Máy phát điện kích từ độc lập

Khi nghiên cứu hoặc tìm hiểu về máy phát điện, chắc hẳn bạn đã từng nghe qua về khái niệm máy phát điện kích từ độc lập. Vậy loại máy này sở hữu những đặc điểm gì, cấu tạo ra sao, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu trong bài viết dưới đây.

Tìm hiểu về máy phát điện kích từ độc lập

Sơ lược về máy phát điện 1 chiều

Máy phát điện 1 chiều là thiết bị tạo ra dòng điện 1 chiều dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Nói cách khác, đây là thiết bị chuyển hóa cơ năng thành điện năng. Sản phẩm được ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực giao thông vận tải, hóa chất, hàn và trong các đồ điện gia dụng sử dụng hàng ngày.

Máy phát điện một chiều có cấu tạo khá phức tạp, khi cả phần tĩnh và phần động đều có dây quấn và được liên kết với nhau qua chổi than và cổ góp điện. Do đó gây nên khó khăn trong việc sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa. Tuy nhiên dòng sản phẩm này sở hữu những ưu điểm như:

• Cung cấp dòng điện trực tiếp cho công nghiệp điện phân, mạ điện, đúc điện, nạp ắc quy,...
• Sử dụng trong động cơ điện máy bơm nước một chiều, dễ điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng, momen khởi động cao.

Dựa vào phương pháp cung cấp dòng điện kích từ, máy phát điện một chiều được chia làm 4 loại chính:

• Máy phát điện kích từ độc lập
• Máy phát điện kích từ song song
• Máy phát điện kích từ nối tiếp
• Máy phát điện kích từ hỗn hợp

Xem thêm::
Tìm hiểu về máy phát điện xoay chiều 1 pha
Tìm hiểu về cách tạo ra dòng điện xoay chiều

Máy phát điện kích từ độc lập sở hữu đặc điểm gì?

Máy phát điện kích từ độc lập là thiết bị có dòng điện kích từ được lấy từ nguồn điện khác không có liên hệ với phần ứng của máy. Theo đó, điện áp đầu ra sẽ phụ thuộc vào tốc độ quay của phần ứng và dòng kích từ. Tốc độ quay và dòng điện càng cao sẽ kéo theo giá trị điện áp đầu ra càng cao.

Sơ đồ máy phát điện kích từ độc lập

Sơ đồ chi tiết máy phát điện kích từ độc lập

Trong sơ đồ trên, dòng điện phần ứng Iư sẽ bằng dòng điện tải I. Mạch kích từ sẽ có biến trở để điều chỉnh dòng điện kích từ.

Phương trình máy phát điện một chiều kích từ độc lập

• Phương trình dòng điện

I = Iư

• Phương trình điện áp

U = Eư - RưIư

Ukt = Ikt ( Rkt + Rdc)

Trong đó:

- Rư: điện trở dây quấn tại phần ứng

- Rkt: điện trở dây quấn phần kích từ

- Rdc: điện trở điều chỉnh (thay đổi dòng kích từ)

Khi dòng điện tải I tăng, dòng điện phần ứng Iư sẽ tăng theo. Điện áp U sẽ giảm xuống do 2 nguyên nhân chính sau:

• Thứ nhất, từ trường ở phần ứng tăng khiến cho từ thông giảm, kéo theo sức điện động Eư giảm.
• Điện áp rơi tại phần ứng RưIư tăng.

Đặc trưng cho sự biến đổi điện áp này được gọi là đặc tính ngoài. Đường đặc tính ngoài U = f(I) khi tốc độ n của máy điện và dòng điện kích từ Ikt không đổi. Khi tải tăng dẫn đến điện áp giảm. Độ giảm điện áp sẽ rơi vào khoảng 810% điện áp khi không tải.

Để giữ cho điện áp máy phát điện không đổi, chúng ta cần tăng dòng điện kích từ.

Đường đặc tính điều chỉnh có phương trình Ikt = f(I) khi giữ điện áp và tốc độ không đổi

Ưu và nhược điểm của máy phát điện một chiều kích từ độc lập

• Ưu điểm: máy phát điện kích từ độc lập có khả năng điều chỉnh điện áp linh hoạt, phạm vi điều chỉnh rộng. Do đó máy thường được sử dụng trong hệ thống máy phát-động cơ cho những thiết bị đòi hỏi tính chính xác cao như máy cắt kim loại, máy cán, thiết bị tự động trên tàu thủy, máy bay,...
• Nhược điểm: thiết bị cần có nguồn điện kích từ riêng để vận hành.

Trên đây là kiến thức liên quan đến máy phát điện kích từ độc lập. Mong rằng bài viết mang lại cho bạn những thông tin hữu ích trong quá trình nghiên cứu, học tập và sử dụng thiết bị.