A. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG
* Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. * Cấu tạo: Khung dây dẫn đặt trong từ trường. Khung quay quanh trục đối xứng mỗi đầu dây là của khung nối với một vành khuyên, mỗi vành khuyên nối với một thanh quét. Hiệu điện thế xoay chiều được lấy ra ở hai thanh quét. * Hoạt động: Khi khung dây dẫn quay với vận tốc 60 trong từ trường, làm cho từ thông qua khung biến thiên xuất hiện suất điện động cảm ứng, chính suất điện động này tạo ra hiệu điện thế xoay chiều ở hai cực máy phát điện. Dòng điện được tạo ra ở đây gọi là dòng điện xoay chiều một pha. * Trong kỹ thuật: + Phần ứng gồm các cuộn dây đặt dọc vỏ trụ thép gọi là stato. + Phần cảm (roto) gồm các cặp nam châm quay quanh trục trụ. + Nếu có P cặp cực nam châm quay với vận tốc góc ω thì tần số của dòng điện xoay chiều là
* Định nghĩa: Dòng điện xoay chiều ba pha là một hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều một pha, lệch pha nhau liên tiếp là * Cấu tạo: Stato phần ứng gồm ba cuộn dây đặt cách đều nhau theo đường tròn tiết diện vuông góc với trục trụ. Roto (phần cảm) là nam châm xoay quanh trục trụ với vận tốc góc ω * Hoạt động: Khi nam châm quay với vận tốc góc 30 từ thông qua các cuộn dây biến thiên. Nhờ cách bố trí các cuộn dây nên xuất hiện các suất điện động: Khi tải nối với các cuộn dây A, B, C đều giống nhau sẽ có 3 dòng điện xoay chiều lệch pha nhau liên tiếp là: * Cách mắc dòng điện ba pha: + Mắc kiểu hình sao: – Nối A2 với B2 và với C2 kéo thành 1 sợi gọi là sợi dây trung hòa. – Các đầu còn lại mỗi đầu nối với một sợi dây gọi là dây pha. – Khi sử dụng nối vật tiêu thụ điện với dây pha và dây trung hòa. + Mắc hình tam giác – Nối A2 với B1 kéo ra 1 sợi dây – Nối B2 với C1 kéo ra 1 dây – Nối C2 với A1 kéo ra 1 dây – Sử dụng nối vật tiêu thụ điện với một trong ba dây. |
B. TRẢ LỜI CÂU HỎI
C1. Kể tên và nêu tác dụng của hai bộ phận chính trong máy phát điện xoay chiều.
Trả lời Máy phát điện xoay chiều có hai bộ phận chính là phần cảm và phần ứng.
– Phân cảm: Là nam châm để tạo ra từ trường. Trong các máy nhỏ, phần cảm là nam châm vĩnh cửu. Trong các máy lớn, phần cảm là một nam châm điện dùng dòng điện một chiều.
– Phần ứng: Là khung dây sinh ra sức điện động xoay chiều và thường gồm nhiều cuộn dây nối tiếp được quấn trên lõi sắt gồm các lá rất mỏng ghép cách điện với nhau để tránh dòng điện Fucô.
Trong hai phần trên, phần nào quay gọi là rôto và phần nào đứng yên gọi là stato. Ở các máy nhỏ (công suất nhỏ) rôto là phần ứng, nhưng trong các máy lớn rôto là phần cảm. Vì khi máy có hiệu điện thế cao ở chỗ tiếp xúc giữa vành khuyên và chổi quét có thể xảy ra tia lửa điện có hại cho máy. Do đó để phần cứng đứng yên, lấy điện ra được thuận lợi hơn.
C2. Dòng điện xoay chiều ba pha là gì? Khi chuyển từ cách mắc hình sao sang cách mắc tam giác các cuộn dây của máy phát điện thì điện áp dây tăng hay giảm bao nhiêu lần?
Trả lời
Hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây bởi ba suất điện động xoay chiều có cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch pha nhau một góc từng đội một là φ = 
hay lệch nhau 1⁄3 chu kì gọi là dòng điện xoay chiều 3 pha.
Trong cách mắc hình sao thì Ud= √3Up Trong cách mắc hình tam giác thì Ud= Up
Do vậy khi chuyển từ cách mắc hình sao sang cách mắc hình tam giác thì điện áp dây (Ud) giảm đi √3 lần.
C. GIẢI BÀI TẬP
B1. Phát biểu nào sau đây đúng với máy phát điện xoay chiều?
- Biên độ của suất điện động phụ thuộc vào số cặp cực của nam châm.
- Tần số của suất điện động phụ thuộc vào số vòng dây của phần ứng.
- Dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện ở các cuộn dây của phần ứng.
- Cơ năng cung cấp cho máy được biến đổi hoàn thành điện năng.
Giải
Mặt khác do f = np với p là số cặp cực của nam châm.
Vậy chọn đáp án A
B2. Máy phát điện xoay chiều một pha có rôto là phần ứng và máy phát điện xoay chiều ba pha giống nhau ở điểm nào sau đây?
- Đều có phần ứng quay, phần cảm cố định.
- Đều có bộ góp điện để dẫn điện ra mạch ngoài.
- Đều có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Trong mỗi phần quay của rôto, suất điện động của máy đều biến thiên tuần hoàn hai lần.
Giải
Chọn đáp án C. Máy phát điện xoay chiều một pha có rôto là phần ứng và máy phát điện xoay chiều ba pha đều có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
B3. Rôto của máy phát điện xoay chiều là nam châm có ba cặp cực, quay với tốc độ 1200 vòng/phút. Tính tần số của suất điện động do máy tạo ra.
Giải
Nguồn website giaibai5s.com