Chương III
MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU
Chương III
MÁY ĐIỆN XOAY CHIỀU
I/ KHÁI NIỆM CHUNG
- Máy điện xoay chiều là các thiết bị điện hoặc biến đổi điện
năng của dòng điện xoay chiều ( điện năng xoay chiều ) thành
cơ năng ( động cơ điện ) hoặc biến đổi cơ năng thành điện năng
xoay chiều ( máy phát điện )
- Hoạt động của tất cả các máy điện đều dựa trên hai định luật:
Định luật cảm ứng điện từ và Định luật về tác dụng của lực từ
trường lên dòng điện. Vì vậy các máy điện đều có tính thuận
nghịch, nghĩa là máy điện vừa có thể làm việc ở chế độ máy
phát vừa có thể làm việc ở chế độ động cơ.
- Trong thực tế tất cả các máy phát điện xoay chiều đều là
máy đồng bộ. Căn cứ vào số pha của dòng điện xoay chiều, các
loại máy điện lại được phân chia thành máy điện một pha và
nhiều pha ( thường là ba pha ). Như vậy ta có các loại máy điện
xoay chiều sau đây:
- Dựa vào nguyên lí hoạt động, người ta phân chia các loại
máy điện thành máy đồng bộ ( là máy mà tộc độ từ trường quay
do phần tĩnh (stato) tạo ra luôn luôn bằng tộc độ quay của phần
quay (rôto) và máy không đồng bộ ( là máy có tốc độ quay của
rôto khác với tốc độ quay của từ trường quay do stato tạo ra.
Máy phát điện:
Thường là máy phát điện đồng bộ một pha hay nhiều pha
( thường là ba pha ). Các máy phát điện không đồng bốit được
sử dụng trong thực tế
Động cơ điện xoay chiều:
- Động cơ đồng bộ một pha, ba pha
- Động cơ không đồng bộ một pha, ba pha

của lõi thép có rãnh để đặt dây quấn, ở giữa có lỗ để lắp trục.
- Trục máy gắn với lõi thép, được làm bằng thép tốt và được đỡ
trên nắp máy nhờ ổ lăn hay ổ trượt.
- Dây quấn rôto tùy theo loại động cơ mà có cấu tạo khác nhau.
Ở loại động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc, dây quấn là những
thanh đồng hay nhôm đặt trên các rãnh lõi thép rôto, hai đầu các
thanh dẫn nối với hai vành đồng hay nhôm gọi là vòng ngắn
mạch. Như vậy, dây quấn rôto hình thành một cái lồng ( giống
như lồng sóc- Hình b ) người ta thường đổ nhôm nóng chảy vào
các rãnh lõi thép rôto để chế tạo rôto lồng sóc ( Hình a )
Hình bHình a
- Động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc chế tạo đơn giản
nhưng có nhược điểm là dòng điện mở máy ( khởi động ) lớn.
Để cải thiện đặc tính đó, người ta chế tạo loại động cơ không
đồng bộ rôto dây quấn có vòng trượt. Các dây quấn ba pha
được đặt trong các rãnh của rôto thường được nối theo hình
sao; ba đầu của nó nối với ba vòng trượt bằng đồng gắn trên
trục của rôto. Ba vòng này gắn cách điện với nhau và với trục.
Vá m¸y
Quạt thông gió
Rôto
Stato
Nắp máy
Nắp máy
* Những bộ phận chính của động cơ không đồng bộ ba pha
1. Phần tĩnh ( Stato và vỏ máy )
2. Phần quay Rôto
3. Quạt thông gió
4. Nắp máy
III/ NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

tương đối giữa từ trường quay và các thanh dẫn ở dây quấn rôto
giảm xuống. Khi mômen quay điện từ cân bằng với mômen cản
cơ học trên trục rôto, động cơ ở trạng thái cân bằng và rôto sẽ
quay với tốc độ n < n
1

2/ Nguyên lí làm việc của máy phát điện không đồng bộ ba pha
Ta nối stato của động cơ không đồng bộ ba pha vào lưới
điện, trục của động cơ được nối với một động cơ sơ cấp.
Dùng động cơ sơ cấp kéo rôto quay cùng chiều n
1
, nhưng với
tốc độ n > n
1
của từ trường quay. Do rôto quay nhanh hơn từ
trường nên dòng điện trong rôto sẽ có chiều ngược với chiều
của dòng điện i
2
ở trong rôto khi máy điện được dùng làm
động cơ, trong khi đó chiều của từ trường quay vẫn như cũ
nên điện từ tác dụng lên rôto sẽ đổi chiều và tạo ra mômen
quay ngược chiều với chiều quay của rôto, gây ra mômen
hãm cân bằng với mômen quay của động cơ sơ cấp. Lúc này
máy điện làm việc ở chế độ máy phát, hệ số trượt của máy là:

n
1
- n
S = < 0
n