Bài 17: Máy phát điện xoay chiều

Nguyên tắc:

- Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Cho khung dây dẫn quay quanh trục cố định trong một từ trường đều B có phương vuông góc trục quay.

- Từ thông qua khung biến thiên, trong khung xuất hiện một suất điện động cảm ứng xoay chiều.

  + Chứng minh f = n.p

Giả sử phần cảm có p nam châm (p cực Bắc và p cực Nam), quay với tần số n vòng/s.

Khi roto quay, đầu trên một cực Bắc quay qua một cuộn dây, rồi đến cực Nam, sau đó đến cực Bắc thứ hai.

Từ thông qua một cuộn dây biến thiên tuần hoàn với chu kì bằng thời gian để một cực Bắc đi từ một cuộn dây đến cuộn dây kế tiếp theo.

Trong một chu kì quay của roto, có p lần chu kì của dòng cảm ứng, ta có:

   + Áp dụng tính f: n = 600 vòng/phút = 10 vòng/s; p = 5 cặp cực

→ f = n.p = 10.5 = 50Hz

Chứng minh Udây = √3Upha

Ta có: Udây = U13 = U12 = U23; Upha = UO1 = UO2 = UO3 là các giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế pha.

Dùng giản đồ vectơ

Hiệu điện thế dây từ A2 đến A1 là: u12 = u1O + uO2 = u1O – u2O → U1O→ - U2O→ = U12→

Vì u2O, u1O là 2 nguồn xoay chiều cùng biên độ và lệch pha nhau 2π/3

Theo quy tắc cộng vecto (hình bình hành)

Ta có: U12 = 2U1O.cos(π/6) = U1O.√3

Vậy Ud = √3Up

Nguyên tắc hoạt động của các máy điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Dòng 1 pha: là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật hàm số sin hay côsin.

Dòng 3 pha: là hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều một pha có cùng tần số nhưng lệch pha nhau 120o từng đôi một.

Như vậy dòng điện một pha là một thành phần trong hệ thống dòng xoay chiều 3 pha

Chọn đáp án C.

Tốc độ quay của từ trường: n = 300 vòng/phút = 300/60 = 5 (vòng/s)

(ở đây bài hỏi về tốc độ quay của từ trường nên không được nhầm lẫn với tần số dòng xoay chiều sinh ra là f = p.n, p là số cặp cực từ)

   + Khi các suất điện động và tải đối xúng đều mắc hình sao thì dòng điện trong các tải có cùng biên độ, tần số, và các dòng đôi một lệch pha nhau góc 2π/3.

   + Biểu thức cường độ dòng điện trong các tải là:

i1 = I0.cosωt; i2 = I0.cos(ωt - 2π/3); i3 = I0.cos(ωt + 2π/3)

→ cường độ dòng điện trong dây trung hòa là:

i = i1 + i2 + i3 = I0.cosωt+ I0.cos(ωt - 2π/3) + I0.cos(ωt + 2π/3)

Cộng ba hàm điều hòa trên bằng giãn đồ vectơ.

Ta thấy 

nên I023 = I0 = I01 và