Máy phát điện 3 pha có lẽ không còn xa lạ với hầu hết mọi người. Trong chương trình vật lý THPT, bạn chắc chắn tính tiếp cận với một vài kiến thức liên quan như cách tính dòng điện 3 pha khi biết công suất, cấu tạo máy phát điện đồng bộ 3 pha, nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha dựa trên hiện tượng nào,.. Nếu đã quên phần kiến thức này, bạn theo dõi bài tổng hợp về nguyên lý và cấu tạo của máy phát điện xoay chiều 3 pha Thế Giới Led đã tổng hợp dưới đây nhé!
Dòng điện xoay chiều 3 pha là gì?
Khi phân tích sâu hơn về nguyên lý và cấu tạo của máy phát điện 3 pha, Thế Giới Led muốn bạn ôn lại chút kiến thức về dòng điện xoay chiều 3 pha. Có thể hiểu đơn giản dòng điện 3 pha là tập hợp bao gồm 3 dòng điện xoay chiều. Những dòng điện xoay chiều ngày giống nhau hoàn toàn về ở tầng biên độ nhưng chúng lại tạo góc lệch 120 độ với nhau.
Nói cách khác, dòng điện xoay chiều 3 pha luôn gồm 1 dây lạnh và 3 dây nóng. Phụ thuộc vào điều kiện cơ sở hạ tầng, đặc điểm của các thiết bị sử dụng điện, tại mỗi quốc gia điện áp 3 pha lại áp dụng những giá trị khác nhau.
Cụ thể là tại Việt Nam mạng lưới điện dân dụng 3 pha có chỉ số điện áp tương ứng 380V. Trong khi đó tại Mỹ và Nhật Bản, điện áp 3 pha lại có giá trị 220V. Nếu dịch ra tiếng Anh, điện 3 pha còn có nghĩa là gì three phase current. Bạn cần chú ý dòng chữ này trên một số thiết bị điện.
Máy phát điện 3 pha là gì?
Máy phát điện xoay chiều 3 pha là gì ? Thực chất đây là tổ hợp máy gồm 3 dòng điện xoay chiều. Ba dòng điện này có cùng biên độ và tần số. Đồng thời, chúng tạo độ lệch với nhau một góc 120 độ. Kéo theo đó ba cuộn dây trong phản ứng cũng bố trí lệch ⅓ ngay trên vòng của đứng đứng yên stato.
Máy phát điện 3 pha hiện được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Nhu cầu sử dụng điện 3 pha ngày càng cao khiến cho số lượng máy phát 3 pha lắp đặt trong thực tế cũng ngày càng nhiều hơn.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy phát 3 pha
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy phát điện 3 pha khác biệt so với các dòng thiết bị phát khác. Tuy nhiên, cách sắp xếp từng bộ phận lại có đôi chút khác biệt
Cấu tạo máy phát điện 3 pha
Cấu tạo của mỗi chiếc máy phát ban và bao gồm nhiều bộ phận. Trong đó, quan trọng nhất phải kể đến 8 thành phần sau.
- Bộ vỏ khung máy
- Phần bạc lót
- Bộ giá đỡ
- Bộ chỉnh lưu
- Bảng điều khiển
- Vòng tiếp điện
- Phần cảm roto
- Phần ứng stato
Trong số những bộ phận trên, roto và stato được xem là hai thành phần quan trọng nhất, quyết định quá trình sản sinh điện năng. Cụ thể, roto thường là một nam châm điện hoặc loại nam châm vĩnh cửu. Nó có khả năng chuyển động qua lại quanh một trục cố định. Quá trình chuyển động này đã tạo ra hệ thống đường từ trường biến thiên.
Trong khi đó, stato lại bao gồm 3 cuộn dây với kích thước và số vòng bằng nhau. Người ta sẽ sắp xếp 3 cuộn dây này sao cho mỗi cuộn dây tạo khoảng lệch với nhau 120 độ. Stato không thể chuyển động như roto, thay vào đó lớp trưởng có thể đứng yên.
Nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha
Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ 3 pha tuân theo nguyên tắc tính chất của hiện tượng cảm ứng điện từ.
Khi phần roto là nam châm bắt đầu chuyển động trong cuộn dây, điện áp cũng đồng thời được sản sinh tại vị trí trung tâm của hai đầu cuộn dây. Kể từ đây, một dòng điện xoay chiều đã hình thành. Bạn có thể quan sát hình minh họa để hiểu hơn về quá trình này.
Bưu điện có giá trị lớn nhất được tạo thành khi cả cực Bắc và cực Nam của nam châm chuyển động với cuộn dây. Thế nhưng, chiều của dòng điện tại mỗi lửa vòng quay lại hoàn toàn đối nghịch hay ngược nhau.
