Roto trong máy phát điện xoay chiều là

Trong máy phát điện xoay chiều, rôto hoạt động như thế nào khi máy làm việc?

A.

B.

Chuyển động đi lại như con thoi.

C.

Luôn quay tròn quanh một trục theo một chiều.

D.

Luân phiên đổi chiều quay.

Trong máy phát điện xoay chiều roto là nam châm, khi máy hoạt động thì nam châm có tác dụng làm cho số đường sức từ qua tiết diện cuộn dây biến thiên

→ Đáp án D

17/09/2016 04:25 CH | 47134

1. Nguyên tắc:

Nguyên tắc của máy phát điện xoay chiều 1 pha đã được xét trong phần " I. Cách tạo ra dòng điện xoay chiểu" ở bài học trước.

2. Cấu tạo

Máy phát điện xoay chiều gồm 2 bộ phận chính là phần cảm và phần ứng.

• Phần cảm là bộ phận tạo ra từ trường [là nam châm]
• Phần ứng là bộ phận tạo ra suất điện động cảm ứng [là khung dây hoặc các cuộn dây].

Người ta có thể bố trí cho phần cảm quay, phần ứng đứng yên hoặc ngược lại.

• Phần đứng yên được gọi là stato.
• Phần quay được gọi là rôto.

a] Với máy phát điện xoay chiều một pha công suất nhỏ:

• Phần cảm là stato [nam châm đứng yên].
• Phần ứng là rôto [khung dây quay].

Do khung dây là bộ phận cung cấp dòng điện ra bên ngoài nhưng nó lại quay nên người ta phải dùng thêmbộ góp [Xem lại " I. Cách tạo ra dòng điện xoay chiểu"]

b] Với máy phát điện xoay chiều một pha công suất lớn

Dòng điện do máy phát ra rất lớn nên không thể dùng bộ góp để lấy điện ra bên ngoài nên người ta phải bố trí cho khung dây đứng yên, nam châm [thường là nam châm điện có khả năng tạo ra từ trường rất mạnh].quay.

Như vậy, đối với máy phát điện xoay chiều 1 pha công suất lớn người ta bố trí cho

• Phần cảm là rôto.
• Phần ứng là stato.

Để làm giảm vận tốc quay của rôto trong khi vẫn giữ nguyên tần số f của dòng điện do máy phát ra người ta chế tạo máy với p cặp cực nam châm [đặt xen kẻ nhau trên vành tròn của rôto] và p cặp cuộn dây [đặt xen kẻ nhau trên vành tròn của stato].

Ở hình bên trái ta thấy rôto [phần bên trong] gồm có 6 cặp cực nam châm [tổng cộng 12 cực: 6 cực Bắc, 6 cực Nam]  sắp xếp xen kẻ nhau trên vành tròn của rôto, chúng là các nam châm điện. Ở bên ngoài ta thấy có tổng cộng 12 cuộn dây trên stato, chúng tạo thành 6 cặp cuộn dây. Các cuộn dây này được nối với nhau theo cách phù hợp.

Ở hình bên phải là hình chụp một rô to. Ta thấy mỗi cực nam châm là một nam châm điện.

Trong trường hợp này, tần số của dòng điện do máy phát ra là f = np trong đó n là số vòng quay trong 1 giây của rôto.
Nếu n là số vòng quay trong 1 phút của rôto thì

 

 

II. Máy phát điện xoay chiều ba pha

1. Dòng điện xoay chiều ba pha là một hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều một pha cùng biên độ Io cùng tần số f [tức là cùng tần số góc  

] nhưng lệch pha nhau 120o [tức là    radian].

2. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha [Máy phát điện xoay chiều ba pha]

Người ta bố trí cho ba cuộn dây giống hệt nhau đặt lệch nhau 120o trên vành tròn của stato. Khi nam châm quay thì từ thông cực đại qua mỗi cuộn dây sẽ hơn kém nhau về thời gian bằng 1/3 chu kỳ, tức là lệch pha nhau góc  .Nối hai đầu mỗi cuộn dây với một tải bên ngoài [các tải này giống hệt nhau] thì trong các tải có dòng điện xoay chiều ba pha.

3. Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều ba pha:

• Phần cảm là nam châm điện quay [Phần cảm là rôto]
• Phần ứng gồm 3 cuộn dây giống hệt nhau đặt lệch nhau 120o trên vành tròn của stato.

4. Biểu thức của dòng điện xoay chiều ba pha

Ta hãy gọi cường độ  tức thời của dòng điện chạy trong tải thứ nhất là i1, của dòng điện trong tải thứ hai là i2 và trong tải thứ ba là i3. Chọn gốc thời gian thích hợp ta có biểu thức của các dòng điện này như sau:

Đồ thị của các dòng điện này [vẽ trên cùng một hệ trục] như sau

Đồ thị này cho thấy: 

• Lúc mà một dòng điện đạt giá trị cực đại [bằng +Io] thì hai dòng điện kia đều có giá trị âm và cùng có độ lớn bằng nửa cực đại [ bằng -Io/2].
• Lúc mà một dòng điện đạt giá trị cực tiểu [bằng -Io] thì hai dòng điện kia đều có giá trị dương và cùng có độ lớn bằng nửa cực đại [ bằng +Io/2].

5. Cách mắc điện ba pha [Phần đọc thêm]

a] Cách mắc hình sao:

Trong cách mắc này ta thấy:

• Cần có 4 dây khi tải điện: Ba dây pha và một dây trung hòa.
• Nếu các tải hoàn toàn giống nhau thì cường độ dòng điện trên dây trung hòa bằng 0 [triệt tiêu].
• Nếu gọi Ud là điện áp giữa hai dây pha; Up là điện áp giữa một dây pha với dây trung hòa thì 
• Nếu tải tiêu thụ được mắc hình sao thì điện áp hiệu dụng đặt vào mỗi tải là Up.

b] Cách mắc hình tam giác

Trong cách mắc này ta thấy:

• Cần có 3 dây pha khi tải điện, không có dây trung hòa.
• Điện áp hiệu dụng đặt vào mỗi tải là điện áp Ud.

Bài trước   Lên đầu trang   Bài kế tiếp   Trở về Trang chủ

Đáp án chi tiết, giải thích dễ hiểu nhất cho câu hỏi: “Rôto trong máy phát điện xoay chiều ba pha là?”cùng với kiến thức tham khảo do Top lời giảibiên soạn là tài liệu cực hay và bổ ích giúp các bạn học sinh ôn tập và tích luỹ thêm kiến thức bộ môn Công nghệ 12.

Trả lời câu hỏi:Rôto trong máy phát điện xoay chiều ba pha là?

- Roto [phần cảm] trong máy phát điện xoay chiều 3 pha 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.

Kiến thức mở rộng về Máy phát điện xoay chiều

1. Máy phát điện là gì?

a. Định nghĩa máy phát điện

- Máy phát điên xoay chiều là thiết bị tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên hiệntượng cảm ứng điện tỪ hay máy phát điện xoay chiều là thiết bị biến đổi cơ năng thành điệnnăng.

b. Cấu tạo máy phát điện

- Gồm 2 bộ phận chính

+ Phần cảm: Tạo ra từ trường là nam châm [thường là nam châm điện].

+ Phần ứng: Tạo ra dòng điện là cuộn dây.

- Một trong hai phần đứng yên gọi là Stato, phần còn lại quay quanh một trục gọi là Roto.

2. Máy phát điện xoay chiều một pha

a. Cấu tạo và hoạt động máy phát điện xoay chiều một pha

- Sơ đồ máy phát điện một pha có 3 cặp cực.

- Cấu tạo gồm các bộ phận chính:

+ Phần cảm là nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện. Đó là phần tạo ra từ trường.

+ Phần ứng là những cuộn dây, trong đó xuất hiện suất điện động cảm ứng khi máy hoạt động.

+ Một trong hai phần đặt cố định, phần còn lại quay quanh một trục. Phần cố định gọilà stato, phần quay gọi là rôto.

- Hoạt động: Khi rôto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiệnsuất điện động cảm ứng, suất điện động này được đưa ra ngoài để sử dụng.

b. Tần số của dòng điện xoay chiều.

