Trong chương trình phổ thông thì chắc rằng ai cũng đã được nghe đến thuật ngữ phần cảm và phần ứng trong máy điện. Nhưng có lẻ ít ai hiểu rõ về thuật ngữ này. Vậy phần cảm và phần ứng là gì? Trong bài viết này chúng ta cùng nhau tìm hiểu để có thể sử dụng các loại máy điện một cách tối ưu nhất nhé! Show 1. Định nghĩa phần cảm và phần ứngPhần cảm và phần ứng là 2 bộ phận quan trọng nhất cấu tạo nên 1 chiếc máy điện. Chúng có vai trò tạo ra nguồn điện năng hoặc cơ năng . Trong đó, phần cảm và phần ứng trong đầu phát có thể hiểu đơn giản như sau:
Ở mỗi loại máy điện khác nhau thì sẽ có cấu tạo phần ứng và phần cảm cũng khác nhau, stator (phần tĩnh) và rotor (phần quay) cũng đóng quay trò khác nhau tùy vào loại máy điện. Để hiểu rõ định nghĩa này thì chúng ta sẽ xét cấu tạo của từng loại máy điện khác nhau. 2. Một số loại máy điện thường gặp2.1. Máy điện một chiều2.1.1. Động cơ một chiều DCĐộng cơ một chiều DC (DC là từ viết tắt của Direct Current) là động cơ được điều khiển bằng dòng có hướng xác định hay nói cách khác thì đây là loại động cơ chạy bằng nguồn điện áp DC – điện áp một chiều. Cấu tạo của động cơ điện một chiều thường gồm những bộ phận chính như sau:
2.1.2. Máy phát điện một chiềuMáy phát điện một chiều là thiết bị điện dùng nguồn điện một chiều có tính chất thuận nghịch. Khi máy được cấp nguồn thì là một động cơ máy phát điện, khi được kéo bởi một máy khác thì là máy phát. Nó có cấu tạo như sau:
2.2. Máy điện xoay chiềuỞ máy điện xoay chiều thì cơ bản cũng được cấu tạo từ hai phần nhưng có một chút thay đổi so với máy điện một chiều là stato sẽ đóng vai trò là phần ứng và rotor sẽ đóng vai trò là phần cảm. 2.2.1. Động cơ không đồng bộ phaCấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha gồm:
 Hình 3. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc. 2.2.2. Máy phát điện xoay chiều ba phaMáy phát điện xoay chiều một pha cũng được cấu tạo từ 2 bộ phận chính. Trong đó bao gồm phần cảm và phần ứng:
Như vậy thì chúng ta có thể nắm được cơ bản phần ứng và phần cảm là gì rồi phải không nào!
Khi cho máy điện đồng bộ chạy không tải. Lúc này, chỉ có dòng kích từ chạy qua dây quấn rotor, không có dòng chạy qua dây quấn stator. Trong máy chỉ có từ thông chính do phần cảm gây ra. Từ thông này cắt dây quấn stator cảm ứng ra sức điện động Epha chậm pha so với nó một góc 90º. Khi máy mang tải, dòng điện tải qua dây quấn phần ứng gây nên từ trường gọi là từ trường phần ứng. Từ trường này có tác dụng làm thay đổi về trị số và sự phân bố từ trường trong máy, qua đó làm cho giá trị sức điện động cũng bị biến đổi theo. Giả sử một máy phát có dây quấn phần ứng đấu Y, tải 3 pha cân bằng như hình sau: Hình 1. Sơ đồ máy phát đồng bộ Bây giờ, chúng ta sẽ tiến hành khảo sát sự thay đổi của phản ứng phần ứng qua các loại tải khác nhau. 1. Tải thuần trởKhi tải thuần trở, sức điện động và dòng tải I cùng pha. Dòng điện I hình thành từ thông phần ứng trùng pha với nó. Hình 2. Phản ứng phần ứng với tải thuần trở Như vậy, từ thông phần cảm và phần ứng có phương vuông góc với nhau. Kết quả của sự tương tác giữa từ trường phần cảm và phần ứng làm biến dạng từ trường cực từ, đồng thời khiến sức điện động cũng thay đổi theo. Phản ứng này là dạng phản ứng ngang trục. 2. Tải thuần cảmSức điện động vượt trước dòng điện I một góc 90º. Dòng điện I sinh ra từ trường phần ứng cùng phương nhưng ngược chiều với Φmax . Hình 3. Phản ứng phần ứng với tải thuần cảm Từ trường phần ứng tác dụng lên phần cảm theo hướng dọc trục, đồng thời có khuynh hướng triệt tiêu từ trường phần cảm. Từ thông tổng hợp giảm xuống làm sức điện động giảm theo. Phản ứng này là dạng khử từ dọc trục. 3. Tải thuần dungSức điện động chậm pha sau dòng điện một góc 90º. Dòng điện I sinh ra từ trường phần ứng cùng phương cùng chiều với Φmax. Hình 4. Phản ứng phần ứng với tải thuần dung Từ thông phần ứng có khuynh hướng hỗ trợ từ thông phần cảm. Từ thông tổng hợp tăng nên sức điện động cũng tăng theo. Phản ứng này là dạng trợ từ dọc trục. 4. Tải hỗn hợpKhi dòng điện lệch pha với Epha một góc Ψ, ta có các trường hợp sau:
Hình 5. Phản ứng phần ứng với tải hỗn hợp Đây là trường hợp thường gặp trong thực tế và trong máy có cả hai phản ứng dọc và ngang. Kết quả cuối cùng tuỳ thuộc giá trị và dấu của góc hệ số công suất của tải. Tóm lại:
|