Ngay cả những chiếc máy phát điện bố trí trên xe hơi hơi cũng dùng 3 cuộn dây và sắp xếp lệch nhau 120 độ. Cách thức hoạt động cũng tương tự như các loại máy phát điện ba pha thông thường, dòng điện tạo ra là dòng 3 pha xoay chiều
Các ứng dụng quan trọng của máy phát điện xoay chiều ba pha
Máy phát điện 3 pha có thể dụng trong hầu hết mọi lĩnh vực. Phổ biến nhất phải kể đến các ngành nghề sản xuất. Như mọi lĩnh vực sản xuất hiện nay đều phải dùng đến điện. Chính bởi vậy, người ta luôn phải bố trí sẵn dự phòng sử dụng trong trường hợp điện lưới đột ngột máy.
Ưu điểm của dòng máy 3 pha nằm ở mức công suất lớn, có tải lên đến vài trăm, thậm chí vài ngàn kva. Chúng đủ khả năng để cung cấp điện năng cho một lượng lớn thiết bị điện.
Ngoài các ngành sản xuất hàng hóa thì trong lĩnh vực nông, ngư nghiệp, người ta cũng phải cần phải sử dụng đến thiết bị phát điện 3 pha. Chẳng hạn như tại các trang trại nuôi gia súc gia cầm, bị phát điện cũng phục vụ cho khâu tưới tiêu cây trồng.
Hay như trong giao thông vận tải, máy phát điện 3 pha cùng các hình thức. Trên những con tàu lớn hoặc máy bay, người cũng có thể lắp đặt máy phát điện phòng trường hợp hệ thống tích trữ năng lượng cạn kiệt.
So sánh máy phát điện xoay chiều 1 pha và 3 pha
Khi tiến hành so sánh máy phát điện 1 pha và 3 pha, bạn cần xem xét cả điểm giống và khác nhau của hai dòng máy phát này.
Điểm giống nhau
Xét về tổng thể, cả máy phát điện 3 pha và máy phát 1 pha đều sở hữu khá nhiều điểm tương đồng.
- Dòng điện đều hình thành từ từ quá trình chuyển động qua lại giữa phần cảm và phản ứng.
- Điều bố trí hai bộ phận quan trọng nhất là hệ thống cuộn dây và phần nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu.
- Cần bố trí bộ phận góp điện để truyền dẫn dòng điện ra bên ngoài.
- Máy phát điện 1 pha và 3 pha đều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện sinh ra từ bởi biến thiên từ trường.
- Suất điện động tại mỗi vòng dây đều biến thiên theo chu kỳ 2 lần.
Điểm khác nhau
Bên cạnh nhiều điểm chung, dòng máy 3 pha và 1 pha về cơ bản vẫn có sự khác biệt nhất định.
- Máy phát xoay chiều 3 pha sở hữu công suất khá lớn khi có thể lên đến cả nghìn kva. Còn máy 1 pha công suất lại nhỏ hơn.
- Thiết bị sử dụng điện từ máy phát 1 pha không phải chia pha. Trong khi đó, thiết bị sử dụng dòng điện 3 pha phải chia pha.
Nói chung máy phát điện 3 pha thiết kế phù hợp để sử dụng trên quy mô công nghiệp. Ví dụ như tại phân tử sản xuất, hệ thống trung tâm thương mại, trường học, bệnh viện,.. Trong khi đó máy phát điện 1 pha lại thích hợp sử dụng tại gia đình, lời Không cần tiêu thụ lượng điện năng quá lớn.
Hướng dẫn sử dụng máy phát điện 3 pha
Cách vận hành máy phát điện 3 pha không khó nhưng người dùng cần thao tác đúng các bước. Trước khi sử dụng máy, bạn phải thực hiện tốt khâu kiểm tra.
Khâu chuẩn bị trước khi vận hành
Nếu muốn quá trình vận hành không bị gián đoạn, trước đó bạn phải thực hiện kiểm tra yếu tố cơ bản để máy có thể hoạt động. Chẳng hạn như:
- Lượng nhiên liệu trong bình có còn đủ để duy trì hoạt động hay không,
- Dầu nhớt đã cần thay hay thêm mới hay chưa.
- Kiểm tra hệ thống làm mát, bôi trơn.
- Không để những vật dễ gây cháy nổ xung quanh thiết bị phát.
- Mọi thông số quan trọng nằm trong phạm vi cho phép
Các bước vận hành
Quy trình vận hành máy phát điện 3 pha sẽ diễn ra tương đối đơn giản.
- Bước 1: Tiến hành đóng cầu dao ắc quy trên thiết bị phát.
- Bước 2: Bấm nút Start để máy có thể hoạt động.
