Máy phát điện xoay chiều

Máy phát điện xoay chiều là một thiết bị điện vô cùng quen thuộc đối với người Việt Nam. Và những ai chưa biết hoặc đang tìm hiểu về dòng máy này thì hãy tham khảo bài viết này nhé. Bài viết gồm các nội dung sau: khái niệm, cấu tạo máy phát điện, nguyên lý hoạt động và phân loại máy phát điện. Mời bạn đọc cùng theo dõi.

Máy phát điện xoay chiều là gì?

Máy phát  điện xoay chiều là một máy phát điện chuyển đổi năng lượng cơ học thành điện năng dưới dạng của điện xoay chiều. Vì lý do chi phí và đơn giản, hầu hết các phát điện sử dụng một từ trường quay với một thiết bị cố định. Đôi khi người ta cũng sử dụng một máy phát điện xoay chiều tuyến tính có phần bao ngoài quay còn từ trường lại đứng yên.

Về nguyên tắc, bất kỳ máy phát điện tạo ra điện xoay chiều nào cũng có thể được gọi là một phát điện xoay chiều, nhưng thường là từ này đề cập đến các máy làm quay trục do ô tô và các động cơ đốt trong điều khiển. Máy phát điện xoay chiều sử dụng nam châm vĩnh cửu để tạo từ trường được gọi là magneto. Máy phát điện xoay chiều dùng trong nhà máy điện được thúc đẩy bằng tuốc bin hơi nước được gọi là máy phát điện tuốc bin. Các máy phát điện 3 pha 50 Hz hay 60 Hz loại lớn trong các nhà máy điện sản xuất ra hầu hết năng lượng điện của thế giới, sau đó điện năng được hệ thống điện lưới phân phối.

Cấu tạo máy phát điện xoay chiều

Máy phát điện 2 chiều sẽ có cấu tạo khá đơn giản, chúng được cấu tạo từ 2 phần chính là phần cảm và phần ứng.

Phần cảm: là một nam châm điện để tạo ra từ trường, thường gọi là Rôto

Phần ứng: là một cuộn dây tạo ra dòng điện, thường gọi là stato

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 chính, Control Panel hay thiết bị điều khiển.

Cấu tạo máy phát điện xoay chiều
Cấu tạo máy phát điện xoay chiều

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.

Nguyên lý hoạt động máy phát điện xoay chiều
Nguyên lý hoạt động máy phát điện xoay chiều

Có các loại máy phát điện xoay chiều nào ?

Máy phát điện xoay chiều được chia thành 2 loại chính. Bao gồm máy phát điện xoay chiều 1 phamáy phát điện 3 pha. Tuy nhiên trước tiên bạn hãy cùng tìm hiểu về máy phát điện xoay chiều 1 pha nhé.

Máy phát điện xoay chiều 1 pha

Máy phát điện xoay chiều được chia thành 2 loại chính. Bao gồm máy phát điện xoay chiều 1 pha và máy phát điện xoay chiều 3 pha. Tuy nhiên trước tiên bạn hãy cùng tìm hiểu về máy phát điện xoay chiều 1 pha nhé.

Máy phát điện xoay chiều 1 pha

Cấu tạo máy phát điện xoay chiều 1 pha

Máy phát điện xoay chiều 1 pha được cấu tạo từ 2 bộ phận chính. Trong đó bao gồm phần cảm và phần ứng:

Phần cảm:

Phần cảm hay còn được gọi là ROTO. Chúng có chức năng tạo ra từ thông biến thiên thông qua hệ thống nam châm quay. Dạng nam châm này thường là nam châm điện.

Phần ứng:

Phần ứng thì bao gồm hệ thống các cuộn dây điện. Chúng có kích thước tương đương nhau và cố định trên một vòng tròn. Theo lý thuyết về máy phát điện xoay chiều thì phần ứng luôn đứng yên nên được gọi là STATO.

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều 1 pha

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện 1 pha rất đơn giản. Một khi ROTO quay từ thông chạy qua các cuộn dây bắt đầu biến thiên. Lúc này trong cuộn dây sẽ xuất hiện một lượng hiệu suất điện động cảm ứng. Suất điện động này sẽ được chuyển ra bên ngoài để sử dụng.

Máy phát điện xoay chiều 3 pha

Khái niệm máy phát điện xoay chiều 3 pha

Về lý thuyết máy phát điện xoay chiều 3 pha này bạn có thể dễ dàng nắm gọn. Cụ thể máy phát điện xoay chiều 3 pha là dòng máy bao gồm 1 hệ thống có 3 dòng điện xoay chiều. Dòng điện này có cùng biên độ, cùng tần số tuy nhiên chúng lại lệnh pha với nhau. Độ lệch pha này tương đương dự kiến khoảng 2/3. Hơn nữa riêng 3 cuộn dây của phần ứng cũng được thiết kế lệch nhau 1/3 vòng trên STATO.

Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều 3 pha

Cấu tạo thì máy phát điện xoay chiều 3 pha cũng giống như máy 1 pha:

Phần ROTO

ROTO là 1 nam châm điện được nuôi dưỡng bằng các dao động 1 chiều chúng có thể xoay quanh trục cố định. Việc xoay quanh trục như vậy nhằm tạo ra được một lượng từ trường biến thiên phù hợp.

