1. Mỏy phỏt điện xoay chiều một pha
a/ Nguyờn tắc hoạt động: dựa trờn hiện tượng cảm ứng điện từ b/ Cấu tạo: cú hai bộ phận chớnh là phần cảm và phần ứng.
Phần cảm : tạo ra từ trường (tạo ra từ thụng biến thiờn) bằng cỏc nam chõm quay
Phần ứng : tạo ra dũng điện xoay chiều; gồm cỏc cuộn dõy giống nhau, nơi xuất hiện suất điện động cảm ứng.
- Cỏc cuộn dõy phần cảm và phần ứng được quấn trờn lừi thộp gồm nhiều lỏ thộp mỏng quấn cỏch điện để trỏnh tỏc hại của dũng Fuco.
- Phần đứng yờn gọi là Stato; phần quay được gọi là Roto.
Bộ gúp điện : gồm hai vành khuyờn và hai chổi quột luụn tỡ trờn hai vành khuyờn cú nhiệm vụ lấy điện ra ngồi. Dũng điện do mỏy phỏt ra là dũng điện xoay chiều một pha.
Cỏch làm giảm tốc độ quay của Roto :
- Nếu mỏy cú p cặp cực, roto quay tốc độ n vũng/phỳt thỡ tần số dũng điện phỏt ra là:
60
n f p ; Nếu roto quay với tốc độ n vũng/giõy thỡ f np.
- Để giảm số vũng quay n lần, người ta tăng số cuộn dõy và số cặp cực lờn n lần (số cuộn dõy bằng số cặp cực).
2. Mỏy phỏt điện xoay chiều ba pha
Mỏy phỏt điện xoay chiều ba pha là mỏy tạo ra 3 suất điện động xoay chiều hỡnh sin cựng tần số, cựng biờn độ và lệch pha nhau 1200 (2
3
rad) từng đụi một.
2 2
cos ; cos ; cos
1 2 3 3 3
e Eo t e Eo t e Eo t
a/ Nguyờn tắc hoạt động: dựa trờn hiện tượng cảm ứng điện từ b/ Cấu tạo: cú hai bộ phận chớnh.
- Rụto (phần cảm): là nam chõm điện cú thể quay quanh trục O với tốc độ gúc khụng đổi.
- Stato (phần ứng): gồm 3 cuộn dõy giống nhau, đặt lệch 1200 trờn giỏ trũn.
Chỳ ý: Khi suất điện động ở một pha đạt cực đại (
1
e Eo) và hướng ra ngồi thỡ cỏc suất điện động kia đạt giỏ trị:
2 3 Eo2
- 69 -
Dũng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dũng điện xoay chiều, được tạo ra bởi ba suất điện động
cựng tần số, cựng biờn độ nhưng lệch pha nhau 2 3
.
Nếu cỏc tải giống nhau đều là R thỡ dũng điện chạy qua cỏc tải là:
cos 1 i Io t; 2 cos 2 3 i Io t ; 2 cos 3 3 i Io t
Cú hai cỏch mắc mạch điện ba pha: mắc hỡnh sao và mắc hỡnh tam giỏc
Mắc hỡnh sao: cú 4 dõy, gồm 3 dõy pha (dõy núng) và 1 dõy trung hũa (dõy nguội). Tải tiờu thụ
khụng cần đối xứng.
+ Nếu 3 tải hồn tồn giống nhau (đối xứng) thỡ dũng điện chạy trong dõy trung hũa: i0 = 0, nhưng trờn thực tế cỏc tải khụng đối xứng nờn i0
0
nhưng khỏ bộ, do đú dõy trung hũa thường bộ. + Ta cú: Ud = 3.UP; Id Ip
Với Ud : điện ỏp giữa 2 dõy pha
UP : điện ỏp giữa dõy pha và dõy trung hũa
Mắc hỡnh tam giỏc : cú 3 dõy pha. Tải tiờu thụ
phải đối xứng.
+ Ta cú: Ud =Up; Id 3Ip
+ Ưu điểm: Tiết kiệm được dõy dẫn, tạo từ trường quay cho động cơ ba pha.
Lưu ý: Ở mỏy phỏt và tải tiờu thụ thường chọn cỏch mắc tương ứng với nhau. 3. Động cơ khụng đồng bộ ba pha
a/ Nguyờn tắc hoạt động: dựa trờn hiện tượng cảm ứng điện từ và tỏc dụng của từ trường quay. b/ Cấu tạo : cú hai bộ phận chớnh
- Stato: là bộ phận tạo từ trường quay với tốc độ gúc , gồm ba cuộn dõy giống nhau đặt lệch nhau 1200 trờn đường trũn.
- Rụto lồng súc hỡnh trụ: giống như 1 khung dõy dẫn, cú thể quay dưới tỏc dụng của từ trường quay. c/ Hoạt động: Khi cho dũng 3 pha đi vào 3 cuộn dõy thỡ chỳng tạo ra từ trường quay tỏc dụng vào rụto làm cho rụto quay theo với tốc độ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường. Chuyển động quay của rụto được trục mỏy truyền ra ngồi và được dựng để vận hành cỏc cơ cấu chuyển động khỏc.
- “Từ trường quay” : Từ trường do Stato tạo ra dao động điều hũa cựng tần số với tần số của dũng 3 pha. Giả sử tại một thời điểm nào đú, từ trường của cuộn 1 đạt cực đại (
1
B Bo) và hướng ra ngồi thỡ từ trường của cuộn 2, 3 đạt giỏ trị:
2 3 Bo2
B B và hướng vào trong (như hỡnh vẽ). Từ trường tổng hợp của 3 cuộn hướng ra ngồi cuộn 1, cú độ lớn: B = 1,5Bo.
A1 A2 A2 A3 ' 1 A ' 2 A ' 3 A B1 B2 B3 ' 1 B B'3 Dõy pha 1 Dõy pha 2 Dõy pha 3 Ud Up A1 A2 A3 ' 1 A ' 2 A ' 3 A B1 B2 B3 ' 1 B ' 2 B ' 3 B Dõy pha 1 Dõy pha 2 Dõy pha 3
Tương tự, sau 1
3T, B2 cực đại và từ trường tổng hợp hướng ra ngồi cuộn 2. Sau 1
3T tiếp theo, B3 cực đại và từ trường tổng hợp hướng ra ngồi cuộn 3. Cứ như vậy, từ trường chung của 3 cuộn quay quanh tõm stato với tần số gúc của dũng điện.
- “Khụng đồng bộ” : Theo định luật Lenxơ, dũng điện cảm ứng sinh ra trong khung dõy bao giờ cũng gõy ra tỏc dụng chống lại sự chuyển động tương đối giữa khung dõy và từ trường cho nờn khung dõy bao giờ cũng quay chậm hơn từ trường, nghĩa là khung dõy quay khụng đồng bộ với từ trường.