Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 17: Máy phát điện xoay chiều - Trường THPT Lê Duẩn

SÔÛ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÊKLAÊK 
TRÖÔØNG THPT LEÂ DUAÅN 
Boä moân: Vaät lyù 
Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp ? 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
- Dây quấn : thường gồm 2 cuộn dây điện từ : cuộn sơ cấp nối với nguồn điện xoay chiều , cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ . 
~U 1 
~U 2 
Trả lời : 
+ Cấu tạo : gồm 2 phần : 
- Lõi biến áp làm bằng nhiều lá thép kĩ thuật điện mỏng ghép cách điện với nhau để giảm dòng Phu-cô . 
+ Nguyên tắc hoạt động : Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ . Dòng điện xoay chiều qua cuộn sơ cấp tạo từ trường biến thiên trong cuộn sơ cấp và lõi sắt nên từ thông qua cuộn thứ cấp cũng thay đổi làm xuất hiện suất điện động cảm ứng trong cuộn thứ cấp . Khi làm việc trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện xoay chiều cùng tần số với dòng điện ở cuộn sơ cấp . 
Bài 17 
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU MỘT PHA 
I - MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA 
Nhắc lại nguyên tắc chung tạo ra dòng điện xoay chiều . 
Máy phát điện xoay chiều một pha được cấu tạo bởi hai bộ phận chính : 
1. Phần cảm tạo ra từ thông biến thiên bằng các nam châm quay có p đôi cực ( gồm p cực nam và p cực bắc ) mắc xen kẽ nối tiếp nhau và có thể quay tròn quanh trục ∆ với tốc độ n vòng/giây . 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU MỘT PHA 
1. Phần cảm 
Khi đó phần cảm gọi là roto(phần quay). 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU MỘT PHA 
1. Phần cảm 
2. Phần ứng 
2. Phần ứng gồm các cuộn dây giống nhau , cố định trên một vòng tròn . 
Khi đó phần ứng gọi là stato(phần đứng yên ) 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU MỘT PHA 
1. Phần cảm 
2. Phần ứng 
3. Nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ . 
3. Nguyeân taéc 
hoaït ñoäng 
 Khi roto quay, từ thông qua mỗi cuộn dây của stato biến thiên tuần hoàn với tần số f = pn làm xuất hiện trong các cuộn dây một suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần số f. 
 Chú ý : Người ta cũng chế tạo các máy phát điện xoay chiều trong đó phần cảm cố định và phần ứng thì quay. 
Một máy phát điện quay 600 vòng/phút và có 5 đôi cực sẽ tạo dòng điện xoay chiều với tần số f bằng bao nhiêu ? 
Áp dụng công thức 
f = pn = 5x10 = 50 Hz 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU MỘT PHA 
1. Phần cảm 
2. Phần ứng 
3. Nguyeân taéc 
hoaït ñoäng 
II- MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU MỘT PHA 
1. Phần cảm 
2. Phần ứng 
I – 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 hình sin cùng tần số , cùng biên độ và lệch pha nhau 2 π /3. 
e(V ) 
t(s ) 
T 
2T 
0 
E 0 
- E 0 
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) 
1. Cấu tạo và nguyên 
 tắc hoạt động 
3. Nguyeân taéc 
hoaït ñoäng 
N 
S 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU MỘT PHA 
1. Phần cảm 
2. Phần ứng 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU BA PHA 
 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 tại ba vị trí đối xứng . 
1. Cấu tạo và nguyên 
 tắc hoạt động 
3 Nguyeân taéc 
hoaït ñoäng 
1 
O 
3 
2 
Dây pha 
Dây trung hòa 
Kí hiệu 
N 
S 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU MỘT PHA 
1. Phần cảm 
2. Phần ứng 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU BA PHA 
 Nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ . 
1. Cấu tạo và nguyên 
 tắc hoạt động 
3 Nguyeân taéc 
hoaït ñoäng 
e(V ) 
t(s ) 
T 
2T 
0 
E 0 
- E 0 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU MỘT PHA 
1. Phần cảm 
2. Phần ứng 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU BA PHA 
1. Cấu tạo và nguyên 
 tắc hoạt động 
3. Nguyeân taéc 
hoaït ñoäng 
 Khi nam châm quay, từ thông qua mỗi cuộn dây biến thiên làm xuất hiện trong các cuộn dây ba suất điện động xoay chiều cùng tần số , cùng biên độ và lệch pha nhau 2 π /3 
2. Cách mắc mạch ba pha 
 Máy phát ba pha được nối với ba mạch tiêu thụ điện năng ( gọi là tải ), khi các tải giống nhau ta nói các tải đối xứng . 
2. Cách mắc mạch 
ba pha 
 Điện áp giữa một dây pha và dây trung hòa (u 10 , u 20 , u 30 ) gọi là điện áp pha . Điện áp giữa hai dây pha (u 12 , u 23 , u 31 ) gọi là điện áp dây . 
 Mắc hình sao(Y ) 
 Mắc hình tam giác ( ∆ ) 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU MỘT PHA 
1. Phần cảm 
2. Phần ứng 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU BA PHA 
1. Cấu tạo và nguyên 
 tắc hoạt động 
2. Cách mắc mạch 
ba pha 
3. Nguyeân taéc 
hoaït ñoäng 
O 
1 
2 
3 
Dây trung hòa 
Dây pha 
3 
O 
1 
2 
Dây pha 
1 
O 
3 
2 
Dây pha 
Dây trung hòa 
3. Dòng ba pha 
 Dòng ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều hình sin có cùng tần số , nhưng lệch pha với nhau 2 π /3 từng đôi một . Nếu các tải đối xứng thì ba dòng điện này sẽ có cùng biên độ . 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU MỘT PHA 
1. Phần cảm 
2. Phần ứng 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU BA PHA 
1. Cấu tạo và nguyên 
 tắc hoạt động 
2. Cách mắc mạch 
ba pha 
3. Dòng ba pha 
3. Nguyeân taéc 
hoaït ñoäng 
i 1 = I 0 cos ω t 
i 2 = I 0 cos( ω t - 2 π /3) 
i 3 = I 0 cos( ω t + 2 π /3) 
T 
2T 
i(A ) 
t(s ) 
0 
I 0 
-I 0 
4. Những ưu việt của dòng ba pha 
 + Truyền tải điện năng đi xa bằng dòng điện 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 . 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU MỘT PHA 
I – MÁY PHÁT ĐIỆN 
XOAY CHIỀU BA PHA 
1. Cấu tạo và nguyên 
 tắc hoạt động 
2. Cách mắc mạch 
ba pha 
3. Dòng ba pha 
4. Những ưu việt 
của dòng ba pha 
1. Phần cảm 
2. Phần ứng 
3. Nguyeân taéc 
hoaït ñoäng 
XIN CHAÂN THAØNH CAÛM ÔN!