Sản xuất, biến đổi, truyền tải dũng điện xoay chiều

8. Cấu trỳc của luận văn

2.1.4. Sản xuất, biến đổi, truyền tải dũng điện xoay chiều

2.1.4.1. Mỏy biến ỏp

Mỏy biến ỏp là thiết bị cú khả năng biến đổi điện ỏp xoay chiều. Mỏy biến ỏp gồm hai cuộn dõy cú số vũng khỏc nhau, cuốn trờn một lừi sắt từ khộp kớn (làm bằng thộp silic. Một trong hai cuộn dõy được nối với dũng điện xoay chiều được gọi

là cuộn sơ cấp, cú N1 vũng dõy. Cuộn thứ hai được nối với tải tiờu thụ, gọi là cuộn thứ cấp, cú N2 vũng dõy.

Hỡnh 2.2: Mỏy biến ỏp

* Nguyờn tắc hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Đặt điện ỏp xoay chiều tần số f ở hai đầu cuộn sơ cấp. Nú gõy ra sự biến thiờn từ thụng trong hai cuộn: 1 = N1mcost; 2 = N2mcost

-Ở cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động 2 d 2 m

e N sin t

dt  



   

- Đối với mỏy biến ỏp lớ tưởng : 2  2

1 1 N U N U và 1 2 2 1 N N I I  - Nếu 2 1 N

N > 1: mỏy tăng ỏp. Nếu 2 1 N

N < 1: mỏy hạ ỏp. - Hiệu suất của mỏy biến ỏp  sc

tc

P H

P

2.1.4.2. Mỏy phỏt điện xoay chiều.

Mỗi mỏy phỏt điện xoay chiều kiểu cảm ứng đều cú hai bộ phận chớnh: phần cảm nhằm tạo ra từ trường, được cấu tạo bởi nam chõm vĩnh cửu hoặc nam chõm điện; phần ứng gồm cỏc cuộn dõy mà trong đú cú dũng điện cảm ứng. Bộ phận đứng yờn gọi là stato, bộ phận quay gọi là roto

Hỡnh 2.3: Mụ hỡnh mỏy phỏt điện xoay chiều

N S S B2 B1 B3 N S U1 U2 N2 N1

Mỏy phỏt điện xoay chiều cú roto là phần cảm (nam chõm vĩnh cửu hoặc nam chõm điện) cú p cặp cực, stato là phần ứng cú cỏc cuộn dõy.

Mỏy phỏt điện xoay chiều hoạt độnng dựa trờn hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi roto quay với túc độ n vũng/s thỡ từ thụng qua mỗi cuộn dõy của stato biến thiờn tuần hoàn với tần số f = np. Kết quả là trong cỏc cuộn dõy xuất hiện suất điện động xoay chiều hỡnh sin cựng tần số f.

d e dt    Trong đú, d dt 

là tốc độ biến thiờn từ thụng qua cuộn dõy.

2.1.4.3. Động cơ khụng đồng bộ ba pha

Nguyờn tắc hoạt động của động cơ điện khụng đồng bộ ba pha dựa trờn hiện tượng cảm ứng điện từ và tỏc dụng của từ trường quay.

Một khung dõy dẫn đặt trong từ trường quay, thỡ khung sẽ quay theo từ trường đú với tốc độ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường. Động cơ hoạt động theo nguyờn tắc này là động cơ khụng đồng bộ.

Khi khung dõy đặt trong từ trường quay thỡ từ thụng qua khung dõy biến thiờn, trong khung dõy xuất hiện dũng điện cảm ứng. Từ trường tỏc dụng một ngẫu lực lờn khung dõy làm khung dõy quay. Theo định luật Lenxo dũng điện cảm ứng xuất hiện trong khung phải cú tỏc dụng làm quay khung theo chiều từ trường quay để chống lại sự biến thiờn từ thụng của từ trường qua khung dõy. Kết quả khung dõy quay nhanh dần đuổi theo tốc độ quay của từ trường. Tuy nhiờn khi tốc độ gúc của khung dõy tăng lờn thỡ tốc độ biến thiờn của từ thụng qua khung dõy giảm đi, do đú cường độ dũng điện cảm ứng, đồng thời mụmen lực cũng giảm đi cho đến khi mụmen lực từ vừa đủ cõn bằng với mụmen lực cản và ma sỏt thỡ khung sẽ quay đều. Tốc độ gúc của khung nhỏ hơn tốc gúc của từ trường quay.

Trong động cơ khụng đồng bộ ba pha, từ trường quay được tạo nờn từ dũng điện ba pha chạy trong cỏc cuộn dõy stato.

2.2. Phõn tớch cấu trỳc nội dung kiến thức chương “Dũng điện xoay chiều” Để cú cơ sở khoa học cho việc thiết kế phương ỏn dạy học thỡ cần phõn tớch