Bài giảng môn Vật lý Khối 12 - Bài 17: Máy phát điện xoay chiều. Động cơ điện

HAVE A NICE DAY 
CHỦ ĐỀ 
VẬT LÝ LÀ CUỘC SỐNG 
XOAY 
CHIỀU 
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐỘNG CƠ ĐIỆN 
xoay 
Chiều 
01 
Máy phát điện xoay chiều một pha 
03 
SỰ KHÁC BIỆT GIỮA DÒNG 3 PHA VÀ 1 PHA 
03 
02 
Máy phát điện xoay chiều ba pha 
02 
01 
03 
04 
Những ưu việt của dòng 3 pha 
VẬTL Ý 
HAPPY 
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA 
01 
nnnnnnnnn 
sssssssss 
Phần cảm : là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu, là phần tạo ra từ trường 
Phần ứng: bao gồm các cuộn dây, là nơi xuất hiện suất điện động cảm ứng khi máy hoạt động 
Chú ý: Trong máy phát điện xoay chiều phần cố định gọi là stato, phần quay quanh 1 trục gọi là rôto 
Phần ứng 
Phần cảm 
CẤU TẠO 
nnnnnnnnn 
sssssssss 
HOẠT ĐỘNG: THEO 2 CÁCH 
Cách 1 : phần ứng quay, phần cảm cố định 
Stato là nam châm đặt cố định 
Rôto là khung dây quay quanh 1 trục trong từ trường tao bởi stato 
Phaàn ñöùng yeân: Stato 
Phaàn Quay : Ro to 
nnnnnnnnn 
sssssssss 
Phần cảm : quay, phần ứng cố định 
Rôto là nam châm, thường là nam châm điện được nuôi bởi dòng điện 1 chiều 
Stato gồm nhiều cuộn dây có lõi sắt, xếp thành 1 vòng tròn 
Tần số của suất điện cảm ứng f = p.n 
p : số cặp cực , n : tốc độ quay của rôto(vòng/giây) 
Phần quay: roto 
P hần đứng yên: stato 
CÁCH 2 
S 
S 
N 
N 
2 cặp cực: BẮC, NAM 
VẬT LÝ 
VẬT LÝ 
DÒNG XOAY CHIỀU 1 PHA 
 Để tăng suất điện động của máy phát, phần ứng thường gồm 
 nhiều cuộn dây, mỗi cuộn lại gồm nhiều vòng dây mắc nối 
 tiếp với nhau. Phần cảm gồm nhiều nam châm điện tạo thành 
 nhiều cặp cực B – N, bố trí lệch nhau. 
 Các cuộn dây của phần ứng và phần cảm thường được quấn trên các lõi thép kĩ Thuật để tăng cường từ thông qua chúng. 
 Lõi thép gồm nhiều lá thép mỏng ghép cách điện với nhau để giảm hao phí do dòng Fu –cô 
N 
N 
S 
S 
N 
N 
S 
S 
VẬTL Ý 
HAPPY 
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 
02 
nnnnnnnnn 
sssssssss 
ĐỊNH NGHĨA 
DÒNG XOAY CHIỀU 3 PHA 
e 1 = E 0 cos ω t 
e 2 = E 0 cos( ω t + 2 π /3) 
e 3 = E 0 cos( ω t - 2 π /3) 
. 
LÀ moät heä thoáng goàm 3 doøng ñieän xoay chiều, gây bởi 3 suất điện động xoay chiều coù cuøng bieân ñoä, cuøng taàn soá, nhöng leäch pha nhau 2 /3 
nnnnnnnnn 
sssssssss 
CẤU TẠO 
Phần cảm : nam châm . 
Phần ứng : gồm 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau 120 0 trên đường tròn 
N 
S 
 1 
 2 
 3 
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA 
N 
S 
e(V) 
T 
2T 
0 
E 0 
- E 0 
Hoạt động: Khi nam châm quay trong ba cuộn dây xuất hiện 3 suất điện động xoay chiều cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là 2 π /3 
HOẠT ĐỘNG 
nnnnnnnnn 
sssssssss 
CÁCH MẮC MẠCH BA PHA 
Phần cảm : nam châm . 
Phần ứng : gồm 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau 120 0 trên đường tròn 
1 
2 
3 
Dây trung hòa 
O 
Dây pha 
U pha 
U day 
I P 
I d 
I 0 
U d = U p 
I d = I P 
HÌNH SAO 
nnnnnnnnn 
sssssssss 
CÁCH MẮC ĐIỆN 3 PHA 
Phần cảm : nam châm . 
Phần ứng : gồm 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau 120 0 trên đường tròn 
1 
2 
3 
I p 
U P 
U d 
I d 
HÌNH TAM GIÁC 
U d = U P 
I d = I p 
VẬTL Ý 
HAPPY 
SỰ KHÁC NHAU GIỮA MÁY 3 PHA VÀ 1 PHA 
03 
主初级科目 
节奏与舞蹈 
Máy phát điện 1 pha 
Máy phát điện 3 pha 
Roto và stato 
Phần nào là roto hay stato còn phụ thuộc vào công suất máy phát điện 
Roto là bộ phận chuyển động, stato đứng yên 
Số cuộn dây 
Không cố định, thường là 5 
3 
Dải công suất 
Thấp, (1 KVA – 50 KVA) 
Cao, lên tới vài nghìn KVA 
Đối tượng sử dụng 
Thiết bị điện 1 pha 
Thiết bị điện 3 pha và 1 pha ( cần phải chia pha ) 
Địa điểm sử dụng 
Các gia đình, văn phòng công ty quy mô nhỏ 
Khu công nghiệp, xí nghiệp, bệnh viện,.. 
Cách mắc mạch 
Cuộn dây và nam châm chỉ có thể. 
Đa dạng: Mắc mạch 3 pha hình tam giác, hình sao. 
Số lượng cuộn dây và nam châm 
Bằng nhau 
Đa dạng: 3 cuộn dây – 2 nam châm hoặc 6 cuộn dây – 8 nam châm,.. 
Hiệu điện thế 
( ở Việt Nam ) 
220 V 
380V/3F 
Máy phát điện xoay chiều 1 pha và 3 pha có những điểm khác nhau sau đây : 
VẬTL Ý 
HAPPY 
NHỮNG ƯU VIỆT DÒNG 3 PHA 
04 
1 
TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA BẰNG DÒNG 3 PHA TIẾT KIỆM ĐƯỢC DÂY DẪN SO VỚI DÒNG MỘT PHA 
2 
CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC ĐỘNG CƠ BA PHA, DÙNG PHỔ BIẾN TRONG CÁC NHÀ MÁY XÍ NGHIỆP 
ƯU VIỆT 
ĐỘNG CƠ 3 PHA 
I. Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ 
N 
S 
 
B 
 + Động cơ điện xoay chiều là thiết bị biến điện năng thành cơ năng 
 + Nguyên tắc hoạt động của động cơ 3 pha: dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ bằng cách sử dụng từ trường quay 
Định nghĩa 
x 
x’ 
N 
S 
B 
 + Quay đều nam châm với vận tốc góc  
 khung dây quay nhanh dần, cùng chiều với nam châm 
 + Khi đạt tới vận tốc  o <  thì giữ nguyên vận tốc đó. 
Rô to 
Stato 
Vỏ động cơ 
Vòng bi 
N 
S 
A 
X 
B 
Y 
C 
Z