Bài 42 : MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

Chia sẻ: Paradise6 Paradise6 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

95
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'bài 42 : máy phát điện xoay chiều', tài liệu phổ thông, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài 42 : MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

Bài 42 : MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU I / MỤC TIÊU : Hiểu nguyên tắc hoạt động của các máy phát điện xoay chiều. Nắm được cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha. Biết vận dụng các công thức để tính tần số và suất điện động của máy phát điện xoay chiều. II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Mô hình máy phát điện xoay chiều một pha, tranh vẽ sơ đồ các loại máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha. 2 / Học sinh : Xem lại hiện tượng cảm ứng điện từ III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 : HS : Dựa trên hiện tượng cảm ứng GV : Nguyên tắc hoạt động của các điện từ loại máy phát điện xoay chiều là gì ? GV : Viết biểu thức từ thông qua
mỗi vòng dây ? HS :  = 0 cos 2ft GV : Viết biểu thức suất điện động xuất hiện trong cuộn dây có N vòng d HS : e =  N = 2f N 0 sin 2ft dt ? GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi HS : e = 2f N 0 cos ( 2ft   / 2 ) biểu thức suất điện động xuất hiện trong cuộn dây có N vòng ? HS : E0 = 2f N 0 GV : Viết biểu thức biên độ của suất điện động ? HS : Từ trường cố định, vòng dây GV : Nêu hai cách tạo ra suất điện quay. động xoay chiều thường dùng trong các máy phát điện ? HS : Từ trường quay, vòng dây cố định. GV : Nêu tên hai bộ phận chính của Hoạt động 2 : máy phát điện xoay chiều ? HS : Phần cảm và phần ứng. GV : Phần cảm được cấu tạo như thế nào ? HS : Nam châm điện, nam châm vĩnh cữu. GV : Phần ứng được cấu tạo như thế nào ?
HS : Những cuộn dây GV : Nêu tên của phần quay và phần cố định của máy phát điện ? HS : stato, roto HS : Phần ứng gồm nhiều cuộn dây, GV : Người ta phải làm gì để tăng mỗi cuộn dây lại gồm nhiều vòng suất điện động của máy phát ? dây mắc nối tiếp, phần cảm gồm nhiều nam châm điện. GV : Để tăng cường từ thông qua các cuộn dây người ta phải làm gì ? HS : Quấn trên các lõi thép kỹ thuật. GV : Muốn tránh dòng điện PhuCô người ta phải làm gì ? HS : Lõi thép gồm nhiều lá thép GV : Các máy phát điện xoay chiều mỏng ghép cách điện. 1 pha có mấy cách hoạt động ? GV : Để dẫn dòng điện ra ngoài HS : Có 2 cách người ta phải làm bằng cách nào ? HS : hai vành khuyên, hai thanh GV : Dòng điện xoay chiều 3 pha là quét. gì ? GV : Viết các biểu thức suất điện Hoạt động 3 : HS : Nêu định nghĩa. động xuất hiện trong cuộn dây ? HS : e1 = Eocost
2 e2 = Eocos(t - ) 3 GV : Quan sát hình vẽ 42.4 mô tả 2 e3 = Eocos(t + ) cấu tạo của máy phát điện xoay 3 chiều 3 pha ? HS : 3 cuộn dây giống nhau. GV : Tải tiêu thụ điện năng được HS : Tam giác hoặc sao 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 định, các vòng dây quay trong từ trường. - Từ trường quay, các vòng dây đặt cố định. 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 vĩnh cửu. Đó là phần tạo ra từ trường. - 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 định, phần còn lại quay quanh một trục. Phần cố định 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 kĩ 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 định. - Cách thứ hai : phần cảm quay, phần ứng cố định. Các máy hoạt động theo cách thứ nhất có stato là nam châm đặt cố định, 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 định 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 2 là 3 e1 = Eocost 2 e2 = Eocos(t - ) 3 2 e3 = Eocos(t + ) 3 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 120o 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 2 cuộn dây có cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là . Nếu 3 nối các đầu dây của ba cuộn với ba mạch ngoài giống nhau thì ta có hệ ba 2 dòng điện cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là . 3 V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1, 2 Xem bài 43