Câu hỏi: Khái niệm về mạch điện xoay chiều ba pha:
A.Là mạch điện gồm nguồn điện, dây dẫn và tải.
B.Là mạch điện gồm nguồn và tải ba pha.
C.Là mạch điện gồm nguồn và dây dẫn ba pha.
D.Là mạch điện gồm nguồn điện ba pha, dây dẫn ba pha và tải ba pha.
Trả lời:
Đáp án đúng là: D. Mạch điện xoay chiều ba pha là mạch điện gồm nguồn điện ba pha, dây dẫn ba pha và tải ba pha.
Nguồn điện ba pha:Để tạo ra nguồn điện xoay chiều 3 pha dùng máy phát điện xoay chiều 3 pha
Sơ đồ máy phát điện xoay chiều 3 pha
- Cấu tạo máy phát điện ba pha:
+ Stato: 3 cuộn dây AX, BY, CZ giống nhau đặt lệch 1200.
AX: Pha A.
BY: Pha B.
CZ: Pha C.
A, B, C: Điểm đầu pha.
X, Y, Z: Điểm cuối pha.
+ Roto: Nam châm điện.
- Nguyên lí làm việc: Khi NS quay đều, trong giây cuốn mỗi pha xuất hiện sđđ xoay chiều một pha. Vì 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch 1200 nên sđđ các pha bằng nhau và lệch pha nhau một góc 2bi/3
Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm những kiến thức về mạch điện xoay chiều ba pha bạn nhé !
1. Định nghĩa nguồn điện ba pha
Nguồn điện ba pha là tập hợp gồm 3 nguồn một pha được ghép với nhau tạo thành một hệ thống năng lượng điện từ chung trong đó sức điện động mỗi pha có dạng hình sin, cùng tần số, lệch pha nhau 1200 điện trong không gian hay 1/3 chu kỳ. Mạch điện ba pha gồm nguồn điện 3 pha, đường dây truyền tải và tải 3 pha.
2. Cách tạo ra nguồn điện ba pha
Để tạo ra dòng điện xoay chiều 3 pha người ta dùng máy phát điện đồng bộ 3 pha. Cấu tạo gồm: Phần tĩnh [stator] gồm có 3 cuộn dây AX, BY, CZ đặt lệch nhau 1200 điện, gọi là dây quấn pha A, B, C; phần quay [rotor] là một nam châm điện có cực N – S hay nam châm vĩnh cửu. Khi cho động cơ sơ cấp như máy nổ, tua bin… quay kéo máy phát, từ trường của rotor [phần cảm] lần lượt quét qua các cuộn dây stator [phần ứng] và cảm ứng thành các sức điện động sin cùng tần số, cùng biên độ, lệch pha nhau 1200 điện.
Cấu tạo máy phát đồng bộ ba pha đơn giản
Qui ước:
A,B,C là 3 đầu đầu của cuộn dây.
X,Y, Z là 3 đầu cuối của cuộn dây
4. Cách nối nguồn điện và tải ba pha.
Thường có 2 cách nối:
Nối tam giác: Điểm đầu pha này nối với điểm cuối pha kia.
Nối hình sao: Nối chung 3 điểm cuối X, Y, Z thành điểm trung tính.
5. Sơ đồ mạch điện ba pha.
a. Sơ đồ mạch điện ba pha.
* Khái niệm:
-Dây pha: Dây nối từnguồn→tải.
-Dây trung tính:
-Điện áp dây: Điện áp giữa2 dây pha.[Ud]
-Điện áp pha: Điện áp giữa điểm đầu và điểm cuối một pha.[Up]
-Dòng điện dây: dđ trên dây pha. [Id]
-Dòng điện pha: dđ trong mỗi pha. [Ip]
-Dòng điện trung tính:[Io]
* Nguồn nối hình sao, tải nối hình sao.
* Nguồn và tải nối hình sao có dây trung tính.
* Nguồn nối hình sao, tải nối hình tam giác.
b. Quan hệ giữa đại lượng dây và pha.
Xét với tải ba pha đối xứng:
Khi nối hình sao:
Id= Ip,
Khi nối hình tam giác:
Ud= Up,
Vd 1: Máy phát điện ba pha có điện áp pha là 220V.
