Từ việc bật một công tắc để hâm nóng một bữa ăn nhẹ trong lò vi sóng, điện ở khắp mọi nơi. Bây giờ bạn đã nghĩ về nó, bạn có thể tự hỏi làm thế nào nguồn năng lượng thiết yếu này được tạo ra và làm thế nào nó đến trước cửa nhà bạn.
Điện được sản xuất trong các nhà máy điện sử dụng tua bin và máy phát điện. Một tuabin chuyển đổi năng lượng có sẵn thành chuyển động quay trong khi máy phát điện chuyển đổi chuyển động quay thành điện năng. Dựa trên sản lượng điện của máy phát, chúng được phân thành hai loại là máy phát điện xoay chiều và máy phát điện một chiều. Bài viết này sẽ trình bày chi tiết về nguyên lý làm việc và các bộ phận của máy phát điện xoay chiều còn máy phát điện một chiều chúng ta sẽ tìm hiểu ở bài khác.
Máy phát điện xoay chiều là gì?
Máy phát điện xoay chiều là loại máy biến đổi cơ năng thành điện năng. Nguồn cung cấp đầu vào của Máy phát điện xoay chiều là năng lượng cơ học được cung cấp bởi tua bin hơi nước, tua bin khí và động cơ đốt. Đầu ra là nguồn điện xoay chiều dưới dạng hiệu điện thế và dòng điện xoay chiều.
Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ của định luật Faraday, trong đó nói rằng sức điện động – EMF hoặc điện áp – được tạo ra trong một dây dẫn mang dòng cắt một từ trường đều. Điều này có thể đạt được bằng cách quay cuộn dây dẫn trong từ trường tĩnh hoặc quay từ trường có chứa dây dẫn tĩnh. Cách sắp xếp được ưu tiên là giữ cho cuộn dây đứng yên vì nó dễ hút dòng điện xoay chiều cảm ứng từ cuộn dây phần ứng đứng yên hơn cuộn dây quay.
EMF được tạo ra phụ thuộc vào số vòng dây của cuộn dây phần ứng, cường độ từ trường và tốc độ của trường quay.
Các bộ phận và chức năng của máy phát điện xoay chiều AC
- Cuộn dây rotor
- Cuộn phát
- Prime Mover
- Rotor
- Stator
- Vòng trượt
Sau đây là chức năng của từng thành phần này của máy phát điện xoay chiều.
Cuộn dây rotor
Cuộn dây rotor bao gồm các cuộn dây dẫn nhận điện áp từ nguồn và tạo ra từ thông. Khi này rotor trở thành nam châm điện, quay trong cuộn dây stator sinh ra từ trường quay và tạo ra hiệu điện thế. Điện áp này là điện áp đầu ra của máy phát điện xoay chiều.
Cuộn phát
Phần của máy phát điện xoay chiều trong đó điện áp được tạo ra được gọi là cuộn phát. Thành phần này chủ yếu bao gồm các cuộn dây đủ lớn để mang dòng điện đầy tải của máy phát điện.
Động cơ chính
Thành phần được sử dụng để điều khiển máy phát điện xoay chiều được gọi là động cơ chính. Động cơ chính có thể là động cơ diesel, tuabin hơi nước hoặc động cơ.
Rotor
Thành phần quay của máy phát điện được gọi là rôto. Động cơ chính của máy phát dẫn động rôto.
Stator
Stato là phần đứng yên của máy phát điện xoay chiều. Lõi stato bao gồm một lớp hợp kim thép hoặc sắt từ tính để giảm thiểu tổn thất dòng điện xoáy.
Cổ góp
Cổ góp là kết nối điện được sử dụng để truyền điện đến và đi từ rôto của máy phát điện xoay chiều. Chúng thường được thiết kế để dẫn dòng điện từ thiết bị đứng yên sang thiết bị quay.
Hoạt động của máy phát điện xoay chiều
Khi phần ứng quay giữa các cực của nam châm theo trục vuông góc với từ trường, liên kết từ thông của phần ứng thay đổi liên tục. Kết quả là, một dòng điện chạy qua điện kế và các vòng trượt và chổi than. Điện kế dao động giữa các giá trị âm và dương. Điều này cho thấy có dòng điện xoay chiều chạy qua điện kế. Chiều của dòng điện cảm ứng có thể được xác định bằng cách sử dụng Quy tắc Bàn tay Phải của Fleming.
Ưu điểm của Máy phát điện xoay chiều so với Máy phát điện một chiều
Sau đây là một số ưu điểm của máy phát điện xoay chiều so với máy phát điện một chiều:
- Máy phát điện xoay chiều có thể dễ dàng tăng hoặc giảm dòng thông qua máy biến áp.
- Kích thước liên kết truyền tải trong Máy phát điện xoay chiều mỏng hơn do tính năng nâng cấp.
- Tổn thất trong máy phát điện xoay chiều tương đối ít hơn so với máy điện một chiều
- Kích thước của máy phát điện xoay chiều nhỏ hơn máy phát điện một chiều
Hầu hết chúng ta đều bắt đầu nghiên cứu về Dòng điện một chiều, nhưng cuối cùng, chúng ta học được rằng dòng điện một chiều không phải là loại dòng điện duy nhất mà chúng ta bắt gặp. Có những nguồn điện tạo ra hiệu điện thế và dòng điện có bản chất là xoay chiều. Loại dòng điện này được gọi là dòng điện xoay chiều hay xoay chiều. Video sẽ giúp bạn khám phá sự khác nhau giữa dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều.
Câu hỏi thường gặp với máy phát điện xoay chiều
Máy phát điện xoay chiều là gì?
Máy phát điện xoay chiều là loại máy biến đổi cơ năng thành điện năng. Nguồn cung cấp đầu vào của Máy phát điện xoay chiều là năng lượng cơ học được cung cấp bởi tua bin hơi nước, tua bin khí và động cơ đốt. Đầu ra là nguồn điện xoay chiều dưới dạng hiệu điện thế và dòng điện xoay chiều.
Máy phát điện xoay chiều tạo ra điện như thế nào?
Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên nguyên lý của định luật Faraday về cảm ứng điện từ. Khi phần ứng quay giữa các cực của nam châm theo trục vuông góc với từ trường, liên kết từ thông của phần ứng thay đổi liên tục. Do đó, một emf được tạo ra trong phần ứng. Kết quả là, một dòng điện chạy qua điện kế và các vòng trượt và chổi than.
EMF được tạo ra trong máy phát điện phụ thuộc vào những yếu tố nào?
EMF được tạo ra phụ thuộc vào số vòng dây của cuộn dây phần ứng, cường độ từ trường và tốc độ của trường quay.
Một số ưu điểm của máy phát điện xoay chiều so với máy phát điện một chiều là gì?
Máy phát điện xoay chiều có thể dễ dàng thay đổi điện áp thông qua máy biến áp. Tổn thất trong máy phát điện xoay chiều tương đối ít hơn so với máy điện một chiều.
Công suất của máy phát điện xoay chiều được tạo ra ở bộ phận nào?
Đầu ra được tạo ra trong cuộn phát điện.
