Ngày nay, máy phát điện đổi chiều không chỉ được dùng trong các ngành sản xuất mà còn được sử dụng phổ biến trong sinh hoạt đời sống. Nếu bạn đang muốn tìm hiểu về khái niệm, nguyên lý hoạt động, phân loại và ứng dụng của máy phát điện thì bài viết này dành cho bạn.
Máy phát điện xoay chiều là gì?
Máy phát điện xoay chiều là máy phát điện chuyển đổi năng lượng cơ học thành điện năng dưới dạng của điện xoay chiều. Bởi lý do chi phí và đơn giản, đa phần các phát điện sử dụng một thiết bị cố định với một từ trường quay.
Thỉnh thoảng, người ta cũng sử dụng một máy phát điện đảo chiều từ trường đứng yên còn tuyến tính có phần bao ngoài quay.
Về nguyên lý, bất kỳ máy phát điện tạo ra dòng điện xoay chiều nào cũng có thể được gọi là một máy phát điện xoay chiều, từ này đề cập đến các máy làm quay trục do ô tô và các động cơ đốt trong điều khiển.
Magneto là máy phát điện đảo chiều sử dụng nam châm vĩnh cửu để tạo từ trường. máy phát điện tuốc bin là máy phát điện dùng trong nhà máy điện được thúc đẩy bằng tuốc bin hơi nước.
Nhiều người nghĩ rằng, bất kỳ chiếc máy phát điện nào sản sinh ra dòng điện xoay chiều chính là máy phát điện xoay chiều. Tuy nhiên, khái niệm chuẩn của nó không phải như vậy.
Khái niệm được công nhận là một máy phát điện có khả năng biến đổi cơ năng thành điện năng. Máy phát điện này hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
Máy phát điện này còn được gọi là máy phát điện không đồng bộ. Máy phát điện mà ngày nay người dân thường dùng khi cúp điện chính là máy phát điện đổi chiều. Dù cho có nhiều tên gọi nhưng đều là thiết bị sản sinh ra dòng điện xoay chiều.
Cấu tạo máy phát điện xoay chiều
Cấu tạo của một máy phát điện xoay chiều được tạo thành bao gồm 2 phần là phần cảm và phần ứng.
Phần cảm: gồm các nam châm điện có chức năng tạo ra từ thông và thường được gọi là Rôto
Phần ứng: được tạo thành bởi hệ thống các cuộn dây điện cố định, giống nhau về kích thước để tạo ra dòng điện và thường được gọi là Stato.
Không chỉ chứa 2 bộ phận chính trên mà máy phát điện này còn có các bộ phận cấu thành một máy phát điện đảo chiều khác như: đầu phát, hệ thống nhiên liệu, làm mát, hệ thống xả, bộ nạp ắc – quy, kết cấu khung chính, ổn áp, Control Panel hay thiết bị điều khiển,…
Nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều như sau
Máy phát điện này hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi số đường sức từ của nam châm vĩnh cửu xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn (phần ứng Stato) luân phiên tăng giảm thì dòng điện cảm ứng xuất hiện bên trong cuộn dây cũng luân phiên thay đổi chiều theo. Tiết diện của Stato tăng giảm có thể là do nam châm quay tròn hoặc cuộn dây quay tròn.
Dòng điện xoay chiều sẽ được hình thành nếu chu trình cứ liên tục tái diễn như vậy.
Phân loại máy phát điện xoay chiều:
Để phân loại dòng máy phát điện này, nhà sản xuất phân loại máy phát điện (Benzen Power) dựa trên nguyên lý hoạt động của nó.
Có hai loại máy phát điện đổi chiều là máy phát điện một pha và máy phát điện ba pha. Cả 2 phân loại máy phát điện này đều là máy đồng bộ và chỉ khác nhau một chút về cấu tạo và nguyên lý hoạt động.
Máy phát điện xoay chiều 1 pha
Cấu tạo của máy phát điện đổi chiều một pha: vẫn gồm hai phần chính là phần ứng và phần cảm.
- Phần cảm: hệ thống các nam châm điện. Khi hệ thống này quay sẽ tạo ra từ trường biến thiên.
- Phần ứng: các cuộn dây điện có kích thước giống như nhau và cố định tại một vòng tròn.
Tùy theo công suất của máy phát điện mà phần đứng yên và phần quay khác nhau.
Máy phát điện công suất lớn, phần đứng yên là cuộn dây và phần quay sẽ là nam châm. Ngược lại đối với máy phát điện có công suất nhỏ. Phần đứng yên sẽ được gọi là Stato và phần chuyển động là Rôto.
Về nguyên lý máy phát điện xoay chiều 1 pha: vẫn là dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi rôto quay, tạo ra được một suất điện động biến thiên. Suất điện động này khi được đưa ra ngoài sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều.
