Tải bản đầy đủ - 110 (trang)
Máy phát điện xoay chiều một pha a Các bộ phận chính

Máy phát điện xoay chiều một pha a Các bộ phận chính

Tải bản đầy đủ - 110trang

St hoangly85 HS : stato, roto
HS : Phaàn ứng gồm nhiều cuộn dây, mỗi cuộn dây lại gồm nhiều vòng dây mắc nối
tiếp, phần cảm gồm nhiều nam châm điện.
HS : Quấn trên các lõi thép kỹ thuật. HS : Lõi thép gồm nhiều lá thép mỏng
ghép cách điện. HS : Có 2 cách
HS : hai vành khuyên, hai thanh quét. Hoạt động 3 :
HS : Nêu đònh nghóa. HS : e
1
= E
o
cos ω
t e
2
= E
o
cos ω
t -
2 3
π
e
3
= E
o
cos ω
t +
2 3
π
HS : 3 cuộn dây giống nhau. HS : Tam giác hoặc sao
GV : Phần ứng được cấu tạo như thế nào ? GV : Nêu tên của phần quay và phần cố
đònh của máy phát điện ? GV : Người ta phải làm gì để tăng suất
điện động của máy phát ?
GV : Để tăng cường từ thông qua các cuộn dây người ta phải làm gì ?
GV : Muốn tránh dòng điện PhuCô người ta phải làm gì ?
GV : Các máy phát điện xoay chiều 1 pha có mấy cách hoạt động ?
GV : Để dẫn dòng điện ra ngoài người ta phải làm bằng cách nào ?
GV : Dòng điện xoay chiều 3 pha là gì ? GV : Viết các biểu thức suất điện động
xuất hiện trong cuộn dây ?
GV : Quan sát hình vẽ 42.4 mô tả cấu tạo của máy phát điện xoay chiều 3 pha ?
GV : Tải tiêu thụ điện năng được mắc như thế nào ?
IV NỘI DUNG : 1. Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều
a Nguyên tắc hoạt động của các loại máy phát điện xoay chiều là dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ : khi từ thông qua một vòng dây biến thiên điều hòa, trong vòng dây
xuất hiện một suất điện động cảm ứng xoay chiều. b Có hai cách tạo ra suất điện động xoay chiều thường dùng trong các máy điện :
- Từ trường cố đònh, các vòng dây quay trong từ trường. - Từ trường quay, các vòng dây đặt cố đònh.

