hoạt động: MPĐXC hoạt động dựa trên nguyên

tắc của hiện tượng cảm ứng điện từ: khi từ thông qua 1 vòng

dây biến thiên điều hòa, trong vòng dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng xoay chiều

Suất điện động của máy phát điện xoay chiều phụ thuộc vào các yếu tố nào?

Các cách tạo ra suất điện động xoay chiều thường dùng?

Từ trường cố định, các vòng dây quay trong từ trường

Từ trường quay, các vòng dây đặt cố định

Các bộ phận chính

* Phần cảm: là nam châm điện hoặc nam châm

vĩnh cửu Đó là phần tạo ra từ trường

* Phần ứng: là những cuộn dây, trong đó xuất

hiện suất điện động cảm ứng khi máy hoạt

Các bộ phận chính

• Phần cảm: là nam châm điện hoặc nam châm

vĩnh cửu Đó là phần tạo ra từ trường

I MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA

N

- Phần cảm (roto) tạo ra từ thông

biến thiên bằng các nam châm quay

Các cuộn nam châm điện của

phần cảm - roto

- Tốc độ quay của roto: n vòng/giây

- Có p cặp cực từ N- S

1.Các bộ phận chính

Phần cảm: là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu Đó là

phần tạo ra từ trường

Phần ứng: là những cuộn dây, trong đó xuất hiện suất điện động

cảm ứng khi máy hoạt động

I MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA

B2

B1 B3

Các cuộn dây phần ứng - stato

Phần ứng (stato) gồm các cuộn dây giống nhau,

cố định trên một vòng tròn

Khi roto quay, từ thông qua các vòng

dây stato biến thiên tuần hoàn với tần số

f = pn

p- số cặp cực từ, n vòng/giây

2 Hoạt động: theo 2 cách

- Cách 1: phần ứng quay, phần cảm cố định

* Stato là nam châm đặt cố định

* Rôto là khung dây quay quanh 1 trục trong từ trường tao bởi stato

S

Phần đứng yên: Stato

Phần quay: Rôto

2 Hoạt động: theo 2 cách

- Cách 1: phần ứng quay, phần cảm cố định

* Stato là nam châm đặt cố định

* Rôto là khung dây quay quanh 1 trục trong từ trường tao bởi stato

Phần đứng yên: Stato

Phần quay: Rôto

N

N

S

S

Để tăng suất điện động của máy phát, phần ứng thường gồm nhiều cuộn dây, mỗi cuộn lại gồm nhiều vòng dây mắc nối tiếp với nhau Phần cảm gồm nhiều nam châm điện tạo thành nhiều cặp cực B – N, bố trí lệch nhau Các cuộn dây của

phần ứng và phần cảm thường được quấn trên các lõi thép kĩ Thuật để tăng cường từ thông qua chúng Lõi thép gồm

nhiều lá thép mỏng ghép cách điện với nhau để giảm hao

phí do dòng Fu –cô

I MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA

MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 PHA

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN

XOAY CHIỀU 1 PHA

MỘT SỐ MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT

PHA CÔNG SUẤT NHỎ

Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay

*stato có 3 cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàn giống

trên 1 vòng tròn

II MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

BA PHA

1 Cấu tạo và nguyên tắt hoạt động

II MÁY PHÁT XOAY CHIỀU 3 PHA

* Cấu tạo

- Stato ( phần ứng ) : 3 cuộn dây giống nhau

quấntrên ba lõi sắt đặt lệch 120 0 trên vòng tròn

- Rôto ( phần cảm) : Một nam châm NS

quay quanh trục 0 với tốc độ góc  không

đổi

* Hoạt động :

Khi nam châm quay từ thông qua mỗi

cuộn dây biến thiên điều hòa với tần

số góc  , cùng biên độ, lệch pha nhau 2/3

Trong 3 cuộn dây xuất hiện 3 sđđ xoay chiều cùng f , cùng biên độ,

lệch pha nhau 2/3

1 Cấu tạo và nguyên tắt hoạt động

II MÁY PHÁT XOAY CHIỀU 3 PHA

* Hoạt động :

Khi nam châm quay từ thông qua mỗi

cuộn dây biến thiên điều hòa với tần

số góc  , cùng biên độ, lệch pha nhau 2/3

Trong 3 cuộn dây xuất hiện 3 sđđ

xoay chiều cùng f , cùng biên độ, lệch

pha nhau 2/3

e1 = E0 cost

e2 = E0 cos( t - 2/3)

e3 = E0 cos( t - 4/3)