- Nếu máy phát có 1 cuộn dây và 1 nam châm [một cặp cực], rôto quay n vòng trong 1giây thì tần số của dòng điện là f = n.

- Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 giây thì f = np.

- Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 phút thì f = P

3. Máy phát điện xoay chiều ba pha

a. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều ba pha

- Máy phát điện xoay chiều ba pha cấu tạo gồm stato có ba cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàngiống nhau quấn trên ba lỏi sắt đặt lệch nhau 120° trên một vòng tròn, rôto là một namchâm điện.

- Khi rôto quay đều, các suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ba cuộn dây có cùngbiên độ, cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là

- Nếu nối các đầu dây của ba cuộn với ba mạch ngoài [ba tải tiêu thụ] giống nhau thì tacó hệ ba dòng điện cùng biên độ, Cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là

b. Cách mắc mạch ba pha

- Cách mắc mạch ba pha hình sao:

+Ba điểm đầu của 3 cuộn dây được nối với 3 mạch ngoài bằng 3 dây dẫn, gọi là dây pha. Ba điểm cuối nối chung với nhau trước rồi nối với 3 mạch ngoài bằng một dây dẫn gọi là dây trung hòa.

+Khi mắc hình sao ta có: Ud =3.Up [Ud là điện áp giữa 2 dây pha, Up là điện áp giữa dây pha và dây trung hòa].

- Cách mắc mạch 3 sao hình tam giác

+ Điểm cuối cuộn này nối với điểm đầu của cuộn tiếp theo theo tuần tự thành ba điểm nối chung. Ba điểm nối đó được nối với 3 mạch ngoài bằng 3 dây pha.

c. Dòng ba pha

-Dòng điện xoay chiều 3 pha: là hệ thống gồm 3 dòng điện xoay chiều 1 pha được tạo ra từ 3 suất điện động cùng biên độ, cùng tần số, lệch pha nhau từng đôi một, một góc 1200 [2π/3].

d. Những ưu việt của dòng điện ba pha

-Truyền tải điện năng đi xa bằng dòng ba pha tiết kệm được dây dẫn so với truyền tải điện năng bằng dòngmộtpha.

-Cung cấp điện cho các động cơ ba pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp.

4. Ứng dụng của máy phát điện

a. Trong lĩnh vực công nghiệp

- Công nghiệp hóa, hiện đại hóa bằng các sử dụng máy móc, động cơ dần thay thế cho sức lao động chân tay của con người. Cho nên máy phát điện ra đời đã giải quyết bài toán khó cho các doanh nghiệp cũng như các cơ sở sản xuất kinh doanh hiện nay, khi mà thực trạng “cung không đủ cầu” và lịch ngắt điện đột ngột của Công ty Điện lực, giúp cho hoạt động tại các nhà máy, xí nghiêp…diễn ra liên tục, không bị gián đoạn do mất điện.

b. Tronglĩnh vực nông nghiệp

- Thực hiện cơ giới hóa nông nghiệp hàng loạt các loại máy móc phục vụ cho nông nghiệp ra đời như máy xay lúa, máy bơm nước…Tạo sự thuận lợi cho người nông dân trong việc gieo trồng, tưới tiêu và thu hoạch hiệu quả hơn. Một mô hình hiện đại ngày nay được ứng dụng rất phổ biến nhất là tại các vườn cây ăn quả với hệ thống tưới tiêu hiện đại được vận hành bằng máy phát điện tiết kiệm sức lao động cho người nông dân.

c. Trong sinh hoạt hàng ngày

- Mất điện đột ngột là điều không thể tránh khỏi, nó không chỉ ảnh hưởng đến các hoạt động nông, công nghiệp mà còn ảnh hưởng đến cuộc sống sinh hoạt hàng ngày như không thể nấu cơm, sử dụng máy lạnh, máy bơm…

- Không chỉ như vậy, việc mất điện này còn là nguyên nhân khiến các thiết bị điện bị giảm tuổi thọ nhanh chóng.Việc ứng dụng máy phát điện tại nhà là sự lựa chọn thông minh cho nhiều gia đình.