Nếu nối hình sao: Up= 220V, Ud= 380V.
Nếu nối tam giác : Ud= Up= 220V.
Vd 2: Tải ba pha gồm 3 điện trở R = 10Ω, nối tam giác, đấu vào nguồn ba pha có Ud= 380V. Tính dòng điện pha, dđ dây?
Giải:
ta có Ud= Up= 380V.
Dđ pha : Ip =Up/R= 380/10= 38 A
Dđ dây : Id= Ip=√3. 38 = 65,8
6. Ưu điểm của mạch điện ba pha bốn dây.
- Tạo ra 2 trị số điện áp khác nhau.
- Điện áp pha trên các tải hầu như vẫn giữ được bình thường, không vượt quá giá trị định mức.
Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều
Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: Khi từ thông qua một vòng dây biến thiên điều hòa, trong vòng dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng xoay chiều.
1. 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 \[f = np\] trong đó: n [vòng/s], p: số cặp cực.
Nếu N [vòng/phút] thì tần số \[f = \dfrac{{Np}}{{60}}\]
2. 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 \[2 \pi\]/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 \[\omega \]
Khi đó trên 3 cuộn dây xuất hiện 3 dòng điện xoay chiều có cùng tần số góc \[\omega \], 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:
Mắc hình sao: \[{U_d} = \sqrt 3 {U_p},{I_d} = {I_p}\]
Mắc hình tam giác: \[{U_d} = {U_p},{I_d} = \sqrt 3 {I_p}\]
Công suất của dòng điện 3 pha: \[P = 3{U_p}{I_p}{\rm{cos}}\varphi {\rm{ }}\]
* 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.
Video mô phỏng về máy phát điện - động cơ điện
Sơ đồ tư duy về máy phát điện xoay chiều - Vật lí 12
Bạn đang tự học hoặc muốn tự sửa máy phát điện ở nhà? Trong kỳ này chúng tôi sẽ hướng dẫn thêm một kiến thức mới: cách quấn máy phát điện 3 pha. Cùng khám phá ngay nhé!
Một vài thông tin cần biết về máy phát điện 3 pha
Máy phát điện xoay chiều 3 pha có 2 bộ phận chính là stator và rotor. Trong đó, stator là phần đứng yên và được gắn cố định 3 cuộn dây có cùng kích thước, tần số, lệch pha 1 góc không đổi 120 độ.
Khi nhắc tới cách cuốn máy phát điện 3 pha nghĩa là người ta nói tới cách lắp đặt 3 cuộn dây này với mạch điện để truyền tải ra bên ngoài. Để đáp ứng điều kiện lệch pha một góc không đổi, hệ thống dây cuốn của máy phát điện 3 pha có 2 cách lắp: lắp theo hình sao hoặc tam giác.
Bên cạnh đó, trước khi đi vào chi tiết về 2 cách quấn cuộn dây, bạn cần xác định rõ chức năng của 2 đầu mỗi dây. Cách đơn giản để nhận biết dây trung tính và dây pha là dựa vào màu sắc. Ở Việt Nam, dây pha được quy định có màu xanh lục hoặc vàng hoặc đỏ. Trong khi đó dây trung tính có màu đen. Bạn cần nối đúng màu, đấu đúng dây pha với dây pha, dây trung tính vào dây trung tính để tránh hiện tượng chập, nổ điện.
Cách quấn máy phát điện 3 pha như thế nào?
Cách quấn máy phát điện 3 pha theo hình sao
Ba điểm đầu của ba cuộn dây sẽ được nối với 3 mạch ngoài bằng 3 dây dẫn, thường được gọi là dây pha. Ba điểm cuối sẽ được nối chung với nhau trước rồi nối với 3 mạch ngoài bằng một dây dẫn gọi là dây trung hòa.
Sau khi đã xác định được dây trung tính, dây pha của mỗi cuộn, ta tiến hành nối từng dây:
- Ba đầu dây pha được nối với mạch điện ngoài bằng 3 dây dẫn.
- Trong khi 3 đầu dây trung tính của 3 cuộn dây sẽ được nối chung lại với nhau, sau đó nối dây này vào mạch ngoài.
