Kiến thức tổng quan về máy phát điện 1 chiều

Hằng Content 2022-10-26 10:51:38

Ngoài các dòng máy phát điện công nghiệp, máy phát điện gia đình thì máy phát điện 1 chiều cũng là chủ đề đang nhận về khá nhiều sự quan tâm của người dùng. Chính xác máy phát điện 1 chiều là gì? Có những loại máy phát điện 1 chiều nào trên thị trường hiện nay hay thiết bị này có nguyên lý hoạt động như thế nào? Để có thêm cho mình những thông tin hữu ích khi tham khảo và chọn mua máy, hãy cùng Điện máy Yên Phát tìm hiểu rõ hơn nhé!

máy phát điện 1 chiều

Máy phát điện 1 chiều được đánh giá cao với nhiều tiện ích

Máy phát điện 1 chiều là gì?

Dù đã được sử dụng khá rộng rãi và phổ biến trên thị trường, song không phải ai cũng hiểu và nắm rõ về những đặc điểm của các model máy phát điện 1 chiều. 

Tìm hiểu về máy phát điện 1 chiều

Máy phát điện 1 chiều là thiết bị điện, dùng để biến đổi cơ năng thành dòng điện 1 chiều, phục vụ nhu cầu người sử dụng. Tương tự như các thiết bị máy phát điện khác, máy phát điện 1 chiều biến đổi năng lượng theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Đặc biệt thiết bị này vận hành với tính chất thuận nghịch tức là người dùng vừa có thể sử dụng nó như một chiếc máy phát điện công suất lớn, vừa có thể như một đầu động cơ.

Cụ thể khi được cáp nguồn nó sẽ hoạt động như một động cơ thông thường. Ngược lại nếu được kéo bởi một chiếc máy khác nó sẽ đóng vai trò như một chiếc máy phát siêu mạnh mẽ. Vì vậy máy phát điện 1 chiều còn được gọi là động cơ một chiều. Ví dụ: Máy phát điện được sử dụng làm động cơ máy bơm nước, nếu giữ nguyên chiều dòng điện trong dây quấn và tên các cực từ, động cơ sẽ quay ngược chiều khi làm máy phát điện.

Ưu và nhược điểm của máy phát điện 1 chiều

So với các thiết bị phát điện trên thị trường, máy phát điện 1 chiều sở hữu những ưu điểm nổi bật như:

  • Máy có khả năng điều chỉnh điều kiện tải và tốc độ mà các loại động cơ đồng bộ khó mà thực hiện được. Hoặc nếu có thể chúng sẽ cần tới sự trợ giúp của các thiết bị hỗ trợ. 
  • NGười dùng cũng có thể sử dụng máy hiệu quả trong nhiều môi trường cũng như ngành nghề và lĩnh vực khác nhau. 

Tuy nhiên, trong cấu tạo của động cơ máy phát điện 1 chiều có hệ thống cổ góp - chổi than, nên khả năng vận hành kép, đồng thời tạo rung chấn, không đảm bảo an toàn tuyệt đối khi vận hành.

Cấu tạo máy phát điện 1 chiều

Hầu hết các model mát phát điện 1 chiều đều có chung cấu tạo cùng nguyên lý vận hành. Về cấu tạo, thiết bị này được tạo thành với một số bộ phận như:

Stato (phần tĩnh hay phần cảm)

Stato hay phần cảm, thường được làm bằng thép đúc để dẫn từ. Đây cũng chính là phần thân máy, phía trên có gắn chân máy và phần móc treo. Những loại máy có công suất lớn, có loại sẽ được đúc bằng gang, thân máy liền với chân có gắn tăng cường. Phía trong là các cực từ lồi, bắt chặt vào thân máy bằng bu lông.

Trong đó:

  • Cực từ chính được cấu tạo từ các lá thép kỹ thuật điện (tôn silic) dày 0.5-0.1mm. Các dây quấn kích từ bằng đồng được lồng ngoài lõi sắt cực từ. Đây là phần tạo nên từ trường trong máy. Cực từ máy phát điện 1 chiều được gắn vào vỏ bằng bu lông hoặc đinh vít.