2. Máy phát điện xoay chiều một pha a Các bộ phận chính


Có hai bộ phận chính là phần cảm và phần ứng. - Phần cảm là nam châm điện hoặc nam châm vónh cửu. Đó là phần tạo ra từ trường.
- 2 -
St hoangly85
- Phần ứng là những cuộn dây, trong đó xuất hiện suất điện động cảm ứng khi máy hoạt động.
Một trong hai phần đặt cố đònh, phần còn lại quay quanh một trục. Phần cố đònh gọi là stato, phần quay gọi là rôto.
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 Bắc – Nam, bố trí lệch nhau. Các cuộn dây của phần ứng và phần cảm thường được quấn trên các lõi thép kó 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 Phu – cô. b Hoạt động
Các máy phát điện xoay chiều một pha có thể hoạt động theo hai cách : - Cách thứ nhất : phần ứng quay, phần cảm cố đònh.
- Cách thứ hai : phần cảm quay, phần ứng cố đònh. Các máy hoạt động theo cách thứ nhất có stato là nam châm đặt cố đònh, rôto là
khung dây quay quanh một trục trong từ trường tạo bởi stato. Để dẫn dòng điện ra mạch ngoài, người ta dùng hai vành khuyên đặt đồng trục và
cùng quay với khung dây Hình 42.1. Mỗi vành khuyên có một thanh quét tì vào. Khi khung dây quay, hai vành khuyên trượt trên hai thanh quét, dòng điện truyền từ khung dây
qua hai thanh quét ra ngoài. Các máy hoạt động theo cách thứ hai có rôto là nam châm, thường là nam châm điện được nuôi bỏi dòng điện một chiều; stato gồm nhiều cuộn dây có
lõi sắt, xếp thành một vòng tròn. Các cuộn dây của rôto cũng có lõi sắt và xếp thành vòng tròn, quay quanh trục qua tâm vòng tròn.
Hình 42.1 Sơ đồ máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng quay, phần cảm cố đònh 3. Máy phát điện xoay chiều ba pha
a Dòng điện xoay chiều ba pha Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây bởi ba suất
điện động cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch nhau về pha laø
2 3
π
e
1
= E
o
cos ω
t
- 3 -
St hoangly85
e
2
= E
o
cos ω
t -
2 3
π
e
3
= E
o
cos ω
t +
2 3
π
b Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha
Dòng điện xoay chiều ba pha được tạo ra bởi máy phát điện xoay chiều ba pha. Máy này có cấu tạo giống như máy phát điện một pha hoạt động theo cách thứ hai nhưng stato
có ba cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàn giống nhau quấn trên ba lõi sắt đặt lệch nhau 120
o
trên một vòng tròn. Rôto là một nam châm điện Hình 42.4.
Hình 42.4 Sơ đồ cấu tạo của một máy phát điện xoay chiều ba pha
Khi rôto quay đều, các suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ba cuộn dây có cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là
2 3
π
. Nếu nối các đầu dây của ba cuộn với ba mạch ngoài giống nhau thì ta có hệ ba dòng điện cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch
nhau về pha là
2 3
π
. V CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1, 2 Xem bài 43
- 4 -
St hoangly85
Tiết 5 6 :
Bài 43 : ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
I MỤC TIÊU : •
Hiểu thế nào là từ trường quay và cách tạo ra từ trường quay nhờ dòng điện ba pha. •
Hiểu nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha.
II CHUẨN BỊ : 1 Giáo viên :
Nam châm chữ U, kim nam châm, khung dây quay, các bộ phận của động cơ không đồng bộ ba pha. Tranh vẽ sơ đồ các bộ phận của động cơ không đồng bộ 3 pha.
2 Học sinh :
Xem lại cấu tạo của máy phát điện xoay chiều 1 pha và 3 pha.
III GI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 :
HS : Có các đường sức từ quay trong không gian.
HS : Từ trường quay. HS : Kim nam châm quay theo với cùng
vận tốc góc. HS : Quay đồng bộ.
Hoạt động 2 : HS : Quay đều nhưng với vận tốc góc nhỏ
hơn vận tốc góc của nam châm. HS : Quay không đồng bộ.
HS : Từ thông qua khung dây biến thiên.
HS : Một dòng điện cảm ứng. HS : Một moment lực nam khung dây quay
HS : Quay theo chiều quay của từ trường để làm giảm tốc độ biến thiên của từ thông
qua khung ? HS :Nhỏ hơn
HS : Nhờ có hiện tượng cảm ứng điện từ GV : Khi quay một nam châm quanh một
