III. DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
12. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
* Máy phát điện xoay chiều 1 pha
Phần cảm là nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện. Đĩ là phần tạo ra từ trường.
Phần ứng là những cuộn dây, trong đĩ xuất hiện suất điện động cảm ứng khi máy hoạt động.
Một trong hai phần đặt cố định, phần cịn lại quay quanh một trục. Phần cố định gọi là stato, phần quay gọi là rơto.
+ Hoạt động: Khi rơto quay, từ thơng qua cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng, suất điện động này được đưa ra ngồi để sử dụng.
+ Tần số của dịng điện xoay chiều: Nếu máy phát cĩ 1 cuộn dây và 1 nam châm (gọi là một cặp cực), rơto quay n vịng trong 1 giây thì tần số dịng điện là f = n. Máy cĩ p cặp cực và rơ to quay n vịng trong 1 giây thì f = np. Nếu máy cĩ p cặp cực và rơ to quay n vịng trong 1 phút thì f =
60
n
p.
* Dịng điện xoay chiều ba pha
Dịng điện xoay chiều ba pha là một hệ thống ba dịng điện xoay chiều, gây bởi ba suất điện động xoay chiều cĩ cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch pha nhau từng đơi một là
3 2π
.
* Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha
Dịng điện xoay chiều ba pha được tạo ra bởi máy phát điện xoay chiều ba pha.
Máy phát điện xoay chiều ba pha cấu tạo gồm stato cĩ ba cuộn dây riêng rẽ, hồn tồn giống nhau quấn trên ba lỏi sắt đặt lệch nhau 1200 trên một vịng trịn, rơto là một nam châm điện.
Khi rơto quay đều, các suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ba cuộn dây cĩ cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau
3 2π
. Nếu nối các đầu dây của ba cuộn với ba mạch ngồi (ba tải tiêu thụ) giống nhau thì ta cĩ hệ ba dịng điện cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là 3 2π . * Các cách mắc mạch 3 pha + Mắc hình sao
Ba điểm đầu của ba cuộn dây được nối với 3 mạch ngồi bằng 3 dây dẫn, gọi là dây pha. Ba điểm cuối nối chung với nhau trước rồi nối với 3 mạch ngồi bằng một dây dẫn gọi là dây trung hịa.
Nếu tải tiêu thụ cũng được nối hình sao và tải đối xứng (3 tải giống nhau) thì cường độ dịng điện trong dây trung hịa bằng 0.
Nếu tải khơng đối xứng (3 tải khơng giống nhau) thì cường độ dịng điện trong dây trung hồ khác 0 nhưng nhỏ hơn nhiều so với cường độ dịng điện trong các dây pha.
Khi mắc hình sao ta cĩ: Ud = 3 Up (Ud là điện áp giữa hai dây pha, Up là điện áp giữa dây pha và dây trung hồ).
Mạng điện gia đình sử dụng một pha của mạng điện 3 pha: nĩ cĩ một dây nĩng và một dây nguội.
+ Mắc hình tam giác
Điểm cuối cuộn này nối với điểm đầu của cuộn tiếp theo theo tuần tự thành ba điểm nối chung. Ba điểm nối đĩ được nối với 3 mạch ngồi bằng 3 dây pha.
Cách mắc này địi hỏi 3 tải tiêu thụ phải giống nhau.
* Ưu điểm của dịng điện xoay chiều 3 pha
+ Tiết kiệm được dây nối từ máy phát đến tải tiêu thu.ï + Giảm được hao phí trên đường dây.
+ Trong cách mắc hình sao, ta cĩ thể sử dụng được hai điện áp khác nhau: Ud = 3 Up
+ Cung cấp điện cho động cơ ba pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp.