Máy phát điện xoay chiều là máy điện biến đổi?

Câu hỏi: Máy phát điện xoay chiều là máy điện biến đổi

A. cơ năng thành điện năng.

B. điện năng thành cơ năng.

C. nhiệt năng thành cơ năng.

D. quang năng thành cơ năng.

Trả lời:

Đáp án A: Máy phát điện xoay chiều là máy điện biến đổi cơ năng thành điện năng.

Máy phát điện xoay chiều là máy điện biến đổi năng lượng cơ học thành điện năng dưới dạng của điện xoay chiều. Có các loại máy phát điện xoay chiều một pha, ba pha.

Cùng Top lời giải tìm hiểu về Máy phát điện xoay chiều nhé!

I. Máy phát điện xoay chiều

1.1 Lý thuyết máy phát điện xoay chiều

     Theo một số ý kiến thì bất kỳ loại máy phát điện nào tạo ra một dòng điện xoay chiều đều gọi là máy phát điện xoay chiều. Nhưng theo như lý thuyết máy phát điện xoay chiều được ghi trong giấy tờ sách vở thì lại khác. Bởi vì máy phát điện xoay chiều phải sản sinh ra điện năng nhờ vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

    Máy phát điện xoay chiều là một trong những thiết bị không còn quá xa lạ gì với người tiêu dùng Việt Nam. Loại máy này được người dùng gọi với nhiều cái tên khác nhau. Ví dụ như là máy phát điện không đồng bộ hay máy phát điện,…

    Tuy nhiên dù được mọi người gọi với cách thức nào thì đây là dòng máy có khả năng chuyển đổi năng lượng, có thể biến đổi các dòng cơ năng thành điện năng để phục vụ nhu cầu của người dùng và phải luôn đảm bảo được dưới dạng điện xoay chiều.

1.2 Cấu tạo máy phát điện xoay chiều

    Được cấu tạo từ 2 phần chính là phần cảm và phần ứng.

    Bên cạnh hệ thống cấu tạo động cơ thì để hoàn thiện được một chiếc máy phát điện xoay chiều còn có các bộ phận khác như: Đầu phát, hệ thống nhiên liệu, hệ thống làm mát và hệ thống xả.

    Kết hợp với bộ nạp ắc – quy, ổn áp, kết cấu khung chỉnh, Control Panel hay thiết bị điều khiển.

1.3 Nguyên lý hoạt động máy phát điện xoay chiều

    Nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều là dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Một khi số đường sức từ của nam châm chạy xuyên qua tiết diện của một cuộn dây luân phiên thay đổi.

    Chúng có thể tăng lên hoặc giảm xuống khi cuộn dây hoặc nam châm quay tròn. Vậy thì dòng điện cảm ứng trong cuộn dây cũng bắt đầu luôn phiên thay đổi. Nếu chu trình cứ tiếp tục tái diễn như vậy thì dòng điện sẽ hình thành.

1.4 Công dụng máy phát điện xoay chiều

     Như khái niệm lý thuyết máy phát điện xoay chiều cũng đã nói như trên. Máy phát điện xoay chiều là một thiết bị vô cùng hữu ích trong đời sống hàng ngày. Bởi lẽ chúng có thể cung cấp lượng điện năng cần thiết khi nguồn điện chính bị hư hỏng.

    Hoặc là gia tăng số năng lượng điện cho mọi hoạt động trong đời sống. Đặc biệt là có thể chỉnh lưu và hiệu chỉnh điện áp thường ngày.

    Bạn thử nghĩ mà xem hiện nay nhu cầu sử dụng các thiết bị điện năng đang ngày càng trở nên phổ biến hơn. Ví dụ như nồi cơm, điều hòa, tủ lạnh, máy giặt, tivi, máy tính, máy nước nóng. Vì thế một khi nguồn điện bị ngắt thì mọi thứ dường như ngưng đọng. Mọi quá trình sinh hoạt bình thường đều trở nên trì trệ.

    Hơn nữa nếu mà trong các ngành công nghiệp lớn chẳng hạn. Một khi bị mất điện thì bao nhiêu hàng hóa trở nên hư hỏng hết. Cho nên máy phát điện xoay chiều chính là giải pháp tối ưu nhất để hạn chế vấn đề ấy.

II. Máy phát điện xoay chiều một pha

* Khái niệm: là máy tạo ra một suất điện động xoay chiều hình sin.

* Cấu tạo

Máy phát điện xoay chiều 1 pha (còn gọi là máy dao điện) gồm 2 phần chính:

+ Phần cảm: Là nam châm dùng để tạo ra từ trường. Nam châm của phần cảm có thể là nam châm vĩnh cữu hoặc nam châm điện.

+ Phần ứng: Là khung dây dẫn dùng để tạo ra dòng điện.

Một trong hai phần cảm và phần ứng đứng yên, phần còn lại quay, bộ phận đứng yên gọi là stato, bộ phận quay gọi là rôto.

Từ thông qua mỗi cuộn dây biến thiên tuần hoàn với tần số f=npf=np trong đó: n (vòng/s), p: số cặp cực.

Nếu N (vòng/phút) thì tần số f=Np60f=Np60

III. Máy phát điện xoay chiều ba pha

* Khái niệm: Là máy tạo ra ba suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau 2π2π/3.

*Cấu tạo: 

+ Stato: là 3 cuộn dây giống nhau gắn cố định trên một đường tròn lệch nhau một góc 1200

+ Roto: là một nam châm có thể quay quanh một trục cố định với tốc độ quay không đổi là ωω

Khi đó trên 3 cuộn dây xuất hiện 3 dòng điện xoay chiều có cùng tần số góc ωω, cùng biên độ nhưng lệch pha nhau góc 1200, dòng điện sinh ra từ máy phát điện xoay chiều ba pha gọi là dòng ba pha.

Cấu tạo bên trong của máy phát điện xoay chiều 3 pha:

 Công suất của dòng điện 3 pha: P=3UpIpcosφP=3UpIpcosφ  

* Ưu điểm của dòng điện 3 pha:

+ Truyền tải điện năng bằng dòng 3 pha tiết kiệm được nhiều dây dẫn.

+ Máy phát điện 3 pha có cấu tạo đơn giản, dòng 3 pha được sử dụng rộng rãi cho các động cơ chạy điện 3 pha được sử dụng ở hầu hết các nhà máy sản xuất, xí nghiệp.

IV. So sánh máy phát điện xoay chiều 1 pha và 3 pha 

- Ở máy phát điện xoay chiều 1 pha thì tùy thuộc vào công suất của máy mà có stato và rôt khác nhau. Đối với máy phát điện xoay chiều 1 pha công suất thấp thì phần cảm sẽ ứng với stato (phần đứng yên), phần ứng sẽ ứng với roto (phần quay), đối với các dòng máy phát điện xoay chiều công suất cao thì sẽ được bố trí ngược lại. Trong khi đó ở máy phát điện 3 pha thì phần cảm luôn là roto và phần ứng là stato.
- Dải công suất của máy phát điện xoay chiều 3 pha có thể lên tới vài nghìn KVA trong khi máy phát 1 pha thường chỉ có các dòng máy công suất nhỏ.
- Máy phát điện 3 pha có thể cung cấp điện năng tiêu thụ cho các thiết bị điện 3 pha hoặc 1 pha ( cần có thiết bị chia pha ). Trong khi đó máy phát điện xoay chiều 1 pha chỉ có thể cung cấp cho các nguồn tải là các thiết bị điện 1 pha.
- Ở máy phát điện xoay chiều 3 pha phần ứng luôn là 3 cuộn dây giống nhau về kích thước, số vòng và được đặt lệch 120 độ. Ở máy phát 1 pha số cuộn dây thay đổi theo công suất máy.