máy phát điện 1 chiều là gì

Cấu tạo stato máy phát điện 1 chiều

  • Cực từ phụ được đặt xen kẽ giữa các cực từ chính, với mục đích hạn chế tia lửa điện và cải thiện đổi chiều. Lõi thép của cực từ phụ thường được quấn bằng đồng bọc cách điện, mắc nối tiếp với dây quấn của phần ứng.
  • Gông từ (vỏ máy) là phần để gắn các cực từ, tạo thành mạch từ nối liền các cực. Nhờ vậy mà vỏ máy được dẫn từ. Đây cũng là một trong những điểm khác biệt trong cấu tạo vỏ máy đối với máy phát điện xoay chiều.
  • Nắp máy và cơ cấu chổi than (giá chổi than và chổi than đặt trong hộp). Trong đó, nắp máy có gắn vành giá chổi than, giúp kết nối với mạch điện bên ngoài. Giá chổi than bao gồm các hộp chứa chổi than gắn trên các thanh cách điện với vành đế.
  • Các hộp chổi than sẽ được đặt đối xứng theo chu vi của cổ góp, có dấu âm dương và đặt cách nhau 180 độ điện. Những chổi than cùng dấu sẽ được nối chung với nhau. Chổi than cấu tạo từ graphit, với thành phần các hợp chất được điều chỉnh tùy theo tốc độ của động cơ. Số lượng và kích thước của chổi than cũng sẽ phụ thuộc vào mật độ dòng điện chạy qua.

Roto (phần quay hay phần ứng)

Roto hay còn gọi là phần ứng của máy phát điện, có lắp trục và vòng bi ở 2 đầu trục. Lõi thép phần ứng sẽ có dây quấn nối ra cổ góp điện. Giữa phần động và tĩnh của máy có khe hở từ 0,5 đến 3mm. Trên một số model công suất lớn thì khe hở có thể ở ngưỡng 12mm.

Cấu tạo máy phát điện 1 chiều

Roto của máy phát điện 1 chiều

Phần ứng (Roto) của máy sẽ được cấu tạo như sau:

  • Lõi phần ứng có hình trống, được tạo thành từ các lá thép dày 0.5 mm ghép lại với nhau. Nhờ vậy tạo khả năng dẫn từ tốt, giảm tổn thất do dòng điện xoáy gây ra. Các lá thép được dập sẵn lỗ thông gió để làm mát máy hiệu quả và có thêm rãnh để quấn dây.
  • Dây quấn phần ứng thường được làm từ dây đồng với đầu tròn hoặc dẹt, các đầu dây được gộp lại thành cổ góp.
  • Cổ góp được cấu tạo từ các phiến góp bằng đồng. Các phiến góp cách điện với nhau bởi mica, cổ góp cũng được cách điện với trục roto bằng ống phíp. Trên một số model nhỏ sẽ được sử dụng cổ góp đổ nhựa tổng hợp, máy công suất lớn lớn được giữ chặt bằng 2 vòng chặn, đầu có trang bị ren đai hoặc tán chặt thành khối. Cổ góp có nhiệm vụ chỉnh lưu sức điện động xoay chiều thành sức điện động một chiều trên chổi than, từ đó tạo thành dòng điện một chiều đưa vào trong dây quấn phần ứng.

Một số bộ phận khác

Bên cạnh 2 bộ phận chính là Roto và Stato, máy phát điện 1 chiều còn có các bộ phận như:

  • Cánh quạt: có chức năng làm nguội máy, được gắn với 1 phía trục roto.
  • Trục động cơ: quay trên 2 ổ đỡ hoặc vòng bi.
  • Puly: nối trục máy với máy công tác.

>>> Xem thêm: Top máy phát điện mini gia đình tốt nhất [2021]

Cơ chế làm việc của máy phát điện 1 chiều

Nguyên lý cảm ứng điện từ được hiểu như sau: Khi từ thông đi qua một vòng dây biến thiên sẽ làm xuất hiện suất điện động cảm ứng trong vòng dây, có chiều chống lại dòng điện do nó sinh ra, có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông.

Nguyên lý máy phát điện 1 chiều

Máy phát điện 1 chiều vận hành theo nguyên lý cảm ứng điện từ

Trong máy phát điện 1 chiều, khi thanh dẫn chuyển động trong từ trường, trong thanh dẫn sẽ xuất hiện cảm ứng suất điện động. Chiều của suất điện động được xác định bằng quy tắc bàn tay phải, sao cho đường sức từ đi vào lòng bàn tay, khi đó ngón cái tay trái choãi ra chính là chiều chuyển động của dây dẫn, còn chiều từ cổ tay tới ngón tay chính là chiều của suất điện động.

Tìm hiểu về các loại máy phát điện 1 chiều

Có nhiều cách để phân loại máy phát điện 1 chiều, trong đó phổ biến nhất là: Máy phát điện 1 chiều kích từ độc lập, song song hoặc hỗn hợp. Dĩ nhiên không chỉ có sự khác biệt về cấu tạo mà đặc điểm cùng ưu và nhược điểm của các dòng máy này cũng sẽ khác nhau. 

