Bài giảng môn Vật lí Lớp 12 - Bài 17: Máy phát điện xoay chiều (Bản chuẩn kiến thức)

NHIÖT LIÖT CHµO MõNG 
C¸C THÇY C¤ VÒ Dù GIê 
LíP 12A1 
Bài 17 
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 
 Nhắc lại nguyên tắc chung tạo ra dòng điện xoay chiều? 
 Có thể làm từ thông qua một vòng dây biến thiên bằng những cách nào? 
1. Nguyên tắc hoạt động : 
Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ 
2. Cách tạo ra suất điện động xoay chiều : 
 Các vòng dây quay trong từ trường cố định 
- Các vòng dây đặt cố định trong từ trường quay 
I. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 
II. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA 
Gồm hai bộ phận chính : 
- Phần cảm: là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu, là nơi tạo ra từ trường 
 Phần ứng : bao gồm các cuộn dây là nơi xuất hiện suất điện động xoay chiều 
Phần cảm 
Phần ứng 
Cấu tạo: 
Một trong 2 phần đặt cố định, phần còn lại quay quanh một trục. Phần quay gọi là rôto , phần cố định gọi là Stato 
 - Phần cảm ( rôto ) Gồm các nam châm (có p cực nam và p cực bắc) mắc xen kẽ nối tiếp nhau trên một vành tròn có thể quay tròn quanh trục ∆ với tốc độ n vòng/giây. 
- Phần ứng ( Stato ) gồm các cuộn dây giống nhau, cố định trên một vòng tròn. 
* Khi rôto quay suất điện động xoay chiều sinh ra trong phần ứng có tần số f = pn 
II. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA 
Thí nghiệm mô phỏng 
S 
S 
N 
N 
 Chú ý : Người ta cũng chế tạo các máy phát điện xoay chiều trong đó phần cảm cố định và phần ứng thì quay. 
II. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA 
QUAN SÁT ROTO V À STATO CỦA MÁY MỘT PHÁT ĐIỆN LỚN 
Thế nào là máy phát điện xoay chiều 3 pha? 
Máy phát điện xoay chiều 3 pha khác máy phát điện xoay chiều 1 pha ở điểm nào? 
III- MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 
Đọc SGK 
III- MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động 
 Máy phát điện ba pha là máy tạo ra ba suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau 2 π /3. 
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) 
e(V) 
t(s) 
T 
2T 
0 
E 0 
- E 0 
N 
S 
a) Cấu tạo: gồm 2 phần chính: 
+ Phần cảm: là một nam châm có thể quay quanh trục với tốc độ góc ω không đổi. 
+ Phần ứng: Gồm ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên một đường tròn (đặt lệch nhau 120 0 ) 
1 
O 
3 
2 
Kí hiệu 
III- MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động 
N 
S 
b) 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 
e(V) 
t(s) 
T 
2T 
0 
E 0 
- E 0 
III- MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động 
2. Caùch maéc maïch ba pha : 
Gọi : U d là ñieän aùp daây giữa 2 dây pha 
U p là ñieän aùp pha giữa dây pha và dây trung hòa 
U d 
U P 
a. M aéc hình sao : 
III- MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động 
b. M aéc tam giaùc : 
2. Caùch maéc maïch ba pha : 
III- MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 
Chú ý : Tải tiêu thụ có thể mắc hình sao hoặc mắc hình tam giác 
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động 
3. Dòng điện xoay chiều ba pha 
Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có cùng tần số , nhưng lệch pha với nhau 2 /3 từng đôi một . 
Nếu các tải đối xứng thì ba dòng điện này cùng biên độ . 
Dòng điện xoay chiều ba pha là gì ? 
III - MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động  2. Cách mắc mạch ba pha  
4. Những ưu việt của dòng điện xoay chiều ba pha 
Truyền tải điện năng đi xa bằng dòng ba pha tiết kiệm được dây dẫn so với truyền tải bằng dòng một pha 
Cung cấp điện cho các động cơ ba pha , dùng phổ biến trong các nhà máy , xí nghiệp 
Dòng điện xoay chiều ba pha có ưu điểm gì so với dòng điện xoay chiều một pha? 
II - MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động 2. Cách mắc mạch ba pha  3. Dòng điện xoay chiều ba pha 
CỦNG CỐ 
Phát biểu nào sau đây là  đúng khi nói về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha 
A. Máy phát điện xoay chiều ba pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và từ trường quay 
B. Stato gồm ba cuộn dây giống nhau, bố trí lệch nhau 120 0 trên một vòng tròn. 
C. Các cuộn dây của máy phát điện xoay chiều ba pha chỉ có thể mắc theo kiểu hình sao 
D. Phần cảm của máy phát điện là stato 
CỦNG CỐ 
A. 300 vòng/phút. 
Một máy phát điện xoay chiều 1 pha có phần r ôto là một nam châm điện gồm 10 cặp cực. Để phát ra dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz thì v ận tốc góc của rôto phải bằng: 
C. 3000 vòng/phút 
B. 500 vòng/phút. 
D. 1500 vòng/phút 
II - MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA 
Phần cảm(Stato) 
Phần ứng(rôto) 
Vành khuyên 
Chổi than 
 Viết biểu thức suất điện động cực đại xuất hiện trong khung dây? 
E 0 =N  0  = NBS  
Suất điện động của máy phát điện xoay chiều phụ thuộc vào các yếu tố nào?