Khi khung dây quay, hai vành khuyên tr t trên hai thanh quét, dòng đi n truy n t khung dây qua hai thanh quét ra ngoài.
Trang 11 Nguyên t c ho t đ ng máy phát đi n xoay chi u
a) Nguyên t c ho t đ ng
D a trên hi n t ng c m ng đi n t : khi t thông qua m t vòng dây bi n thiên đi u hòa, trong vòng dây xu t hi n
m t su t đi n đ ng c m ng xoay chi u
Bi u th c c a t thông = NBScos( t) Wb
Bi u th c c a su t đi n đ ng c m ng e = – ’ = NBSsin( t)
t E0 = NBS = 0ta đ c, e = E0sin( t) = E0cos( t – /2) V
b) Có hai cách t o ra su t đi n đ ng xoay chi u th ng dùng trong các máy đi n :
- T tr ng c đ nh, các vòng dây quay trong t tr ng
- T tr ng quay, các vòng dây đ t c đ nh
2 Máy phát đi n xoay chi u m t pha
a) C u t o
Máy phát đi n xoay chi u 1 pha (còn g i là máy dao đi n) g m 2 ph n chính:
Ph n c m: Là nam châm dùng đ t o ra t tr ng Nam châm c a ph n c m có th là
nam châm v nh c u ho c nam châm đi n
Ph n ng: Là khung dây d n dùng đ t o ra dòng đi n
M t trong hai ph n c m và ph n ng đ ng yên, ph n còn l i quay, b ph n đ ng yên g i
là stato, b ph n quay g i là rôto
T thông qua m i cu n dây bi n thiên tu n hoàn v i t n s f = np
trong đó: n (vòng/s), p: s c p c c
N u N(vòng/phút) thì t n s f Np
60
b) Ho t đ ng
Các máy phát đi n xoay chi u m t pha có th ho t đ ng theo hai cách :
- Cách th nh t : ph n ng quay, ph n c m c đ nh
- Cách th hai : ph n c m quay, ph n ng c đ nh
Các máy ho t đ ng theo cách th nh t có stato là nam châm đ t c đ nh, rôto là khung dây quay quanh m t tr c trong
t tr ng t o b i stato
d n dòng đi n ra m ch ngoài, ng i ta dùng hai vành khuyên đ t đ ng tr c và
cùng quay v i khung dây M i vành khuyên có m t thanh quét tì vào Khi khung dây
quay, hai vành khuyên tr t trên hai thanh quét, dòng đi n truy n t khung dây qua
hai thanh quét ra ngoài Các máy ho t đ ng theo cách th hai có rôto là nam châm,
th ng là nam châm đi n đ c nuôi b i dòng đi n m t chi u; stato g m nhi u cu n
dây có lõi s t, x p thành m t vòng tròn Các cu n dây c a rôto c ng có lõi s t và x p
thành vòng tròn, quay quanh tr c qua tâm vòng tròn
Hình 1 S đ máy phát đi n xoay chi u m t pha
có ph n ng quay, ph n c m c đ nh
(TÀI LI U BÀI GI NG) GIÁO VIÊN: NG VI T HÙNG
ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm theo bài gi ng “Máy phát đi n xoay chi u m t pha – ph n 1“ thu c khóa h c
LT H KIT-1 : Môn V t lí(Th y ng Vi t Hùng) t i website Hocmai.vn có th n m v ng ki n th c ph n “Máy phát
đi n xoay chi u m t pha – ph n 1”, B n c n k t h p theo dõi bài gi ng v i tài li u này
Trang 2Ví d 1: M t máy phát đi n xoay chi u 1 pha có rôto g m 4 c p c c t , mu n t n s dòng đi n xoay chi u phát ra là
50 Hz thì rôto ph i quay v i t c đ là bao nhiêu?
L i gi i:
Áp d ng công th c f np n f 50 12,5(vòng/s) 750(vòng/phút)
Ví d 2: M t máy phát đi n xoay chi u 1 pha có 4 c p c c rôto quay v i t c đ 900 vòng/phút, máy phát đi n th hai
có 6 c p c c H i máy phát đi n th hai ph i có t c đ là bao nhiêu thì hai dòng đi n do các máy phát ra hòa vào cùng
m t m ng đi n
L i gi i:
hai máy phát hòa vào đ c cùng m t m ng đi n thì chúng ph i cùng t n s
Khi đó 1 1 2 2 1 1
2
Ví d 3: Hai máy phát đi n xoay chi u m t pha: máy th nh t có 2 c p c c, rôto quay v i t c đ 1600 vòng/phút
Máy th hai có 4 c p c c t n s do hai máy phát ra nh nhau thì rôto máy th hai quay v i t c đ là bao nhiêu?