Máy phát điện 1 chiều kích từ độc lập

Đối với loại máy này, cuộn dây kích từ không nối chung với phần ứng, mà lấy từ nguồn điện một chiều bên ngoài. Nguồn điện này có thể từ bình ắc quy, hoặc một mạch điện một chiều khác. Vì vậy khi sử dụng người dùng có thể chủ động điều chỉnh kích từ cho máy. 

mạch máy phát điện 1 chiều

Hình ảnh thực tế máy phát điện một chiều

Máy phát điện 1 chiều kích từ song song

Máy có dây quấn kích từ được đấu song song với dây quấn phần ứng. Khi roto bắt đầu quay, từ dư bắt đầu cảm ứng vào dây quấn phần ứng với một sức điện động nhỏ, từ đó sản sinh ra dòng điện kích từ trong cuộn dây và làm tăng từ thông. Khi suất điện động tăng, đồng thời dòng điện kích từ cũng được tăng theo và sẽ làm tăng từ trường. Toàn bộ quá trình này được thực hiện liên tục đến khi dòng điện đạt đến giá trị điện áp như mong muốn. 

Máy phát điện kích từ song song chỉ dùng cho tải ít biến động, bởi khi tải tăng điện áp của máy sẽ giảm xuống. Vì vậy khi sử dụng trên ô tô, nó sẽ được trang bị kèm bộ điều tiết để giúp bình ổn điệp áp cũng như dòng điện nạp vào ắc quy xe. Ngoài ra thiết bị này cũng được sử dụng cho những thiết bị có ít biến đổi tải như thang máy, quạt gió và máy dệt,... 

động cơ máy phát điện 1 chiều

Sơ đồ hoạt động máy phát điện 1 chiều kích từ song song

Máy phát điện 1 chiều kích từ nối tiếp

Với kiểu máy phát điện này, cuộn dây kích từ sẽ được đấu nối tiếp với dây quấn phần ứng qua chổi than và cổ góp điện. Theo đó, dòng điện qua cuộn dây kích từ sẽ bằng dòng điện phần ứng, nên cuộn dây kích từ được thiết kế dây quấn lớn và ít vòng.

Do cuộn dây kích từ được nối nối tiếp với phần ứng, nên khi tải thay đổi tốc độ động cơ cũng biến thiên theo. Cụ thể, nếu tải năng thì tốc độ sẽ giảm và ngược lại. Máy phát điện một chiều kích từ nối tiếp thưởng chỉ được sử dụng làm động cơ điện, bởi nó có momen khởi động cao gấp ¾ lần định mức, phù hợp để kéo máy động cơ tàu thủy, ô tô, động cơ xe cẩu, ô tô điện, palang, tời điện,...

Máy phát điện 1 chiều kích từ hỗn hợp

Máy phát điện kích từ hỗn hợp sẽ có phần cảm được cầu tạo bởi 2 cuộn dây, trong đó cuộn kích từ song song sẽ được quấn bằng dây nhỏ, nhiều vòng và nối song song với phần ứng, còn cuộn kích từ nối tiếp được quấn bằng dây to, ít vòng và đấu song song.

Máy phát điện kích từ hỗn hợp thường được sử dụng làm máy phát điện cho các phương tiện giao thông hay ứng dụng trong công nghệ hàn. Sản phẩm cũng được dùng để làm động cơ điện cho những sản phẩm có yêu cầu công nghệ đặc biệt.

phân loại máy phát điện 1 chiều

Sơ đồ máy phát điện 1 chiều kích từ hỗn hợp

Trong bài viết trên đây, chúng ta vừa cùng nhau tìm hiểu nhanh về các model máy phát điện 1 chiều cũng như các dòng máy nổi bật và ưu nhược điểm của từng dòng. Để có thêm thông tin về sản phẩm cũng như tư vấn chọn mua máy phù hợp, giá tốt, quý vị có thể liên hệ trực tiếp với Điện máy Yên Phát qua hotline: 0965 327 282 - 0966 631 546.

Hỏi Đáp

Máy phát diesel là gì? Sử dụng khi nào?

Máy phát diesel là gì? Sử dụng khi nào?

Khi nhà bị mất điện đột ngột thì phải làm như thế nào?

Khi nhà bị mất điện đột ngột thì phải làm như thế nào?

Tìm hiểu chi tiết về cấu tạo tuabin gió

Tìm hiểu chi tiết về cấu tạo tuabin gió

Quy trình lắp đặt máy phát điện đúng chuẩn nhất

Quy trình lắp đặt máy phát điện đúng chuẩn nhất

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều mà bạn chưa biết

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều mà bạn chưa biết

Cách làm máy phát điện mini đơn giản ngay tại nhà

Cách làm máy phát điện mini đơn giản ngay tại nhà

Phần cảm của máy phát điện xoay chiều

Phần cảm của máy phát điện xoay chiều

Máy phát điện chạy được điều hòa có nên hay không?

Máy phát điện chạy được điều hòa có nên hay không?

Nước làm mát máy phát điện có tác dụng như thế nào?

Nước làm mát máy phát điện có tác dụng như thế nào?