trục, từ trường do nam châm gây ra có đặc điểm gì ?
GV : Nếu đặt giữa hai cực của nam châm hình chữ U đang quay đều một kim nam
châm thì kim nam châm sẽ như thế nào ?
GV : Nếu đặt giữa hai cực của nam châm hình chữ U đang quay đều một khung dây
dẫn kín thì kim nam châm sẽ như thế nào GV : Từ trường quay làm cho từ thông qua
khung dây như thế nào ? GV : Lúc này trong khung dây xuất hiện
cái gì ? GV : Từ trường quay tác dụng lên dòng
điện khung dây như thế nào ? GV : Theo đònh luật Lenxơ, khung dây
quay theo chiều như thế nào ? GV : Vận tốc của khung dây so với vận tốc
góc của từ trường như thế nào ? GV : Nhờ cái gì mà khung dây quay và
- 5 -
St hoangly85
và tác dụng của điện trường quay. Hoạt động 3 :
HS : Bố trí lệch nhau 13 vòng tròn với mạng điện ba pha.
HS : Cùng biên độ, cùng tần số, nhưng lệch pha nhau 2
π 3.
HS : Có phương nằm theo trục cuộn dây và biến đổi tuần hoànvới cùng tần số góc
ω nhưng lệch pha nhau 2
π 3
HS : Có độ lớn không đổi và quay trong mặt phẳng song sonh với ba trục cuộn dây
với vận tốc góc bằng
ω .
Hoạt động 4 : HS : Có ba cuộn dây giống nhau quấn trên
ba lõi sắt bố trí lệch nhau 13 vòng tròn. HS : Rôto là một hình trụ tạo bởi nhiều lá
thép mỏng ghép lại. Trong các rãnh xẻ ở mặt ngoài rôto có đặt các thanh kim loại.
Hai đầu mỗi thanh được nối vào các vành kim loại tạo thành một chiếc lồng. Lồng
này cách điện với lõi thép và có tác dụng như nhiều khung dây đồng trục lệch nhau.
HS : Có vận tốc góc bằng tần số góc của dòng điện.
HS : Tác dụng lên các khung dây ở rôto các momen lực làm rôto quay với vận tốc
nhỏ hơn vận tốc quay của từ trường HS : Để làm quay các máy khác.
sinh công.
GV : Để tạo ra từ trường quay ba cuộn dây giống nhau được bố trí như thế nào ?
GV : Nêu đặc điểm của ba dòng điện xuất hiện trong ba cuộn dây ?
GV : Mỗi cuộn dây gây ra ở vùng xung quanh trục O một từ trường như thế nào ?
GV : Vectơ cảm ứng từ B tổng hợp tại O có đặc điểm gì ?
GV : Hướng dẫn học sinh quan sát mô hình và trả lời ?
GV : Stato có cấu tạo như thế nào ? GV : Hướng dẫn học sinh quan sát mô hình
và trả lời ? GV : Rôto có cấu tạo như thế nào ?
GV : Khi mắc các cuộn dây ở stato với nguồn điện ba pha, từ trường quay tạo
thành có đặc điểm gì ? GV : Từ trường quay này có tác dụng gì ?
GV : Chuyển quay của rôto được sử dụng để làm gì ?
IV NỘI DUNG : 1. Nguyên tắc hoạt động
a Từ trường quay. Sự quay đồng bộ
Khi quay một nam châm quanh một trục, từ trường do nam châm gây ra có các đường sức từ quay trong không gian. Đó là một từ trường quay. Nếu đặt giữa hai cực của
một nam châm hình chữ U một kim nam châm và quay đều nam châm chữ U thì kim nam châm quay theo với cùng vận tốc góc. Ta nói kim nam châm quay đồng bộ với từ trường.
- 6 -
St hoangly85 b Sự quay không đồng bộ
Thay kim nam châm bằng một khung dây dẫn kín. Khung này có thể quay quanh trục xx’ trùng với trục quay của nam châm. Nếu quay đều nam châm ta thấy khung dây quay
theo cùng chiều, đến một lúc nào đó khung dây cũng quay đều nhưng với vận tốc góc nhỏ hơn vận tốc góc của nam châm. Do khung dây và từ trường quay với các vận tốc góc khác
nhau nên ta nói chúng quay không đồng bộ với nhau. Nhờ có hiện tượng cảm ứng điện từ và tác dụng của từ trường quay mà khung dây quay và sinh công cơ học. Động cơ hoạt
động dựa theo nguyên tắc nói trên gọi là động cơ không đồng bộ. 2. Tạo ra từ trường quay bằng dòng điện ba pha.
Từ trường quay có thể được tạo ra bằng dòng điện ba pha như sau : Mắc ba cuộn dây giống nhau, bố trí lệch nhau 13 vòng tròn với mạng điện ba pha.
Trong ba cuộn dây có ba dòng điện cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau
2 3
π
. Mỗi cuộn dây đều gây ở vùng xung quanh trục O một từ trường mà cảm ứng từ có phương nằm dọc theo trục cuộn dây và biến đổi tuần hoàn với cùng tần số
ω nhưng lệch
pha nhau
2 3
π
.

3. Cấu tạo và hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Máy phát điện xoay chiều một pha a Các bộ phận chính

Tải bản đầy đủ ngay(110 tr)

×