- Có 2 cách mắc: Mắc hình sao , mắc tam giác

Nguồn điện mắc theo hình sao

3 điểm đầu của 3 dây đưa ra

thành 3 dây pha 3 điểm cuối nối

chung lại thành dây trung hòa

-Các điện áp U 1O , U 20 , U 30 gọi là điện áp pha U p ,

còn U 12 , U 23 , U 31 , gọi là điện áp dây U d

Trong các mạch 3 pha các tải được mắc theo hai cách

CÁCH MẮC MẠCH ĐIỆN 3 PHA

3 điểm đầu của 3 dây

đưa ra thành 3 dây pha,

3 điểm cuối nối chung

lại thành dây trung hòa

Khi mắc hình sao: Ud = U3 p; Id = Ip

b.Mắc hình tam giác

điểm đầu pha này nối với

điểm cuối của pha kia

Nguồn điện mắc theo hình sao

b Mắc hình tam giác

2 Cách mắc mạch 3 pha :

Khi mắc hình tam giác: Id = I3 p; Ud = Up

điểm đầu cuộn dây

này nối với điểm cuối

cuộn dây kia Điểm

nối chung đưa ra

Dòng điện xoay chiều 3 pha do máy phát điện xoay chiều

3 pha phát ra.Đó là hệ 3 dòng điện xoay chiều hình sin

có cùng tần số f ,cùng biên độ và lệch pha nhau 2  /3

- Truyền tải điện năng đi xa ,tiết kiệm dây dẫn

- Cung cấp điện cho động cơ ba pha

4 Ưu điểm của dòng điện ba pha

1 Phát biểu nào sau đây đúng với máy phát điện

xoay chiều?

a Biên độ của suất điện động phụ thuộc vào số cặp cực

của nam châm

b Tần số của suất điện động phụ thuộc vào số vòng dây

2 Máy phát điện xoay chiều 1 pha có roto là

phần ứng và máy phát điện xoay chiều 3 pha giống nhau ở điểm nào sau đây

a Đều có phần ứng quay, phần cảm cố định

b Đều có bộ góp điện để dẫn điện ra mạch ngoài

c Đều có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng

cảm ứng điện từ

d Trong mỗi vòng quay của roto, suất điện động của

máy đều biến thiên tuần hoàn 2 lần

3 Roto của máy phát điện xoay chiều là nam châm

có 3 cặp cực, quay với tốc độ 1200 vòng/phút Tính tần số của suất điện động do máy tao ra

a 30Hz

b 50Hz

c 100Hz

d 60Hz

4 Phần ứng của 1 máy phát điện xoay chiều có N=200 vòng dây giống nhau Từ thông qua mỗi vòng dây có giá trị cực đại là 2 mWb và biến thiên điều hòa với tần

số 50 Hz Suất điện động của máy có giá trị hiệu dụng

Câu 5 Về cấu tạo máy phát điện xoay chiều, mệnh đề

nào sau đây đúng?

A.Phần tạo ra từ trường là phần ứng

B Phần tạo dòng điện là phần ứng

C Phần tạo ra từ trường luôn quay

D.Phần tạo ra dòng điện luôn đứng yên

Câu 6 Một máy phát điện xoay chiều có p cặp cực, rô

to quay với tốc độ n vòng/phút thì dòng điện xoay

Câu 7 Điều nào sau đây là sai khi nói về máy phát

điợ̀n xoay chiều một pha?

A Rôto có thể là phần cảm hoặc phần ứng

B Phần quay gọi là rôto, phần đứng yên gọi là stato

C Phần cảm tạo ra từ trường, phần ứng tạo ra suất điện động

D Phần cảm tạo ra dòng điện, phần ứng tạo ra từ

trường

Câu 8 Một máy phát điện xoay chiều một pha có rôto

gồm 4 cặp cực từ, muốn tần số dòng điện xoay chiều

mà máy phát ra là 50Hz thì rôto phải quay với tốc độ

Câu 9 Một mạng điện 3 pha mắc hình sao, hiệu điện

thế giữa hai dây pha là 220V Hiệu điện thế giữa một dây pha và dây trung hoà nhận giá trị nào sau?

B 127V

C 660V

D 73V

Câu 10 Một máy phát điện mà phần cảm gồm hai cặp

cực từ quay với tốc độ 1500 vòng/ phút và phần ứng gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp, có suất điện động hiệu dụng 220V, từ thông cực đại qua mỗi vòng dây

là 5mWb Mỗi cuộn dây phần ứng gồm bao nhiêu vòng?

A.198 vòng

B.99 vòng

C.140 vòng

D 70 vòng