I R2 2 R 33 E3 E 2 10 2 5 3 110 (3)
ĐỘNG CẮT TỪ TRƯỜNG
Khi một thanh dẫn chuyển động cắt đường sức từ thì trong thanh dẫn sẽ xuất hiện suất điện động:
. . .sin
eB v (3.13) Trong đó: B là Cường độ từ cảm, là chiều dài thanh dẫn, v là vận tốc thanh dẫn, là góc hợp với chiều vận tốc và B
Chiều suất điện động cảm ứng xác định theo quy tắc bàn tay phải: Cho đường sức từ đi vào lòng bàn tay, ngón tay cái choãi ra chỉ chiều chuyển động của thanh dẫn, thì chiều 4 ngón tay còn lại chỉ chiều của suất điện động cảm ứng.
Khi thanh dẫn chuyển động song song với từ trường thì sức điện động cảm ứng sẽ bằng 0
Khi thanh dẫn chuyển động vuông góc với chiều của từ trường thì sức điện động cảm ứng: eB v. .
5.6. ỨNG DỤNG
a, Nguyên lý máy phát điện
Nguyên lý làm việc của máy phát điệnđồng bộ chung đều dựa theo nguyên tắc cảm ứngđiện từ. Nghĩa là khi hoạt động tác động khiến nam châm hay cuộn dây quay tròn. Khi đó nó sẽ sẽ làm tăng giảm luân phiên số đường sức từ từ nam châm đi qua tiết diện cuộn dây. Một khi hiệntượng tăng giảmấy xảy ra thì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây cũng xuất hiện. Không những thế dòng điện ấy cũng luân phiên đổi chiều.
57
Bên cạnh nguyên tắc cảmứng điện từ máy phát điện còn hoạtđộng dựa vào các định luật khác. Đó là các định luật liên quan đến lực từtrường khi tác dụng lên dòng điện.
Nguyên lí hoạt động của máy phát điện xoay chiều đồng bộ: Cho dòng điện kích từ (dòng điện không đổi) vào dây quấn kích từ sẽ tạo nên từ trường rô to. Khi quay rô to bằng động cơ sơ cấp, từ trường của rô to sẽ cắt dây quấn phần ứng stato và cảm ứng sức điện động xoay chiều hình sin, có trị số hiệu dụng là:
E0 = 4,44f.w1.k.dqΦ
Trong đó: E0, w1, kdq, Φ là sđđ pha, số vòng dây một pha, hệ số dây quấn, từ thông
Nếu rô to có p đôi cực, khi rô to quay được một vòng, sđđ sẽ biến thiên p chu kỳ. Dođó tần số f của sđđ các pha lệch nhau góc pha 1200
Dây quấn ba pha có trục lệch nhau trong không gian một góc 120o nên các pha lệch nhau 120o. Khi dây quấn stato nối với tải trong các dây quấn sẽ có dòng ba pha. Dòng điện ba pha trong ba dây quấn sẽ tạo nên từ trường quay với vận tốc là n1= 60f/p đúng bằng tốc độ n của rô to
b, Nguyên lí động cơ điện: Phần chính của động cơ điện gồm phần đứng yên (stator) và phần chuyển động (rotor) được quấn nhiều vòng dây dẫn hay có nam châm vĩnh cửu. Khi cuộn dây trên rotor và stato được nối với nguồn điện, xung quanh nó tồn tại các từ trường, sự tương tác từ trường của rotor và stator tạo ra chuyển động quay của rotor quanh trục hay 1 mômen.
Phần lớn các động cơ điện hoạt động theo nguyên lý điện từ, nhưng loại động cơ dựa trên nguyên lý khác như lực tĩnh điện và hiệu ứng điện áp cũng được sử dụng. Nguyên lý cơ bản mà các động cơ điện từ dựa vào là có một lực lực cơ học trên một cuộn dây có dòng điện chạy qua nằm trong một từ trường. Lực này theo mô tả củađịnh luật lực Lorentz và vuông góc với cuộn dây và cả với từ trường.
Nguyên lý hoạt động động cơ điện xoay chiều ba pha: Đặt điện áp 3 pha vào dây quấn Stato, dòng điện qua dây quấn sẽ tạo thành từ trường quay. Tốc độ quay của từ trường n1 tỷ lệ với tần số dòng điện trong Stato (f), tỷ lệ nghịch với số đôi cực từ (p): 1 60f n p
58
Từ trường quay quét qua thanh dẫn dây quấn rô to sinh ra sức điện động cảm ứng. Do dây quấn rô to kín mạch, dòng điện sinh ra trong thanh dẫn tác dụng trở lại từ trường quay sinh ra mô men làm quay rô to.
Nếu rô to càng quay gần với tốc độ từ trường quay thì sức điện động cảm ứng càng nhỏ, dòng điện rô to giảm, mô men quay giảm. Do đó rô to không thể tăng tốc độ bằng tốc độ của từ trường được. Tốc độ rô to luôn luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường quay (n < n1) Tỷ số: 1 1 .100 n n S n
S được gọi là tốc độ trượt của động cơ