Cách quấn hình sao
Ta có thể thấy, cách mắc này thỏa mãn những điều kiện như sau:
- Cần sử dụng 4 dây để kết nối các cuộn dây với nhau, bao gồm: 3 dây pha và 1 dây nối từ 3 sợi trung tính đã được nối chung lại
- Khi mắc đúng, cường độ dòng điện trên dây trung hòa được triệt tiêu và hiệu điện thế đo được giữa 2 dây pha bằng ⅓ hiệu điện thế giữa 1 dây pha với 1 dây trung tính.
Cách quấn máy theo hình tam giác
Với cách quấn máy hình tam giác, ta chỉ việc nối các đầu dây pha của mỗi cuộn dây với nhau.
Cách quấn hình tam giác
Bạn sẽ mắc đúng nếu như:
- Mắc 3 dây pha với nhau, không có dây trung hòa như cách mắc hình sao
- Hiệu điện thế trong mỗi tải bằng với hiệu điện thế giữa 2 đầu dây
So với cách đấu hình sao, động cơ của cách quấn máy theo hình tam giác có tốc độ cao hơn vì nhận được hiệu điện thế bằng hiệu điện thế giữa 2 đầu cuộn dây. Và số vòng dây mắc theo hình tam giác cần nhiều hơn. Trên thực tế, các máy phát điện 3 pha sẽ chủ yếu được đấu nối theo hình sao do dòng điện phù hợp hơn với mục đích sử dụng.
Như vậy, chúng tôi đã hướng dẫn xong 2 cách quấn máy phát điện 3 pha. Tùy thuộc vào hiệu điện thế mong muốn, bạn có thể tự mắc các cuộn dây theo hình dạng phù hợp. Nếu cần sự trợ giúp về các làm hay có nhu cầu mua máy phát điện chính hãng tại nhà phân phối độc quyền nhiều thương hiệu lớn – công ty Thiết bị Công Nghệ Bình Minh, xin vui lòng liên hệ qua hotline 0982 815 855 – 0941 055 829.
Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều
Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: Khi từ thông qua một vòng dây biến thiên điều hòa, trong vòng dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng xoay chiều.
1. 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 \[f = np\] trong đó: n [vòng/s], p: số cặp cực.
Nếu N [vòng/phút] thì tần số \[f = \dfrac{{Np}}{{60}}\]
2. 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 \[2 \pi\]/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 \[\omega \]
Khi đó trên 3 cuộn dây xuất hiện 3 dòng điện xoay chiều có cùng tần số góc \[\omega \], 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:
Mắc hình sao: \[{U_d} = \sqrt 3 {U_p},{I_d} = {I_p}\]
Mắc hình tam giác: \[{U_d} = {U_p},{I_d} = \sqrt 3 {I_p}\]
Công suất của dòng điện 3 pha: \[P = 3{U_p}{I_p}{\rm{cos}}\varphi {\rm{ }}\]
* 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.
Video mô phỏng về máy phát điện - động cơ điện
Sơ đồ tư duy về máy phát điện xoay chiều - Vật lí 12
Máy phát điện là một thiết bị có tính ứng dụng cao và phổ biến. Chúng có 2 loại là máy phát điện 1 pha và máy phát điện 3 pha. Ở bài viết số trước chúng ta đã tìm hiểu về máy phát điện xoay chiều 1 pha. Và bài viết ngày hôm nay sẽ nói về chủ đề máy phát điện xoay chiều 3 pha.
1. Lý thuyết máy phát điện xoay chiều 3 pha
Phần nội dung này sẽ chỉ cho bạn 3 kiến thức đó là khái niệm, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động.
1.1 Khái niệm
Lý thuyết về dòng máy phát điện này bạn đã được học trong chương trình THCS và THPT rồi đó. Rất đơn giản, đây là một tổ hợp máy gồm 1 hệ thống với 3 dòng điện xoay chiều.
Dòng điện này có cùng biên độ và tần số với nhau. Tuy nhiên, cũng sẽ được đặt lệch pha nhau góc 120 độ. Không chỉ thế, 3 cuộn dây của phần ứng cũng nằm lệch nhau ⅓ vòng trên stato.