STATO

STATO bao gồm 3 cuộn dây có thiết kế giống hệt nhau từ kích thước cho đến số vòng. Chúng được bố trí ngay trên vòng tròn lệch với  nhau 1 góc khoảng chừng 120 độ. 

Ngoài ra máy phát điện 3 chiều còn có bộ chỉnh lưu, bạc lót, giá đỡ, bộ điều chỉnh điện. Kết hợp với cánh quạt, puli và các nắp đậy.

Máy phát điện xoay chiều 3 pha

Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều 3 pha

Vận hành dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, hoạt động theo một nguyên lý được lắp đặt sẵn. Khi nam châm bắt đầu quay trong cuộn dây thì điện áp cũng sẽ hình thành, chúng được sinh ra ngay ở giữa 2 đầu cuộn dây. Phần điện áp này sau khi sinh ra sẽ tạo nên một dòng điện xoay chiều.

Sử dụng máy phát điện 1 pha hay 3 pha 

Phần nội dung này chúng tôi sẽ chỉ ra cho các bạn các trường hợp sử dụng máy phát điện 3 pha và 1 pha.

Khi nào sử dụng máy phát điện 1 pha?

Bạn chỉ nên sử dụng dòng điện 1 pha khi các thiết bị điện trong gia đình sử dụng dòng điện 1 pha. Trường hợp thứ hai đó chính là nhu cầu sử dụng điện năng không quá cao và không thường xuyên. 

Khi nào sử dụng máy phát điện 3 pha?

Nếu trường hợp trên các thiết bị điện trong gia đình sử dụng nguồn 1 pha thì trường hợp này sử dụng nguồn 3 pha. Hoặc nhu cầu sử dụng điện năng cao và thường xuyên. Chính vì thế, máy phát điện 3 pha thường được sử dụng trong các nhà máy, xí nghiệp. 

Thực tế, nhiều hộ gia đình đã sử dụng máy phát điện 3 pha để có thể tận dụng được tối ưu lợi ích của chúng. Tuy nhiên, chi phí đầu tư cho một chiếc máy này thường cao.

Những lưu ý khi sử dụng máy phát điện xoay chiều

Bất cứ một thiết bị điện muốn sử dụng được lâu dài thì phải có kiến thức vận hành tốt. Có như vậy máy mới hoạt động tốt và tránh được những rủi ro trong quá trình vận hành. Dưới đây là một số lưu ý bạn cần đặc biệt quan tâm: 

  • Thường xuyên kiểm tra và luôn giữ các thiết bị cắm điện và các kết nối điện trong trạng thái an toàn.
  • Chọn máy phát điện phải phù hợp với nhu cầu sử dụng để tránh lãng phí hoặc thiếu hụt công suất.
  • Phân bổ công suất của máy phát điện sao cho phù hợp.
  • Giữ điện áp, tần số và công suất hoạt động ở phạm vi cho phép.
  • Chú ý đến âm thanh của máy phát điện khi chạy.

Cách chọn mua máy phát điện xoay chiều phù hợp:

Mỗi loại máy phát điện xoay chiều sẽ có ưu nhược điểm riêng đáp ứng từng nhu cầu sử dụng khác nhau. Việc lựa chọn máy phát điện 1 pha hay 3 pha còn tùy thuộc vào nguồn tải của bạn là 1 pha hay 3 pha và cả môi trường sử dụng:

Cách chọn máy phát điện xoay chiều

Đối với nhu cầu sử dụng máy phát điện trong gia đình hay các văn phòng công ty vừa và nhỏ thì máy phát điện 1 pha là lựa chọn thích hợp. Bởi dòng máy này có giá thành phải chăng, có thể sử dụng trực tiếp với các nguồn tải 1 pha mà không cần phải qua thiết bị chuyển đổi.  

Đối với môi trường cần tiêu thụ lượng lớn điện năng như các xí nghiệp, khu chế xuất, bệnh viện,.. thì máy phát điện xoay chiều 3 pha mới có thể cung cấp đủ điện năng cần thiết.Các dòng máy phát điện công suất lớn có thể hoạt động liên tục trong thời gian dài giúp bổ sung việc thiếu điện hoặc mất điện đột xuất đảm bảo cho các hoạt động diễn ra liền mạch tránh gây ra thiệt hại không đáng có.

Trong trường hợp quý khách muốn sử dụng máy phát điện 3 pha cho các thiết bị điện dân dụng 220V (dòng điện 1 pha ) thì cần phải liên hệ các kỹ sư điện để được tư vấn chia pha để có thể sử dụng được. Không tự ý kết nối nguồn tải 1 pha và máy phát điện xoay chiều 3 pha, điều đó có thể dẫn đến cháy nổ gây nguy hiểm.

Lời kết:

Trên đây là một số thông tin và kiến thức cơ bản về máy phát điện xoay chiều là gì ? và các thông tin liên quan. Hy vọng nó sẽ cần thiết cho những bạn đang cần tìm hiểu, vì là kiến thức cá nhân và thu thập được trên các trang mạng nên không thể tránh khỏi sai sót, rất mong được sự đóng góp của các bạn để bài viết được hoàn hảo hơn.