Máy phát điện xoay chiều 3 pha
Cấu tạo của máy: Máy phát điện đổi chiều 3 pha có cấu tạo tương tự như máy phát điện 1 pha ở trên.
- Phần cảm (roto) là 1 nam châm điện quay quanh trục cố định để tạo ra một lượng từ trường biến thiên phù hợp
- Phần ứng (stato) gồm 3 cuộn dây lệch nhau 120 độ và giống nhau về kích thước và số vòng.
- Một số bộ phận khác như: vỏ máy phát, bạc lót, giá đỡ, bộ chỉnh lưu, bộ điều chỉnh điện, vòng tiếp điện.
So sánh máy phát điện 1 chiều và máy phát điện xoay chiều
Điểm giống nhau của cả hai loại máy phát điện:
Cả hai thiết bị này đều là máy chuyển cơ năng thành điện năng thông qua nguyên lý cảm ứng điện từ để tạo thành dòng điện. Nguồn cơ năng trong thiết bị này khá đa dạng từ sơ cấp đến các loại cơ năng đặc biệt như tua bin hơi, tua bin nước…
Hiện nay, phổ biến nhất là loại cơ năng sử dụng động cơ đốt.
Điểm khác nhau của máy phát điện một chiều và máy phát điện xoay chiều:
Ngoài những điểm giống nhau thì hai loại thiết bị này còn có những điểm khác nhau như sau:
- Máy phát điện 1 chiều sử dụng 2 vành khuyên để vụ đảo chiều của dòng điện khi mà khung dây quay ở trong từ trường. Việc này, đảm bảo dòng điện được tạo ra khi đưa ra ngoài luôn là một chiều nhất định.
- Đối với máy phát điện đổi chiều thì dòng điện được tạo ra sẽ là 2 nửa chi kỳ nên + và – của máy không cần vành khuyên để đổi chiều. Máy phát điện chỉ chỉ cần vành tiếp điện để đưa điện ra ngoài thôi. Dòng điện xoay chiều thường được dùng cho các thiết bị công nghiệp như máy hút bụi nhà xưởng, máy rửa xe gia đình…
Máy phát điện xoay chiều sử dụng nam châm điện còn máy phát điện một chiều sử dụng nam châm vĩnh cửu.
Công dụng của máy phát điện xoay chiều
- Trong công nghiệp, máy phát điện giúp nguồn điện năng bị cắt không ổn định. Việc này giúp quá trình sản xuất diễn ra trơn tru.
- Còn trong nông nghiệp và các ngành dịch vụ khác, máy phát điện đổi chiều giúp:
- Phục vụ công tác tưới tiêu.
- Nâng cao năng suất lao động.
- Tạo động lực phát triển mạnh mẽ.
Như khái niệm về máy phát điện đảo chiều đã được đề cập bên trên. Máy phát điện là một thiết bị vô cùng hữu ích trong đời sống hàng ngày.
- Chúng cung cấp điện năng kịp thời khi nguồn điện sinh hoạt bị cắt đột ngột.
- Giảm quá trình sản xuất nhiệt điện ảnh hưởng môi trường.
- Góp phần gia tăng số năng lượng điện cho mọi hoạt động trong đời sống.
- Nó còn có thể hiệu chỉnh và chỉnh lưu điện áp thường ngày.
Những lưu ý khi sử dụng máy phát điện xoay chiều
Bất kể là thiết bị điện nào, để vận hành tốt cần có kiến thức về nó. Khi đã trang bị kiến thức tốt sẽ tránh được các rủi ro khi vận hành. Những lưu ý mà bạn cần quan tâm khi sử dụng máy phát điện đổi chiều:
- Giữ các thiết bị luôn được cắm điện và các kết nối điện ở trạng thái an toàn.
- Lựa máy phát điện phù hợp theo nhu cầu sử dụng. Việc này tránh xảy ra lãng phí hoặc thiếu hụt điện năng.
- Phân bổ công suất của máy phát điện phù hợp với mục đích sử dụng điện.
- Giữ điện áp, tần số và công suất hoạt động trong phạm vi cho phép.
- Để ý đến âm thanh khi chạy máy phát điện.
Nhu cầu sử dụng điện là một nhu cầu thiết yếu trong sản xuất và đời sống. Nguồn điện bị cắt đột ngột có thể xảy ra hư hao trên thiết bị sử dụng điện. Máy phát điện đổi chiều chính là giải pháp hiệu quả cho những vấn đề này.
Thông tin bên trên là toàn bộ những lý thuyết mà Kỹ sư gia đình cung cấp về máy phát điện xoay chiều. Hy vọng nó cung cấp đủ kiến thức cho những bạn đang tìm thông tin về thiết bị này. Cân nhắc chọn phân loại của máy phát điện tùy vào mục đích sử dụng nhé.