Máy phát điện 3 pha xoay chiều Vman
1.2. Phân loại máy phát điện 3 pha
Tùy thuộc vào công suất, nhiên liệu sử dụng hay thương hiệu sẽ có cách chia khác nhau. Tại Việt Nam, máy phát điện 3 pha xoay chiều được chia theo 3 tiêu chí:
- Theo công suất: có máy phát điện 10kVA, máy phát điện 50kVA, máy phát điện cao hơn nữa là 500kVA… Dải công suất của máy phát điện khá lớn. Kéo từ dài 5 – 2000kVA. Mỗi mức công suất sẽ phù hợp với nhu cầu sử dụng và các công trình khác nhau.
- Dựa theo nhiên liệu sử dụng: máy phát điện 3 pha chạy xăng, máy 3 pha chạy dầu hoặc máy chạy bằng khí đốt. Ngoài ra còn có máy chạy bằng nhiên liệu kép là dầu và khí đốt.
- Theo thương hiệu: máy phát điện Cummins, Mitsubishi, Denyo, Kofo,…
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động máy phát điện xoay chiều 3 pha
2.1. Cấu tạo
Tương tự như máy phát điện 1 pha, máy phát điện 3 pha xoay chiều gồm:
- Roto [phần cảm]: là 1 nam châm điện được nuôi dưỡng bởi các dao động 1 chiều. Các dao động này có thể xoay quanh trục cố định và tạo ra một lượng từ trường biến thiên.
- Stato [phần ứng] sẽ bao gồm 3 cuộn dây giống nhau về kích thước và số vòng. Chúng nằm trên 1 vòng tròn và đặt lệch nhau 120 độ.
Ngoài roto và stato là 2 bộ phận chính, máy phát điện 3 pha còn có các bộ phận khác như: bộ điều chỉnh điện, giá đỡ, bạc lót, bộ chỉnh lưu.
Cấu tạo máy phát điện 3 pha
>>>>>>>Nếu bạn đọc chưa nẵm rõ về máy phát điện xoay chiều 1 pha thì có thể tham khảo những bài viết sau: “Máy phát điện xoay chiều 1 pha“
>>>>>>>Hoặc phân biệt sự khác nhau giữa máy 3 pha và 1 pha tại đây.
2.2. Nguyên tắc máy phát điện xoay chiều 3 pha
Máy phát điện vận hành dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi nam châm bắt đầu quay trong cuộn dây, điện áp hình thành. Điện áp này được sinh ra ở hai đầu của cuộn dây. Và sau đó sẽ tạo nên dòng điện xoay chiều.
Như vậy, bạn đã nắm được tổng quan máy phát điện 3 pha là gì. Vậy, làm thế nào để vận hành máy phát điện. Mời bạn đọc theo dõi tại bài viết “Quy trình vận hành máy phát điện 3 pha” nhé.
3. Cách mắc mạch 3 pha
Hệ thống điện 3 pha gồm 3 dây nóng và 1 dây lạnh. Các nhân viên kỹ thuật điện thường nối các dây này với nhau theo nguyên tắc hình tam giác và hình sao.
Trong đó, cách mắc hình tam giác chính là lấy đầu pha của dây này nối với cuối pha dây kia. Cụ thể, A nối với Z, B nối với X và C nối với Y.
Cách mắc mạch điện 3 pha
Đối với cách mắc mạch hình sao thì nối 3 điểm cuối pha với nhau tạo thành một điểm trung tính.
Dù mắc mạch điện xoay chiều 3 pha theo cách nào thì cũng cần phải chính xác tuyệt đối. Qua đó, tránh được tình trạng chập điện, cháy điện. Đặc biệt tránh được các vấn đề liên quan đến tính mạng con người.
Hy vọng với bài viết trên, bạn đọc đã có một cái nhìn tổng quan hơn về máy phát điện xoay chiều 3 pha. Mua máy phát điện 3 pha chính hãng, giá phải chăng hãy đến với Tổng kho máy phát điện. Chúng tôi luôn chào đón quý khách và cung cấp những sản phẩm dịch vụ tốt nhất.