- Bước 3: Khi máy đã chạy khoảng 2 đến 3 phút, người vận hành cần nối nguồn điện với thiết bị cần sử dụng. Khi đó, bạn chỉ việc đóng cầu dao và kéo tải vào để bắt đầu sử dụng.
Kết thúc quá trình vận hành
Khi không cần sử dụng nguồn điện từ máy phát nữa, bạn phải cắt tải. Tuy nhiên trước đó, bạn phải để cho máy chạy thêm từ 3 đến 5 phút. Khi máy đã chạy đủ thời gian, bạn bấm “Stop” để dừng hoạt động, đồng thời khóa van trở về trạng thái Off và ngắt cầu dao trên ắc quy.
Như vậy, cách sử dụng máy phát điện 3 pha không hề phức tạp như một số người vẫn lầm tưởng. Tuy vậy, trong quá trình vận hành máy bạn cần chú ý theo dõi các thông số có làm tăng mức cho phép hay không. Ngoài ra khi máy phải hoạt động liên tục trong nhiều giờ, bạn cần bổ sung nguyên liệu kịp thời để hoạt động phát không bị gián đoạn.
Cách đấu dây máy phát điện 3 pha
Như đã đề cập ở phần định nghĩa, hệ thống điện phê duyệt luôn bao gồm 1 dây lạnh cùng với 3 dây nóng. Tùy theo yêu cầu sử dụng, kỹ thuật viên có thể áp dụng cách nối hình sao hoặc nối tam giác.
Với kiểu nối hình sao, ba điểm của cuộn dây được nối ra bên ngoài thông qua dây dẫn, người ta còn gọi đó là dây pha. Trong khi đó, ba điểm cuối lại nối chung vào một và tiếp tục đối với mạch bên ngoài, đây chính là hệ thống dây trung hòa. Còn với kiểu nối tam giác, người thực hiện chỉ cần lấy đầu đây và nối với đầu cuối của dây kia. Cách nối này đơn giản hơn so với nối tam giác.
Phân loại máy phát điện 3 pha
Tùy thuộc vào công suất, nhiên liệu và thương hiệu mà máy phát 3 pha được chia thành các loại khác nhau.
- Dựa theo công suất: máy phát điện 10kVA, máy phát điện 20kVA, máy phát điện 100kVA, máy phát điện 2000kVA,… Dải công suất này kéo dài đến tận 3000kVA.
- Dựa theo nhiên liệu sử dụng có 2 loại: máy phát điện chạy xăng và máy phát điện chạy dầu ba pha. So với máy phát điện chạy xăng thì máy phát điện chạy dầu có công suất lớn hơn. Hiện nay hầu hết các máy phát điện có công suất lớn đều là máy phát điện ba pha chạy dầu.
- Dựa theo thương hiệu: Máy phát điện Cummins, máy phát điện Mitsubishi, Máy phát điện Perkins,…
Chọn máy phát điện, bạn cần phải quan tâm đến cả ba yếu tố phân loại trên. Ví dụ, bạn muốn mua máy phát điện 3pha 10kVA Cummins chạy dầu. Việc phân loại máy phát điện càng chi tiết càng dễ dàng trong việc lựa chọn máy phát điện phù hợp. Hiện nay máy phát điện tại Thế Giới LED thường là máy phát điện chạy dầu 3 pha. Dải công suất máy phát điện của chúng tôi rất rộng với nhiều thương hiệu máy phát điện công suất lớn nổi tiếng toàn thế giới.
Máy phát điện 3 pha phù hợp với những đối tượng nào?
Có hai nhóm đối tượng chủ yếu mua máy điện 3 pha
- Nhóm thứ nhất: các gia đình, các hộ kinh doanh nhỏ. Đối tượng này chỉ yêu cầu máy phát điện công suất nhỏ phục vụ nhu cầu điện của gia đình hoặc cửa hàng nhỏ. Chính vì thế, loại máy phát điện thường hay sử dụng là máy phát điện chạy xăng. Máy phát điện chạy dầu ba pha cũng được quan tâm nhưng ít hơn và thường là những công suất nhỏ dưới 20kVA.
- Nhóm thứ hai: chủ yếu là những khách hàng có quy mô sử dụng điện lớn như: nhà nghỉ, khách sạn, cơ sở sản xuất, công trình thi công,… Những khách hàng này thường lựa chọn máy phát điện chạy dầu vì công suất máy phát điện 3 pha chạy dầu đủ lớn để phục vụ hết nhu cầu của họ.
Nói chung trong các lĩnh vực cần nguồn cung cấp điện liên tục, hoàn hảo và dựa vào các thiết bị đòi hỏi khắt khe cũng như động cơ công suất cao, máy phát điện ba pha là bắt buộc.