A 800 vòng/phút B 400 vòng/phút C 3200 vòng/phút D 1600 vòng/phút
L i gi i:
1 1 2 2 2
2
1600.2
800 4
n p
p
Ví d 4: M t máy phát đi n xoay chi u m t pha có ph n c m là rôto g m 4 c p c c (4 c c nam và 4 c c b c) su t
đi n đ ng do máy này sinh ra có t n s 50 Hz thì rôto ph i quay v i t c đ
Ví d 5: M t máy phát đi n ph n c m có 12 c p c c quay v i v n t c 300 vòng/phút T thông c c đ i qua các cu n dây lúc đi ngang qua đ u c c là 0,2 Wb và m i cu n dây có 5 vòng dây (s cu n b ng s c c t ) a) Tính t n s c a dòng đi n xoay chi u phát ra b) Vi t bi u th c c a su t đi n đ ng c m ng và tính su t đi n đ ng hi u d ng c a máy phát ( /s: E = 6047 V) L i gi i: a) Ta có f = np/60; V i: n = 300 (vòng/phút); p = 12 V y f =300.12 60 = 60 Hz b) Ta có =2 f=2 60 = 120 rad/s Su t đi n đ ng c m ng: e = E0cos t E0 = NBS = N0 =24.5.0,2.120 = 2880 (V); V y: e = 2880 cos120 t (V) Su t đi n đ ng hi u d ng: 0 2880 6407 2 2 E E (V) Ví d 6: M t máy phát đi n xoay chi u có m i hai c p c c Ph n ng g m 24 cu n dây m c n i ti p T thông do ph n c m sinh ra đi qua m i cu n dây có giá tr c c đ i 3.10-2 Wb Roto quay 300 vòng/phút a) Tính t n s c a dòng đi n phát ra b) Vi t bi u th c c a su t đi n đ ng sinh ra c) Tính công su t c a máy phát, bi t c ng đ hi u d ng c a dòng đi n là 2 A và h s công su t là 0,8
( /s: 306 W)
Trang 3
Ví d 7: (Trích thi H – 2011)
M t máy phát đi n xoay chi u m t pha có ph n ng g m b n cu n dây gi ng nhau m c n i ti p Su t đi n đ ng xoay chi u do máy phát sinh ra có t n s 50 Hz và giá tr hi u d ng 100 2 T thông c c đ i qua m i vòng dây c a ph n
ng là 5/ mWb S vòng dây trong m i cu n dây c a ph n ng là
L i gi i:
1
3 1v
5
2 f 4 2 f 4 2 f .10 4 2 .50
Ví d 8: Ph n c m c a m t máy phát đi n xoay chi u g m 2 c p c c V n t c quay c a rôto là 1500 vòng/phút Ph n
ng c a máy phát g m 2 cu n dây nh nhau m c n i ti p Tìm s vòng c a m i cu n dây bi t r ng t thông c c đ i
qua m i vòng dây là 5 mWb và su t đi n đ ng hi u d ng máy t o ra là 120 V?
Ví d 9: (Trích thi H – 2010) Môt đông c điên xoay chiêu khi hoat đông binh th ng v i điên ap hiêu dung 220 V thi sinh ra công suât c hoc la 170 W Biêt đông c co hê sô công suât 0,85 và công su t to nhi t trên dây qu n đ ng c là 17 W B qua cac hao ph́ khác, c ng đô dong điên c c đai qua đông c la A 2 A B 1 A C 2 A D 3 A
Ví d 10: M t máy phát đi n xoay chi u m t pha Ph n c m g m 2 c p c c quay v i t c đ 1500 vòng/phút, ph n ng g m 4 cu n dây nh nhau m c n i ti p T thông c c đ i qua m i vòng dây là 5.10-3 Wb, su t đi n đ ng hi u d ng máy t o ra là 120 V S vòng dây c a m i cu n là A 108 B 200 C 27 D 50
Ví d 11: M t máy phát đi n có ph n c m g m hai c p c c và ph n ng g m hai c p cu n dây m c n i ti p Su t đi n đ ng hi u d ng c a máy là 220V và t n s 50Hz Cho bi t t thông c c đ i qua m i vòng dây là 4mWb Tính s vòng dây c a m i cu n trong ph n ng A 175 vòng B 62 vòng C 248 vòng D 44 vòng
Ví d 12: Ph n c m c a máy phát đi n xoay chi u có hai c p c c Các cu n dây c a ph n ng m c n i ti p và có s
vòng t ng c ng là 240 vòng Bi t su t đi n đ ng có giá tr hi u d ng là 220 V, t n s f = 50 Hz T thông c c đ i qua
m i vòng dây và t c đ quay c a rôto có giá tr nào sau đây?
Trang 4A n = 50 vòng/giây, 3
0
1 10 Wb
2
0
2 10 Wb.
0
3, 24 10 Wb.
0
1, 2 10 Wb.
