Máy Phát Điện Xoay Chiều Là Gì

Máy phát điện xoay chiều là gì ? Cấu tạo của máy phát điện gồm các bộ phận nào ? So sánh máy phát điện một chiều và máy phát điện xoay chiều. Tại sao phải sử dụng máy phát khi cúp điện ? Phân biệt máy phát điện xoay chiều 1 pha và 3 pha. Ứng dụng trên thực tế của máy phát điện là gì ? Generator là gì ? Nguyên lý hoạt động của máy phát điện ? Phân biệt điện xoay chiều và điện một chiều. Tại sao phải sử dụng điện xoay chiều ? Máy phát điện DC và AC khác nhau như thế nào ?

Các bạn đã từng nghe đến cụm từ máy phát điện chưa ? Hay khi cúp điện sẽ có một số nơi chạy máy nổ thì có thể sử dụng điện. Vậy bạn có bao giờ tự hỏi máy phát điện là gì mà lại vi diệu như vậy ? Tại sao nó chạy lại sản sinh ra điện cho chúng ta dùng ? Trong bài viết này tôi sẽ giới thiệu cho các bạn những kiến thức cơ bản về máy phát điện xoay chiều nhé.

Như Video ở trên, các bạn hãy xem qua và hình dung thử máy phát điện là như thế nào. Sau đó chúng ta cùng nhau tìm hiểu kỹ hơn về nó nhé.

1. Máy phát điện xoay chiều (AC) 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.

2. Cấu tạo của máy phát điện AC 

Ở phần trước, chúng ta đã hiểu khái niệm về máy phát điện xoay chiều là gì. Có thể nói đơn giản nó là thiết bị chuyển đổi cơ năng thành điện năng. Do đó khi cúp điện bạn chỉ cần chạy máy nổ là có điện để sử dụng. Vậy cấu tạo của máy phát điện gồm các thành phần nào ?

Cấu tạo máy phát điện xoay chiều gồm 2 phần chính là phần cảm và phần ứng.

• Phần cảm (rotor): gồm các nam châm điện có chức năng tạo ra từ thông.
• Phần ứng (stator): được tạo thành bởi hệ thống các cuộn dây điện cố định, giống nhau về kích thước.

Bên cạnh 2 bộ phận chính trên còn các bộ phận cấu thành khác như: đầu phát, hệ thống nhiên liệu, làm mát, hệ thống xả,…

3. Nguyên lý hoạt động của máy phát điện như thế nào ?

Khái niệm máy phát điện xoay chiều là gì và cấu tạo của nó được chúng ta tìm hiểu ở phần trước. Ở phần này chúng ta cùng nhau tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của nó nhé. Đối với máy phát điện nói chúng, nguyên lý hoạt động của nó sẽ dựa trên một hiện tượng vật lý mà chúng ta đã được học ở phổ thông. Đó chính là hiện tượng cảm ứng điện từ. Phát biểu một cách chính xác như sau:

Khi số đường sức từ của nam châm xuyên qua tiết diện của cuộn dây luân phiên tăng giảm thì dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây cũng luân phiên đổi chiều. Tiết diện của cuộn dây tăng giảm có thể là do cuộn dây quay tròn hoặc nam châm quay tròn. Nếu chu trình cứ tái diễn liên tục như vậy thì sẽ hình thành nên dòng điện.

4. Phân loại máy phát điện xoay chiều

Trên thực thế, nhà sản xuất phân loại máy phát điện dựa trên nguyên lý hoạt động. Có hai loại máy phát điện xoay chiều đó là máy phát điện 3 pha và máy phát điện 1 pha. Về cơ bản, hai loại máy này đều là máy đồng bộ và chỉ khác nhau một chút về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động.

♦ MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 PHA

Về cấu tạo: vẫn gồm hai phần chính là phần ứng và phần cảm.
Tùy theo công suất của máy phát điện mà có thể có phần đứng yên và phần quay khác nhau. Đối với máy phát điện công suất lớn thì phần đứng là cuộn dây, phần quay sẽ là nam châm. Đối với máy phát điện công suất nhỏ thì ngược lại. Phần đứng yên sẽ được gọi là stator và phần chuyển động là rotor.
Về nguyên lý hoạt động: vẫn là dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Túc là, khi rotor quay một suất điện động biến thiên sẽ được tạo ra và khi suất điện động này được đưa ra ngoài sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều.

♦ MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA

Về cấu tạo: Máy phát điện 3 pha có cấu tạo tương tự như máy phát điện 1 pha

Về nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ theo một nguyên lý được lắp đặt sẵn. Khi nam châm bắt đầu quay trong cuộn dây cũng là lúc điện áp được hình thành. Điện áp này sẽ được sinh ra giữa hai đầu của cuộn dây và tạo nên dòng điện xoay chiều.